COMENTÁRIOS: Isso fornece evidências para nossa teoria de um ciclo de compulsão conforme descrito em nossos vídeos e artigos. Parece que vários mecanismos podem iniciar a compulsão alimentar, e talvez o sexo, mas o consumo excessivo crônico leva ao acúmulo de DeltaFosB e às mudanças cerebrais relacionadas ao vício.
Estudo liga a ação da insulina no cérebro recompensa circuito para a obesidade (2011)
Pesquisadores relatando na edição de junho do Cell Metabolism, uma publicação da Cell Press, têm o que eles dizem ser alguns dos primeira prova sólida de que a insulina tem efeitos diretos no circuito de recompensa do cérebro. Os ratos cujos centros de recompensa não podem mais responder à insulina comem mais e se tornam obesos, eles mostram.
Os resultados sugerem que a resistência à insulina pode ajudar a explicar por que aqueles que são obesos podem achar tão difícil resistir à tentação de comida e retirar o peso.
“Uma vez que você se torna obeso ou entra em um equilíbrio energético positivo, a resistência à insulina no [centro de recompensa do cérebro] pode conduzir a um ciclo vicioso,” disse Jens Brüning, do Instituto Max Planck de Pesquisa Neurológica. “Não há evidências de que este seja o início do caminho para a obesidade, mas pode ser um fator importante para a obesidade e para a dificuldade que temos em lidar com ela.”
Estudos anteriores se concentraram principalmente no efeito da insulina no hipotálamo do cérebro, uma região que controla o comportamento alimentar no que Brüning descreve como um "reflexo" de parada e início básico. Mas, diz ele, todos nós sabemos que as pessoas comem demais por motivos que têm muito mais a ver com neuropsicologia do que com fome. Comemos com base na companhia que temos, no cheiro da comida e no nosso humor. “Podemos nos sentir saciados, mas continuamos comendo”, disse Brüning.
Sua equipe queria entender melhor os aspectos recompensadores dos alimentos e, especificamente, como a insulina influencia as funções cerebrais superiores. Eles se concentraram nos principais neurônios do mesencéfalo que liberam dopamina, um mensageiro químico no cérebro envolvido em motivação, punição e recompensa, entre outras funções. Quando a sinalização da insulina era inativada nesses neurônios, os ratos ficavam mais gordos e pesados à medida que comiam demais.
Eles descobriram que a insulina normalmente faz com que esses neurônios disparem com mais freqüência, uma resposta que foi perdida em animais sem receptores de insulina. Os ratos também mostraram uma resposta alterada à cocaína e açúcar quando a comida estava em falta, mais uma evidência de que os centros de recompensa do cérebro dependem da insulina para funcionar normalmente.
Se as descobertas se mantiverem em humanos, elas podem ter implicações clínicas reais.
“Coletivamente, nosso estudo revela um papel crítico para a ação da insulina nos neurônios catecolaminérgicos no controle da alimentação a longo prazo,” os pesquisadores escreveram. ” A elucidação adicional da (s) subpopulação (ões) neuronal (is) exata (s) e mecanismos celulares responsáveis por este efeito podem, portanto, definir alvos potenciais para o tratamento da obesidade. ”
Como um próximo passo, Brüning disse que planejam realizar estudos de ressonância magnética funcional (fMRI) em pessoas que tiveram insulina artificialmente entregue ao cérebro para ver como isso pode influenciar a atividade no centro de recompensa.
A ação da insulina no cérebro pode levar à obesidade (2011)
Junho 6th, 2011 em Neurociência
Alimentos ricos em gordura engordam. Por trás dessa equação simples encontram-se vias de sinalização complexas, por meio das quais os neurotransmissores do cérebro controlam o equilíbrio de energia do corpo. Cientistas do Instituto Max Planck de Pesquisa Neurológica, em Colônia, e do Grupo de Excelência em Respostas de Estresse Celular em Doenças Associadas ao Envelhecimento (CECAD) da Universidade de Colônia, esclareceram um passo importante nesse complexo circuito de controle.
Eles conseguiram mostrar como o hormônio A insulina atua na parte do cérebro conhecida como hipotálamo ventromedial. O consumo de alimentos com alto teor de gordura faz com que mais insulina seja liberada pelo pâncreas. Isso desencadeia uma cascata de sinalização em células nervosas especiais no cérebro, os neurônios SF-1, nos quais a enzima P13-quinase desempenha um papel importante. Ao longo de vários passos intermediários, a insulina inibe a transmissão de impulsos nervosos de tal forma que a sensação de saciedade é suprimida e o gasto de energia reduzido. Isso promove excesso de peso e obesidade.
O hipotálamo desempenha um papel importante na homeostase energética: a regulação do equilíbrio energético do corpo. Neurônios especiais nessa parte do cérebro, conhecidos como células POMC, reagem aos neurotransmissores e, assim, controlam o comportamento alimentar e o gasto de energia. O hormônio insulina é uma importante substância mensageira. A insulina faz com que o carboidrato consumido nos alimentos seja transportado para as células-alvo (por exemplo, músculos) e está disponível para essas células como uma fonte de energia. Quando alimentos ricos em gordura são consumidos, mais insulina é produzida no pâncreas e sua concentração no cérebro também aumenta. A interação entre a insulina e as células-alvo no cérebro também desempenha um papel crucial no controle do equilíbrio energético do corpo. No entanto, os mecanismos moleculares precisos que estão por trás do controle exercido pela insulina permanecem pouco claros.
Um grupo de pesquisa liderado por Jens Brüning, diretor do Instituto Max Planck de Pesquisa Neurológica e coordenador científico do cluster de excelência do CECAD (Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases) na Universidade de Colônia, conseguiu um passo importante na explicação do tema. esse complexo processo regulatório.
Como os cientistas mostraram, a insulina nos neurônios SF-1 - outro grupo de neurônios no hipotálamo - desencadeia uma cascata de sinalização. Curiosamente, no entanto, essas células parecem apenas ser reguladas pela insulina quando alimentos ricos em gordura são consumidos e no caso de excesso de peso. A enzima P13-quinase desempenha um papel central nesta cascata de substâncias mensageiras. No decurso das etapas intermediárias do processo, a enzima ativa os canais iônicos e, assim, impede a transmissão de impulsos nervosos. Os pesquisadores suspeitam que as células SF-1 se comunicam dessa maneira com as células POMC.
As quinases são enzimas que ativam outras moléculas por meio da fosforilação - a adição de um grupo fosfato a uma proteína ou outra molécula orgânica. “Se a insulina se liga ao seu receptor na superfície das células SF-1, ela dispara a ativação da PI3-quinase”, explica Tim Klöckener, primeiro autor do estudo. “A PI3-quinase, por sua vez, controla a formação de PIP3, outra molécula sinalizadora, por meio da fosforilação. O PIP3 torna os canais correspondentes na parede celular permeáveis aos íons de potássio. ” Seu influxo faz com que o neurônio "dispare" mais lentamente e a transmissão de impulsos elétricos seja suprimida.
“Portanto, em pessoas com sobrepeso, a insulina provavelmente inibe indiretamente os neurônios POMC, que são responsáveis pela sensação de saciedade, por meio da estação intermediária dos neurônios SF-1,” supõe o cientista. “Ao mesmo tempo, há um novo aumento no consumo de alimentos ”. A prova direta de que os dois tipos de neurônios se comunicam entre si dessa maneira ainda permanece, no entanto.
Para descobrir como a insulina age no cérebro, os cientistas de Colônia compararam camundongos que não tinham um receptor de insulina nos neurônios SF-1 com ratos cujos receptores de insulina estavam intactos. Com o consumo normal de alimentos, os pesquisadores não descobriram nenhuma diferença entre os dois grupos. Isso indicaria que a insulina não exerce uma influência fundamental na atividade dessas células em indivíduos magros. No entanto, quando os roedores foram alimentados com alimentos ricos em gordura, aqueles com o receptor de insulina defeituoso permaneceram magros, enquanto seus equivalentes com receptores funcionais rapidamente ganharam peso. O ganho de peso deveu-se tanto ao aumento do apetite quanto ao gasto calórico reduzido. Este efeito da insulina pode constituir uma adaptação evolucionária do organismo a um suprimento irregular de alimentos e períodos prolongados de fome: se um suprimento em excesso de alimentos ricos em gordura estiver temporariamente disponível, o corpo pode estabelecer reservas de energia de forma particularmente eficaz através da ação da insulina. .
Atualmente, não é possível dizer se as descobertas desta pesquisa ajudarão a facilitar uma intervenção direcionada no equilíbrio energético do corpo. “Atualmente, ainda estamos muito longe de uma aplicação prática”, diz Jens Brüning. “Nosso objetivo é descobrir como surgem a fome e a sensação de saciedade. Somente quando entendermos todo o sistema em funcionamento aqui, seremos capazes de começar a desenvolver tratamentos. ”
Mais informações: Tim Klöckener, Simon Hess, Bengt F. Belgardt, Lars Paeger, Linda Verhagen, Andreas Husch, Jong-Woo Sohn, Brigitte Hampel, Harveen Dhillon, Jeffrey M. Zigman, Bradford B. Lowell, Kevin W. Williams, Joel K. Elmquist, Tamas L. Horvath, Peter Kloppenburg, Jens C. Brüning, Alimentando com Alto Teor de Gordura Promove Obesidade via Receptor de Insulina / Inibição Dependente de P13k de Neurônios SF-1 VMH, Nature Neuroscience, June 5th 2011
Fornecido pela Max-Planck-Gesellschaft
Mecanismo de compulsão desencadeado pela gordura dentro dos intestinos estimulando endocanabinóides (2011)
Estudo descobre por que desejamos batatas fritas e batatas fritas
Stephanie Pappas, escritora sênior da LiveScience
Data: 04 julho 2011
É difícil comer apenas uma batata frita e um novo estudo pode explicar por quê.
Alimentos gordurosos, como batatas fritas e batatas fritas, acionam o corpo para produzir produtos químicos muito semelhantes aos encontrados na maconha, relatam pesquisadores na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Esses produtos químicos, chamados de “endocanabinóides”, fazem parte de um ciclo que faz com que você volte para comer apenas mais uma mordida nas batatas fritas com queijo, descobriu o estudo.
"Esta é a primeira demonstração de que a sinalização de endocanabinoides no intestino desempenha um papel importante na regulação da ingestão de gordura", disse a pesquisadora Daniele Piomelli, professora de farmacologia da Universidade da Califórnia, Irvine, em um comunicado.
Produtos químicos caseiros de maconha
O estudo descobriu que a gordura no intestino desencadeia a liberação de endocanabinóides no cérebro, mas a substância cinzenta entre as orelhas não é o único órgão que produz produtos químicos semelhantes à maconha. A pele humana também faz essas coisas. Os canabinóides para a pele podem desempenhar para nós o mesmo papel que para as plantas em vasos: proteção oleosa do vento e do sol.
Os endocanabinóides também são conhecidos por influenciar o apetite e o paladar, de acordo com um estudo da 2009 na PNAS, o que explica a fome que as pessoas sentem quando fumam maconha.
No novo estudo, Piomelli e seus colegas ajustaram ratos com tubos que drenariam o conteúdo de seus estômagos enquanto comiam ou bebiam. Esses tubos estomacais permitiram aos pesquisadores dizer se a gordura estava agindo na língua, caso em que eles veriam
Os endocanabinóides liberam mesmo com os tubos implantados, ou no intestino, caso em que não veriam o efeito.
Os ratos tiveram que tomar um shake de saúde, uma solução de açúcar, um líquido rico em proteínas chamado peptona ou uma bebida rica em gordura feita de óleo de milho. Em seguida, os pesquisadores anestesiam e dissecam os ratos, congelando rapidamente seus órgãos para análise.
Pelo amor da gordura
A degustação de açúcares e proteínas não afetou a liberação dos produtos químicos naturais da maconha do corpo, descobriram os pesquisadores. Mas comer gordura sim. Os resultados mostraram que a gordura na língua dispara um sinal para o cérebro, que então retransmite uma mensagem para o intestino por meio de um feixe nervoso chamado nervo vago. Esta mensagem comanda a produção de endocanabinóides no intestino, que por sua vez conduz uma cascata de outros sinais, todos enviando a mesma mensagem: Coma, coma, coma!
Essa mensagem teria sido útil na história evolutiva dos mamíferos, disse Piomelli. As gorduras são cruciais para a sobrevivência e já foram difíceis de obter na dieta dos mamíferos. Mas no mundo de hoje, onde uma loja de conveniência cheia de junk food fica em cada esquina, nosso amor evolucionário pela gordura sai pela culatra facilmente.
As descobertas sugerem que, bloqueando a recepção de sinais endocanabinóides, os pesquisadores médicos podem quebrar o ciclo que leva as pessoas a comer alimentos gordurosos em excesso. Bloquear os receptores endocanabinóides no cérebro pode causar ansiedade e depressão, disse Piomelli, mas um medicamento projetado para atingir o intestino pode não desencadear esses efeitos colaterais negativos.
Como junk food prepara o comportamento de busca de comida do cérebro (2015)
Fevereiro 23, 2016 por Christopher Packham
(Medical Xpress) —A atual epidemia de obesidade nos países desenvolvidos deve ser um aviso para as autoridades de saúde no mundo em desenvolvimento com mercados recentemente abertos. Os fabricantes de alimentos, empresas de franquia de restaurantes, cadeias de suprimentos de alimentos e anunciantes colaboram para criar ambientes nos quais alimentos extremamente palatáveis e com alta densidade energética e suas sugestões relacionadas estão prontamente disponíveis; entretanto, as pessoas ainda possuem arquitetura neural adaptativa mais adequada para um ambiente de escassez de alimentos. Em outras palavras, a programação do cérebro pode dificultar o manejo do ecossistema alimentar moderno de uma forma metabolicamente saudável.
Os humanos, como todos os animais, têm uma programação genética antiga adaptada especificamente para garantir a ingestão de alimentos e comportamentos de sobrevivência em busca de alimentos. As pistas ambientais influenciam fortemente esses comportamentos ao alterar a arquitetura neural, e as corporações refinaram a ciência de alavancar a resposta do prazer humano e talvez reprogramar inadvertidamente o cérebro das pessoas para buscar calorias excedentes. Em um ambiente rico em alimentos altamente palatáveis e com alto teor de energia, a difusão dos sinais relacionados aos alimentos pode levar à busca e à alimentação excessiva, independentemente da saciedade, um provável fator de obesidade.
Um grupo de pesquisadores canadenses da Universidade de Calgary e da Universidade da Colúmbia Britânica publicou recentemente os resultados de um estudo com ratos Proceedings, da Academia Nacional de Ciências em que eles exploraram os mecanismos neurais por trás dessas mudanças no comportamento de busca de alimentos.
Programação de futuros comportamentos de abordagem alimentar
Eles relatam que o consumo a curto prazo de alimentos extremamente palatáveis - especificamente, alimentos adoçados com alto teor de gordura - na verdade estimula futuros comportamentos de abordagem alimentar. Eles descobriram que o efeito é mediado pelo fortalecimento da transmissão sináptica excitatória neurônios de dopaminae dura dias após a exposição inicial da 24 a alimentos adocicados com alto teor de gordura.
Essas mudanças ocorrem na área tegmental ventral (VTA) do cérebro e suas projeções mesolímbicas, uma área envolvida na adaptação a estímulos ambientais usado para prever resultados motivacionalmente relevantes - em outras palavras, a ATV é responsável por criar desejos por estímulos considerados gratificantes de alguma forma.
Os pesquisadores escrevem: “Como se acredita que a transmissão sináptica excitatória aumentada para os neurônios de dopamina transforme estímulos neutros em informações salientes, essas mudanças na transmissão sináptica excitatória podem estar subjacentes ao comportamento de abordagem alimentar aumentado observado dias após a exposição a alimentos ricos em gordura adoçados e potencialmente primários aumento do consumo de alimentos. ”
Possíveis abordagens terapêuticas para a obesidade
A força sináptica aumentada dura dias após a exposição a alimentos de alta densidade energética e é mediada pelo aumento da densidade sináptica excitatória. Os pesquisadores descobriram que a introdução de insulina diretamente no VTA suprime a excitação transmissão sináptica em neurônios dopaminérgicos e suprime completamente os comportamentos de busca de alimentos observados após o acesso de 24-hora a alimentos adoçados com alto teor de gordura.
Durante esse período de acesso ao alimento, o número de locais de liberação de glutamato nos neurônios de dopamina aumenta. A insulina atua bloqueando esses locais, competindo com o glutamato. Observando que isso sugere uma possível abordagem terapêutica para a obesidade, os autores escrevem: “Assim, trabalhos futuros devem determinar se a insulina intranasal pode diminuir a alimentação excessiva devido ao priming induzido pelo consumo de alimentos palatáveis ou comidadicas relacionadas. ”
Mais informação: O consumo de alimentos palatáveis prepara o comportamento de aproximação dos alimentos aumentando rapidamente a densidade sináptica na VTA. PNAS 2016; publicado à frente da impressão de fevereiro 16, 2016, DOI: 10.1073 / pnas.1515724113
Sumário
Em um ambiente com fácil acesso a alimentos altamente palatáveis e densos em energia, as dicas relacionadas aos alimentos levam à busca por alimentos, independentemente da saciedade, um efeito que pode levar à obesidade. A área tegmental ventral (VTA) e suas projeções mesolímbicas são estruturas críticas envolvidas na aprendizagem de pistas ambientais usadas para prever resultados motivacionalmente relevantes. Os efeitos primários da publicidade relacionada a alimentos e do consumo de alimentos saborosos podem impulsionar a ingestão de alimentos. No entanto, o mecanismo pelo qual esse efeito ocorre, e se esses efeitos priming duram dias após o consumo, é desconhecido. Aqui, demonstramos que o consumo de curto prazo de alimentos saborosos pode preparar futuros comportamentos de abordagem alimentar e ingestão de alimentos. Este efeito é mediado pelo fortalecimento da transmissão sináptica excitatória para os neurônios dopaminérgicos que é inicialmente compensado por um aumento transitório no tônus endocanabinóide, mas dura dias após uma exposição inicial de 24 horas a alimentos ricos em gordura adoçados (SHF). Essa força sináptica aprimorada é mediada por um aumento de longa duração na densidade sináptica excitatória nos neurônios de dopamina VTA. A administração de insulina no VTA, que suprime a transmissão sináptica excitatória para os neurônios dopaminérgicos, pode abolir os comportamentos de abordagem alimentar e a ingestão alimentar observada dias após 24 horas de acesso ao SHF. Esses resultados sugerem que mesmo uma exposição de curto prazo a alimentos saborosos pode direcionar o comportamento alimentar futuro, “religando” os neurônios de dopamina mesolímbica.
Pesquisadores descobrem mecanismos no cérebro que separam o consumo de alimentos do desejo (2016)
8 de março de 2016
Pesquisadores que investigam transtornos alimentares freqüentemente estudam as funções químicas e neurológicas do cérebro para descobrir pistas para comer em excesso. Entender a alimentação não homeostática - ou comer que é movido mais pela palatabilidade, hábito e dicas de comida - e como ela funciona no cérebro pode ajudar os neurocientistas a determinar como controlar os desejos, manter pesos saudáveis e promover estilos de vida mais saudáveis. Cientistas da Universidade do Missouri descobriram recentemente os circuitos químicos e mecanismos no cérebro que separam o consumo de alimentos dos desejos. Saber mais sobre esses mecanismos poderia ajudar os pesquisadores a desenvolver drogas que reduzam demais.
“Comer não homeostático pode ser considerado como comer sobremesa depois de comer uma refeição inteira”, disse Kyle Parker, um ex-estudante de graduação e investigador do MU Bond Life Sciences Center. “Posso saber que não estou com fome, mas esta sobremesa está deliciosa, então vou comê-la de qualquer maneira. Estamos analisando quais circuitos neurais estão envolvidos na condução desse comportamento. ”
Matthew J. Will, professor associado de ciências psicológicas do MU College of Arts and Science, pesquisador do Bond Life Sciences Center e conselheiro de Parker, diz que, para os cientistas do comportamento, comer é descrito como um processo de duas etapas chamado de apetitivo e fases de consumação.
“Penso no letreiro de néon de uma loja de donuts - o logotipo e o aroma de donuts com cobertura quente são os sinais ambientais que dão início à fase de desejo, ou apetite,” disse Will. “A fase consumatória é depois de você ter aquele donut nas mãos e comê-lo.”
Parker estudou os padrões de comportamento de ratos de laboratório ativando o centro de prazer do cérebro, um ponto de acesso no cérebro que processa e reforça mensagens relacionadas à recompensa e ao prazer. Ele então alimentou os ratos com uma dieta semelhante a uma massa de biscoito para exagerar seus comportamentos alimentares e descobriu que os ratos comiam o dobro do normal. Quando ele simultaneamente inativou outra parte do cérebro chamada amígdala basolateral, os ratos pararam de comer compulsivamente. Eles voltavam às cestas básicas em busca de mais, mas consumiam apenas uma quantidade normal.
“Parecia que os ratos ainda ansiavam pela massa”, disse Will. “Eles voltavam para buscar comida, mas simplesmente não comiam. Descobrimos que havíamos interrompido a parte do cérebro que é específica para a alimentação - o circuito ligado à alimentação real -, mas não o desejo. Em essência, deixamos esse desejo intacto. ”
Para descobrir o que estava acontecendo no cérebro durante os desejos, Parker criou um experimento de spin-off. Como antes, ele ligou a região do cérebro associada a recompensa e prazer e inativou a amígdala basolateral em um grupo de ratos, mas não no outro. Desta vez, no entanto, ele limitou a quantidade de dieta rica em gordura que os ratos tiveram acesso, de forma que ambos os grupos comeram a mesma quantidade.
Externamente, ambos os grupos de ratos exibiram os mesmos comportamentos alimentares. Eles comeram uma porção de comida, mas continuaram indo e voltando para suas cestas de comida. No entanto, dentro do cérebro, Parker percebeu diferenças claras. Ratos com núcleo accumbens ativado mostraram aumento na atividade dos neurônios dopaminérgicos, o que está associado ao comportamento de abordagem motivada.
A equipe também descobriu que o estado da amígdala basolateral não teve efeito sobre os níveis de sinalização da dopamina. No entanto, em uma região do cérebro chamada hipotálamo, Parker observou níveis elevados de orexina-A, uma molécula associada ao apetite, apenas em ratos com amígdala basolateral ativada.
“Mostramos que o que pode estar bloqueando o comportamento de consumo é esse bloqueio do comportamento da orexina”, disse Parker.
“Os resultados reforçaram a ideia de que a dopamina está envolvida na abordagem - ou na fase do desejo - e a orexina-A no consumo”, disse Will.
A equipe acredita que essas descobertas podem levar a uma melhor compreensão dos diferentes aspectos do excesso de comida e do vício em drogas. Ao revelar o circuito independente do desejo versus o consumo real ou o consumo de drogas, isso pode levar a tratamentos com medicamentos em potencial que são mais específicos e têm menos efeitos colaterais indesejados.
O estudo de Parker e Will, “Padrões de ativação neural subjacentes à influência da amígdala basolateral sobre os comportamentos de consumo hiperlipídico consuetudinário versus dirigido por opioides intra-accumbens no rato, ”Foi publicado recentemente em Neurociência comportamental. A pesquisa foi financiada em parte pelo Instituto Nacional de Abuso de Drogas (DA024829).
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