Impacto dos Alimentos Hiper-Calóricos Palatáveis ​​na Plasticidade Neuronal (2017)

Jean-Pascal Morin,^1,2 Luis F. Rodríguez-Durán,^1,3 Kioko Guzmán-Ramos,¹ Claudia Perez-Cruz,⁴ Guillaume Ferreira,^5,6 Sofia Diaz-Cintra,⁷ e Gustavo Pacheco-López^1,8,*

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A plasticidade neural é uma característica intrínseca e essencial do sistema nervoso que permite que os animais se ajustem ao seu ambiente ao longo da vida. A plasticidade sináptica dependente da atividade no sistema nervoso central é uma forma de plasticidade neural subjacente à aprendizagem e à formação de memória, bem como comportamentos desadaptativos de longa duração, ambientalmente induzidos, como dependência de drogas e comer demais de hipercalórica (PHc) palatável Comida. Nas sociedades ocidentais, a abundância de alimentos PHc causou um aumento dramático na incidência de sobrepeso / obesidade e distúrbios relacionados. A este respeito, foi sugerido que o aumento da adiposidade pode ser causado, pelo menos em parte, por alterações comportamentais nos indivíduos afetados que são induzidas pelo consumo crônico de alimentos PHc; Alguns autores até chamaram a atenção para a semelhança que existe entre comer excessivamente tolerante e dependência de drogas. O mau uso a longo prazo de certos componentes da dieta também tem sido associado à desadaptação neuroimune crônica que pode predispor os indivíduos a condições neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer. Neste artigo de revisão, discutimos evidências recentes que mostram como o consumo de alimentos PHc pode causar plasticidade neural mal-adaptativa que converte impulsos ingestivos de curto prazo em comportamentos compulsivos. Discutimos também os mecanismos neurais de como o consumo crônico de alimentos para PH pode alterar a função cerebral e levar a prejuízos cognitivos, focando o pré-natal, a infância e a adolescência como estágios vulneráveis ​​do desenvolvimento neurológico a insultos ambientais na dieta. Finalmente, delineamos uma agenda social para o aproveitamento de ambientes obesogênicos permissivos.

Plasticidade Neural e Comportamentos Aditivos

Uma das propriedades mais notáveis ​​do sistema nervoso é sua capacidade de modificar sua estrutura e função em resposta à experiência, permitindo, assim, o auto-ajuste ontogênico individual a determinadas causas ambientais. Sabe-se que o fenômeno da plasticidade neural está subjacente ao aprendizado, consolidação e refinamento de comportamentos adaptativos e mal-adaptativos (Abbott e Nelson, 2000; Citri e Malenka, 2008; Sehgal et al. 2013). No nível sináptico, modificações dependentes da atividade da força ou eficácia da transmissão sináptica modelam as propriedades de resposta dos circuitos neurais. A versatilidade e complexidade dos cálculos neurais é possível graças a uma enorme diversidade de mecanismos de plasticidade celular (Nelson e Turrigiano, 2008). Essas incluem a plasticidade do tipo Hebbiano, como a potenciação a longo prazo (LTP) e a depressão a longo prazo (LTD), bem como a escalada sináptica homeostática e metaplasticidade (Pérez-Otaño e Ehlers, 2005).

Alguns estudos sugeriram que o desenvolvimento de comportamentos aditivos compartilha características comuns com os modelos tradicionais de aprendizagem (Figura (Figure1; 1; Jones e Bonci, 2005). Por exemplo, o bloqueio dos receptores N-metil-D-aspartato (NMDA), que efetivamente bloqueia LTP e LTD em muitas regiões do cérebro (Malenka e Bear, 2004), também previne muitas adaptações comportamentais normalmente associadas ao reforço de drogas, como preferência de local condicionado, sensibilização comportamental e autoadministração (Mameli e Lüscher, 2001). 2011). Além disso, a recaída causada pela exposição a pistas associadas à experiência com drogas é um grande problema clínico que contribui para a persistência do vício, e seus mecanismos subjacentes parecem depender, pelo menos em parte, do fenômeno da conclusão do padrão na região do CA3 hipocampal. que é uma característica da recuperação de memória contextual (Kauer e Malenka, 2007; Kesner et al. 2016). Por outro lado, a escala sináptica da expressão da superfície dos receptores de ácido α-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolepropiônico (AMPA) nos neurônios do nucleus accumbens (NAcc) foi observada com o surgimento de vícios (Sun e Lobo, 2009; Tang e Dani, 2009; Reimers et al. 2014). Além disso, uma única administração de cocaína induz metaplasticidade na área tegmentar ventral (VTA) através do aumento de receptores AMPA contendo não-GluA2 sinápticos, bem como receptores NMDA contendo NR2B, contribuindo para a sensibilização após exposição adicional, bem como possivelmente diminuindo o limiar para mais eventos de plasticidade na via VTA-NAcc (Creed e Lüscher, 2013). Mais controverso, no entanto, é a idéia de que humanos podem desenvolver “dependência alimentar” através do aprendizado e da formação de hábito, e que a obesidade pode ser vista, pelo menos em alguns casos, como uma manifestação clínica de “dependência alimentar” (Volkow e Wise , 2005; Blumenthal e Gold, 2010; Volkow et al. 2013a; García-García et al. 2014; Carlier et al. 2015). Mesmo que a comida, em oposição às drogas de abuso, seja necessária para a sobrevivência de um organismo, a dependência de alimentos PHc em humanos e modelos animais compartilha características com o vício em drogas. (Figure1) .1). Estes incluem a ativação do sistema dopaminérgico mesolímbico (Blackburn et al., 1986; Hernandez e Hoebel, 1988), a ativação de estruturas cerebrais semelhantes (Robinson et al., 2016), bem como uma sintomatologia sobreposta, como o aparecimento de tolerância, comportamentos compulsivos (Johnson e Kenny, 2010; Rossetti et al. 2014) e sintomas de abstinência em relação aos alimentos da PHc que tem sido consistentemente observados em indivíduos obesos (Iemolo et al., 2012; García-García et al. 2014). Nesse sentido, existem muitas semelhanças entre o comportamento alimentar de alguns indivíduos obesos e os critérios diagnósticos para dependência de Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais (DSM -IV, -5). Por exemplo, ambos os padrões de comportamento mostram sinais de: tolerância; retirada; substâncias tomadas em quantidades maiores ou por um período de tempo maior do que o pretendido; Esforços mal sucedidos para controlar o uso; uma grande quantidade de tempo gasto na obtenção, uso ou recuperação do uso da substância; uma negligência de atividades sociais, ocupacionais ou recreativas; e uso contínuo, apesar de um problema físico ou psicológico recorrente causado ou exacerbado pela substância (Davis et al., 2011). Seguindo este raciocínio e com o objetivo de desenvolver uma ferramenta confiável para diagnosticar a dependência alimentar, os critérios do DSM-IV para dependência de substâncias foram adaptados para criar Yale Food Addiction Scale (YFAS, Gearhardt et al. 2009, 2016).

Além disso, é importante reconhecer que os ingredientes purificados e concentrados usados ​​para produzir alimentos para PHs se assemelham à produção de drogas viciantes que refinam a cocaína da folha de coca ou a heroína das papoulas (Ifland et al., 2009). Ainda há um debate científico e nenhum consenso foi alcançado sobre a magnitude etiológica da dependência alimentar na explicação da obesidade (Carter et al., 2016No entanto, está claro agora que, em particular, os alimentos do PH, como as drogas que causam dependência, podem produzir mudanças poderosas nos circuitos de recompensa do cérebro que não evoluímos, levando ao consumo excessivo e ao ganho de peso. Apoiando essa visão, evidências recentes indicam que o efeito aditivo dos alimentos, como os medicamentos, pode depender da taxa de sua absorção e metabolismo; alimentos relatados como mais viciantes são rapidamente digeridos e absorvidos (Schulte et al., 2015; Criscitelli e Avena, 2016) e também são altamente recompensadores, como comentaremos na próxima seção.

Ingestão de nutrientes modulada por recompensa

Além do circuito homeostático subjacente à alimentação (revisado em Morton et al., 2014), a ingestão de alimentos é fortemente regulada por sinais baseados em recompensa ou hedônicos, que muitas vezes podem substituir as vias homeostáticas durante períodos de relativa abundância de energia, aumentando o desejo de consumir alimentos saborosos (Lutter e Nestler, 2000). 2009). A apresentação de alimentos apetitosos induz a liberação potente de dopamina no NAcc, originando-se na projeção da ATV, contribuindo para o valor motivacional e recompensador dos alimentos (Figura 1). (Figure2B) .2B). Crucialmente, a ativação desta via durante as refeições está relacionada a uma perda de controle sobre a ingestão de alimentos em alguns indivíduos (Stoeckel et al., 2008).

O componente hedônico da ingestão de alimentos pode ser dividido em palatabilidade e recompensa pós-prandial. O subcomponente de palatabilidade pode ser inferido, uma vez que os mamíferos têm preferência inata por soluções com sabor adocicado sobre os amargos independentemente de seu conteúdo calórico, e os ratos aprendem a preferir uma solução adoçada com sacarina sobre a água quando é reconhecida como segura (Bermúdez-Rattoni, 2004; Yarmolinsky et al. 2009; Drewnowski et al. 2012). O consumo de sucralose, um adoçante artificial não calórico, induz aumentos na liberação de dopamina NAcc em níveis comparáveis ​​à sacarose (de Araujo et al., 2008). No entanto, a palatabilidade do paladar isoladamente, independente de suas propriedades nutritivas, não provoca o efeito recompensador de uma “boa refeição”, cuja integração depende da soma de “camadas de recompensa” multissensoriais relativamente independentes, que incluem não apenas o agradável sabor e recompensa -prandial, mas também pistas antecipatórias visuais e olfativas (de Araujo, 2011).

Pensa-se que a percepção de recompensa pós-prandial desempenha um papel central na modulação dos hábitos alimentares (Antoni et al., 2016). De fato, evidências recentes mostraram que os roedores podem aprender a identificar alimentos como recompensadores baseados apenas em seu conteúdo calórico, independentemente de seu sabor. Por exemplo, ageusic trpm5^{- / -} camundongos, embora inicialmente não conseguissem distinguir entre água e uma solução de sacarose, mais tarde desenvolveriam uma preferência por sacarose que é indistinguível da de tipos selvagens (de Araujo et al., 2008; Simon et al. 2008; Domingos et al. 2011). Sinais pré e pós-absorventes do intestino que poderiam alterar a atividade dopaminérgica e, portanto, levar em conta o valor de recompensa independente do sabor do açúcar, são considerados envolvidos (de Araújo et al., 2012). De fato, evidências recentes mostraram que o hormônio leptina interferiu na capacidade da sacarose de produzir neurônios dopaminérgicos independentes de gosto. Por outro lado, outras evidências sugerem que, além de seus efeitos bem estabelecidos ou isquêmicos, a grelina peptídica do intestino pode ter um papel no processamento da recompensa pós-prandial (Müller et al., 2015; Reichelt et al. 2015).

Consumo de Alimentos PHc e Plasticidade Neural

O processamento da recompensa pós-prandial no consumo alimentar envolve efluxo de dopamina no estriado dorsal (de Araujo et al., 2012). Em roedores, esta região contém circuitos neurais distintos que estão envolvidos no comportamento objetivo-dirigido, no caso do estriado dorsomedial, enquanto no comportamento baseado em hábito, no caso do corpo estriado dorsolateral (Figura (Figure2B) .2B). Desequilíbrio nestes sistemas de controle de ação é pensado para fundamentar uma ampla gama de distúrbios neuropsiquiátricos (Balleine e O'Doherty, 2010). De fato, há uma extensa sobreposição entre os circuitos neurais ativados por alimentos e drogas de abuso (Kenny, 2011a). Nos últimos anos, foram envidados esforços para revelar se a obesidade e o vício em drogas compartilham alguns mecanismos comuns, por exemplo, na modificação de longo prazo do comportamento de busca por recompensa (Benton e Young, 2016). A este respeito, uma questão crucial é perguntar se a exposição a alimentos PHc pode produzir mudanças plásticas de longo prazo nos circuitos neurais subjacentes ao comportamento direcionado por objetivos e baseado em hábitos. Se os alimentos para o PH causarem algum tipo de dependência, uma mudança para o comportamento baseado em hábitos é esperada. Esta questão foi recentemente abordada por um grupo de investigadores que expôs os ratos ao acesso restrito ao leite condensado (por exemplo, alimento PHc) durante as semanas 5 e depois mediu a sua sensibilidade à desvalorização dos resultados (Furlong et al., 2014). Nesse caso, a tarefa de desvalorização de resultados faz uso de um paradigma de aprendizado instrumental, no qual os animais aprendem a pressionar por uma recompensa alimentar; uma vez que a tarefa é bem aprendida, o resultado - o pellet de alimentos - é subseqüentemente desvalorizado ao permitir o livre acesso a ele ou emparelhá-lo com uma consequência aversiva, como mal-estar gástrico; Assim, espera-se que a pressão da alavanca diminua nos animais usando uma estratégia dirigida por objetivos. Quando a tarefa foi realizada por meio de uma estratégia baseada em hábitos, a desvalorização do resultado não afetará a resposta operante, como pressionar uma alavanca. Curiosamente, eles observaram que os animais com exposição prévia ao alimento PHc, apresentaram maior persistência na pressão de alavanca em comparação aos controles, sugerindo que esses animais tinham adquirido uma estratégia baseada em hábito. Também mostraram ativação aumentada do estriado dorsolateral, uma região envolvida em comportamento habitual. Consequentemente, o antagonismo dos receptores AMPA ou dopamina (D) 1 no estriado dorsolateral resgatou o comportamento ao nível dos controlos. Portanto, estes resultados mostram que uma história de consumo de alimentos PHc pode facilitar uma mudança para o controle de comportamento do tipo habitual (Furlong et al., 2014). É importante ressaltar que recentemente foi demonstrado que a sensibilidade comportamental à desvalorização do resultado também é comprometida em homens jovens obesos (Horstmann et al., 2015). Um estudo de modelagem de alimentos para PH em ratos mostrou que a exposição à dieta rica em gordura (desmame e vida adulta) reduziu o desempenho instrumental e diminuiu a sensibilidade à desvalorização do resultado, sugerindo comprometimento da motivação, aumento do comportamento habitual ou ambos (Tantot et al. 2017). É importante ressaltar que essas deficiências comportamentais poderiam ser abolidas pelo treinamento de adultos com uma tarefa que reforça o comportamento direcionado por objetivos (Tantot et al., 2017).

O consumo crônico de alimentos para PHs, como é o caso de drogas de abuso, pode levar a modificações de longo prazo nos circuitos cerebrais envolvidos no comportamento de busca por recompensa (Kenny, 2011b; Volkow et al. 2013b). Mas a ingestão de alimentos, como mencionamos, é um comportamento complexo envolvendo muitas “camadas” de recompensas multissensoriais. Então, qual característica da comida da PH é mais propensa a causar mudanças nos circuitos cerebrais e, por fim, no comportamento? Para resolver este problema, um estudo recente avaliou se as modificações neuronais observadas após o consumo sustentado de PHc se correlacionavam com o valor hedônico dos alimentos, ou com seu conteúdo calórico (Guegan et al., 2013). Para isso, eles treinaram camundongos para pressionar a alavanca para obter recompensas alimentares que eram ou alimento normal, hipocalórico ou palatável e analisaram a morfologia da coluna dendrítica. Além disso, eles compararam a persistência do comportamento de procura de alimentos nos três grupos de camundongos, uma vez que a restrição alimentar foi aliviada. Curiosamente, camundongos treinados para obter alimentos palatáveis ​​isocalóricos apresentaram maior persistência de pressão de alavanca do que os outros dois grupos, enquanto que o acesso à alimentação ad libitum. Além disso, a pressão de alavanca não recompensada também foi maior em camundongos que apresentavam alimentos isocalóricos palatáveis, sugerindo que essa dieta também promoveu um comportamento semelhante ao impulsivo. É importante ressaltar que essa alteração comportamental não foi observada nos camundongos KO para o tipo de receptor canabinóide 1 (CB1^{- / -}), sugerindo um papel para os receptores endocanabinóides na busca impulsiva de alimentos. Ao examinar a morfologia dendrítica nos três grupos, os autores observaram que a densidade da espinha dendrítica estava aumentada no córtex pré-frontal medial (PFC) e na concha de NAcc, regiões associadas ao comportamento aditivo, no grupo de alimentos isocalóricos palatáveis, comparado com camundongos que comiam alimentos hipercalóricos. ou comida normal. Consistentemente, este fenómeno mostrou-se também dependente dos receptores CB1 (Guegan et al., 2013). No entanto, o grau em que os mecanismos de plasticidade neural impulsionados pela recompensa pós-prandial interagem com aqueles relacionados à agradabilidade aprendida da percepção do paladar ainda precisa ser estabelecido. É interessante notar, entretanto, que os tratamentos cirúrgicos que efetivamente tratam a obesidade em humanos (por exemplo, cirurgia de bypass) podem efetivamente diminuir o apetite por interferir na liberação de dopamina pós-prandial, como evidenciado em um estudo com roedores (Han et al. 2016). Além do que, além do mais, Roux-En-Y A cirurgia de bypass gástrico em ratos mostrou alterar a atividade neural em regiões cerebrais relacionadas à percepção e recompensa do paladar (Thanos et al., 2015).

Como analisamos, certos fatores ambientais e padrões de comportamento podem levar à “dependência alimentar” e, finalmente, à obesidade. Além disso, certas linhas de evidência sugerem que alguns grupos genéticos podem predispor os indivíduos tanto à obesidade induzida por dieta (DIO) quanto à inflamação do cérebro (Heber e Carpenter, 1998). 2011). Certas pessoas podem, portanto, ser geneticamente predispostas a absorver gordura com mais eficiência. Além disso, demonstrou-se recentemente que a DIO pela exposição a HFD depende da neurotensina, um neuropeptídeo com interações dopaminérgicas significativas, e estudos longitudinais em humanos mostraram que o nível plasmático pró-neurotensina é um preditor confiável para o eventual desenvolvimento da obesidade (Li et al. , 2016). Mesmo que essa visão hereditária da obesidade possa subestimar levemente o papel do comportamento e do controle dietético sobre a obesidade, ela destaca claramente o fato de que um estilo de vida sedentário e a dieta ocidental estão em desacordo com nossa capacidade evolutiva de absorver gorduras de maneira ideal (Bellisari, 2008). Além disso, aponta estratégias farmacológicas claras que podem ser usadas além de mudanças no estilo de vida e na dieta.

Consequências cognitivas da exposição alimentar ao PHc e aumento da adiposidade

Tem sido relatado que os alimentos PHc que levam à obesidade estão relacionados a uma capacidade reduzida de expressar plasticidade sináptica em certas áreas do cérebro relacionadas à cognição (Dingess et al., 2016; Klein et al. 2016; Tran et al. 2016). Por exemplo, o consumo crônico de HFD perturba as cascatas intracelulares envolvidas na plasticidade sináptica e na sinalização da insulina / homeostase da glicose (Dutheil et al., 2016) e afeta os níveis protéicos relacionados à plasticidade neuronal (Cai et al., 2016). O desequilíbrio nutricional desencadeado por esta dieta acaba por impactar as vias neurais do glutamato, regulando os transportadores de glutamato glial (GLT-1 e GLAST), diminuindo as enzimas que degradam o glutamato, diminuindo a transmissão sináptica basal e impedindo o LTD induzido por NMDA (Valladolid-Acebes et al. 2012).

Consistentemente, fatores dietéticos obesogênicos, como carboidratos simples e ácidos graxos saturados, têm sido associados a problemas de memória e disfunção do hipocampo (Kanoski, 2000). 2012; Sobesky et al. 2014) e evidências sugerem que o cérebro pode ser particularmente vulnerável a dietas obesogênicas durante períodos sensíveis do neurodesenvolvimento, tais como fases pré-natal, da infância e da adolescência (Figura 1). (Figure2A; 2A; Valladolid-Acebes et al. 2013; Noble e Kanoski, 2016; Reichelt, 2016). Em roedores, as evidências mostram que a exposição à HFD prejudica a memória de uma variedade de testes comportamentais, como o labirinto aquático de Morris, o labirinto de Barnes, labirinto de braços radiais, labirinto Y e T e o novo reconhecimento de objetos (Cordner e Tamashiro, 2015). Curiosamente, enquanto evidências abundantes mostram que a DFF prejudica a memória de longo prazo e a flexibilidade cognitiva em tarefas de aprendizado espacial (principalmente dependentes da integridade do hipocampo), alguns processos de aprendizado, como aqueles que incluem um componente ansiogênico ou aversivo (dependentes da amígdala) podem reforçada por tais dietas (Figura (Figure2B) .2B). Por exemplo, um estudo recente encontrou aumento da memória emocional e plasticidade da amígdala em ratos expostos à DH do desmame à idade adulta, através de um mecanismo que depende dos receptores de glicocorticóides na amígdala (Boitard et al., 2015).

Estudos em humanos mostraram que o consumo de DH, a obesidade e a síndrome metabólica estão associados com baixo desempenho cognitivo em crianças (Bauer et al., 2015; Martin et al. 2016) e adultos (Singh-Manoux et al., 2012; Papachristou et al. 2015; Lehtisalo et al. 2016; Yao et al. 2016) e aumenta o risco de desenvolvimento de demência (Francis e Stevenson, 2013; Freeman et al. 2014). O consumo de uma DCH que inclui principalmente ômega-6 e ácidos graxos saturados está associado a pior desempenho em tarefas cognitivas (Kalmijn et al., 1997) e com risco aumentado de doença de Alzheimer (Kalmijn et al., 1997; Luchsinger et al. 2002) hipertensão e diabetes (Fowler, 2016). A esse respeito, a restrição calórica mostrou reverter parcialmente os efeitos da DH (Murphy et al., 2014). Indivíduos que aderiram à dieta anti-hipertensiva combinada com restrição calórica e exercício apresentaram melhorias significativas tanto na aprendizagem da memória de função executiva quanto na velocidade psicomotora quando avaliados em meses 4 após a intervenção (Smith et al., 2010). Curiosamente, há fortes evidências sugerindo que a restrição alimentar em primatas adultos não humanos tem efeitos benéficos na preservação do desempenho cognitivo durante o envelhecimento (Colman et al., 2009; Mattison et al. 2012). Além disso, uma meta-análise recente sugeriu que a cirurgia bariátrica é geralmente seguida de melhores funções cognitivas em pacientes humanos (Handley et al., 2016), embora também deva ser advertido que, em certas circunstâncias, complicações neuropsiquiátricas, como o aumento do risco de suicídio, também podem ocorrer após esse tratamento cirúrgico (Peterhänsel et al., 2013; Yen et al. 2014).

Novas pesquisas com modelos animais começaram a lançar luz sobre os mecanismos neuroinflamatórios que podem estar por trás dos prejuízos cognitivos observados em indivíduos obesos (Castanon et al., 2015). Por exemplo, evidências recentes em ratos mostraram que o transplante de gordura produziu ativação microglial no hipocampo, enquanto a lipectomia teve efeitos opostos. Os autores mostraram que a citocina interleucina (IL) -1 correlacionou-se positivamente com os níveis de adiposidade, bem como com os déficits cognitivos, e o antagonismo do receptor IL-1 resgatou os déficits cognitivos observados nesses animais (Erion et al., 2014; Sobesky et al. 2014). Além disso, foi recentemente demonstrado que a exposição à DH provocou uma diminuição na densidade da espinha dendrítica do hipocampo bem como déficits de plasticidade sináptica devido à remoção sináptica pela microglia, que poderia ser revertida pela suspensão da dieta (Hao et al., 2016).

Prevenção e Períodos Sensíveis aos Insultos Ambientais Nutricionais

Como é o caso de muitas outras doenças, parece haver períodos críticos para o desenvolvimento da obesidade. Estudos iniciais estabeleceram que a gestação, o período entre 5 e 7 anos de idade e adolescência são críticos para o risco de desenvolver obesidade a longo prazo (Dietz, 1994), embora um estudo longitudinal mais recente tenha sugerido que a própria obesidade infantil é altamente dependente da dieta da mãe durante a gravidez (Glavin et al., 2014). Estudos em ratos mostraram que os descendentes de mães alimentadas com DH apresentaram maior concentração de leptina e intolerância à glicose, juntamente com maior adiposidade (Tamashiro et al., 2009). Similarmente, em ratos, os descendentes de mães alimentadas com HFD mostram uma preferência notavelmente aumentada pela sacarose, bem como uma solução edulcorante não calórica, quando testados como adultos. Curiosamente, esses camundongos também mostram aumento da sensibilidade à cocaína e à anfetamina, bem como redução dos níveis de dopamina basal no estriado e na ATV, o que é consistente com maior motivação para obter recompensa alimentar (Peleg-Raibstein et al., 2016).

No nível neurodesenvolvimental, a adolescência é caracterizada por uma extensa poda sináptica dependente da experiência (Petanjek et al., 2011), bem como alterações na gliogênese e mielinização (Fields, 2005; Barbarich-Marsteller et al., 2013; Estes e McAllister, 2016). Além disso, foi recentemente sugerido que a permeabilidade da barreira hematoencefálica pode ser aumentada pela exposição a HFD (Kanoski et al., 2010; Hsu e Kanoski, 2014) e é diferencialmente modulado durante a adolescência (Brenhouse e Schwarz, 2016). Algumas regiões, como o PFC, que amadurece até o início da idade adulta, passam por uma extensa remodelação e plasticidade funcional durante esse período (Reichelt, 2016). Nos últimos anos, a adolescência também se estabeleceu como um período crítico para o desenvolvimento de deficiências cognitivas relacionadas à obesidade e à obesidade, à medida que alguns dos mecanismos neurais subjacentes começam a ser elucidados (Labouesse et al., 2016; Reichelt, 2016). Em uma série de experimentos, camundongos foram alimentados com DHA durante a adolescência e depois testados em uma nova memória de reconhecimento de localização, tarefa altamente dependente da função do hipocampo e particularmente sensível a manipulações em CA1 dorsal (Assini et al. 2009; Vogel-Ciernia e Wood, 2014). Quando testados como adultos, estes ratos foram menos eficientes do que os seus homólogos de controlo nesta tarefa e esta diferença foi observada mesmo depois de ter passado para a restrição alimentar durante um período de semana 5. Em contraste, o mesmo tratamento com HFD não teve efeito quando administrado durante a idade adulta. Curiosamente, esse prejuízo na memória espacial foi acompanhado pelo aumento da acumulação de moléculas de adesão celular neural (NCAM, também conhecida como CD56) e aumento da densidade da espinha dendrítica na região CA1 do hipocampo (Valladolid-Acebes et al., 2013). Mais recentemente, a exposição adolescente à HFD também mostrou alterar os níveis da glicoproteína reelina da matriz extracelular e prejudicar a LTD nas sinapses do CPF (Labouesse et al., 2016). Também foi observada uma diminuição da neurogênese e da flexibilidade comportamental nas tarefas dependentes de hipocampo em camundongos expostos à DH durante a adolescência (Boitard et al., 2012). Apoiando a noção de que o alimento PHc leva a deficiências cognitivas, em particular, durante períodos vulneráveis, foi relatado que também foi demonstrado que um HFD suplementado com 10% de sacarose produz deficiências de aprendizagem e memória em ratos jovens (Xu et al., 2015). Mais recentemente, um estudo demonstrou que ratos alimentados com a chamada dieta ocidental (isto é, comida PHc) durante a adolescência tiveram responsividade de estresse pós-traumático como adultos. O estudo também mostrou uma diminuição significativa nos volumes do hipocampo, bem como ventrículos laterais aumentados nestes animais (Kalyan-Masih et al., 2016). É importante ressaltar que um estudo promissor mostrou que, ao suprimir a exposição à DH durante a idade adulta, a deterioração neurocognitiva parece ser restaurada em ratos, mesmo quando eles foram cronicamente expostos a essa dieta durante a adolescência (Boitard et al., 2016).

Perspectiva, vivendo e aproveitando ambientes obesos permissivos

Juntos, esses dados fornecem uma justificativa para efeitos benéficos particulares de intervenções educacionais / psicossociais precoces, bem como uma campanha mais agressiva de alerta sobre os efeitos do consumo de alimentos para PHs direcionados a períodos sensíveis de desenvolvimento neurológico; isto é, gravidez, infância e adolescência. Por exemplo, foi recentemente demonstrado que quando a nutrição saudável é apresentada como escolhas que são coerentes com os valores adolescentes (como independência dos pais ou outras figuras de autoridade e liberdade da influência da publicidade de massa por empresas gigantes do junk food), EUA eram mais propensos a manter uma dieta saudável (Bryan et al., 2016). Além disso, incentivos monetários negativos diretos também mostraram modular a escolha do consumidor por meio de impostos. Por exemplo, em um movimento audacioso tentando controlar a prevalência extremamente alta de sobrepeso / obesidade, e considerando que as bebidas calóricas eram importantes fontes de energia entre crianças e adultos (Stern et al., 2014), o governo mexicano anunciou a implementação de um imposto 10% sobre bebidas adoçadas com açúcar, bem como sobre alimentos não essenciais com alta densidade calórica, a partir de janeiro 2014. De fato, uma análise recente confirmou que até dezembro 2014, as vendas já haviam caído 12% e os dados sugerem que os consumidores mexicanos estavam de fato mudando para alternativas mais baratas e mais saudáveis ​​(Colchero et al., 2016).

Para aumentar as vendas, os alimentos industrializados aumentam as propriedades recompensadoras ao manipular sal, açúcar, gordura, sabores e outros aditivos alimentares para tornar esses alimentos mais parecidos com commodities viciantes (Cocores e Gold, 2009; Gearhardt et al. 2011; Carter et al. 2016). Por outro lado, a regulamentação mínima das agências de saúde governamentais limita a indústria de alimentos e até agora não há nenhum aviso público sobre o potencial vício e os problemas de saúde do consumo de alimentos da PHc. A este respeito, tal como para outras substâncias que provocam dependência, como a nicotina ou o álcool, o apoio adicional da sociedade poderá encorajar os órgãos de decisão política a: (a) começar a alertar sobre a potencial dependência de alimentos para a PHc; (b) regular o consumo alimentar de PHc em crianças, como o primeiro passo na modulação do acesso de adultos a alimentos que causam dependência (Carter et al., 2016); (c) promover pesquisas adicionais com o objetivo de definir as propriedades aditivas de diferentes ingredientes / aditivos alimentares refinados, bem como sua mistura; e (d) capacitar os consumidores fornecendo informações de saúde claras e diretas nos rótulos dos alimentos, bem como em campanhas publicitárias.

Em resumo, evidências experimentais e clínicas recentes mas indubitáveis ​​documentaram os efeitos prejudiciais à saúde do ambiente obesogênico permissivo que a maioria dos países ocidentais está enfrentando, como já analisamos aqui, agora evidentemente estendendo-se à saúde mental devido à desregulação na plasticidade neuronal (Figura (Figure2A) .2A). É claro que nossa fisiologia humana não evoluiu para enfrentar desafios constantes e onipresentes impostos por ambientes obesogênicos, resultando em uma pandemia de sobrepeso / obesidade (OMS, 1998). 2016a) que desafia os sistemas de saúde ao impor cargas econômicas sem precedentes (OCDE, 2014). Assim, é urgente e necessário desenvolver agendas sociais abrangentes, duradouras e multidimensionais para controlar e reverter os ambientes obesogênicos: (a) capacitando os cidadãos a tomarem decisões baseadas no conhecimento e se tornarem consumidores responsáveis; (b) proteger os consumidores em fases vulneráveis ​​(isto é, mulheres grávidas, crianças e adolescentes), seja por meio de impostos, regulamentos ou proibições (OMS, 2016b); e, por último, mas não menos importante, (c) promover o crescimento econômico baseado em alternativas alimentares saudáveis ​​baseadas na inovação.

Este trabalho foi apoiado pelo Concílio Mexicano para a Ciência e Tecnologia (CONACYT), doações 273553 e 255399 ao GP-L, Dirección General de Associates de Personal Académico - Universidad Nacional Autónoma de México (DGAPA-UNAM) IN-203616-2 para SD -C e Associação Nacional da Investigação e da Tecnologia (ANR-15-CE17-0013 OBETEEN) a GF. Este trabalho foi parcialmente financiado pelos fundos de pesquisa e mobilidade da Universidade Autônoma Metropolitana (UAM) para GP-L, e pós-doutorado para J-PM. O apoio financeiro adicional foi fornecido pelo CONACYT, pelo fundo DAAD-PROALMEX nº 267761 à GP-L, e o Conselho de Ciência e Tecnologia do Estado do México (COMECYT) permanece em pesquisa científica e tecnológica com o GP-L.

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