Suplimente alimentare, obezitate și receptori de dopamină (2010)

Du-te la:

Abstract

Neurotransmitatorul dopamina joacă un rol-cheie în circuitul de recompensare a creierului. Aportul de medicamente extrem de dependente, cum ar fi cocaina, determină o creștere a nivelului de dopamină în creierul limbic, incluzând nucleul accumbens al striatumului, ceea ce duce la întărirea comportamentelor asociate (1). Studiile recente au scos la lumină și implicarea striatumului în hrănirea oamenilor obezi. În mod special, studiile de tomografie cu emisie de pozitroni au arătat că dopamina striatală D₂ receptorii sunt reduse la persoanele obeze comparativ cu D₂ receptorilor de la omologii lor mai slabi (2). În plus, sa demonstrat, de asemenea, că indivizii obișnuiți tind să supraviețuiască pentru a compensa sensibilitatea striatală bluntată (3). Deficiențe similare în semnalarea striatală a dopaminei au fost observate, de asemenea, la persoanele dependente de droguri. Deoarece supraoplarea patologică este, de asemenea, determinată de plăcerea și de constrângerea de a continua în ciuda efectelor negative cunoscute, cum ar fi dependența de droguri, se crede că implică neurotransmisia dopaminei. Cu toate acestea, dacă aceste deficiențe în D₂ receptorul de semnalizare a obezității sau dacă persoanele obeze dezvoltă deficiențe ca urmare a disfuncției de recompensă este o întrebare deschisă.

Johnson și Kenny (4) și-au propus să înțeleagă fiziologia alimentației compulsive, studiind comportamentul șobolanilor cu acces ușor la alimente bogate în grăsimi. Ei descoperă acum că circuitul de recompensare a creierului implicat în alimentația compulsivă este similar cu circuitul asociat dependenței de droguri (4).

În primul set de experimente, șobolanii cu dimensiuni aproximativ egale au fost pregătiți pentru procedurile de recompensare a stimulării creierului. Pe scurt, s-au implantat electrozi stimulanți în hipotalamicul lateral. Șobolanii au fost lăsați să se recupereze din procedurile chirurgicale și s-au înregistrat nivelurile inițiale de stimulare electrică necesare pentru șobolani să întoarcă roata. Cantitatea de stimulare sau pragul de recompensă stabil a fost practic identică pentru toți șobolanii. În continuare, autorii au împărțit animalele în trei grupuri. Timp de 40 zile, primul set de șobolani a avut acces numai la chow standard de laborator; al doilea set a avut acces la chow și acces la o oră la alimente „stil cafenea”, pline de energie, precum slănină, cârnați și tort; iar cel de-al treilea set a avut acces extins atât la mâncare cât și la mâncare bogată în grăsimi. De-a lungul timpului, șobolanii cu acces extins la alimente bogate în energie au câștigat aproximativ o greutate de două ori mai mare decât șobolanii care au avut acces doar la chow sau chow și la cantități limitate de alimente bogate în energie. În plus, șobolanii cu un acces mai mare la dieta palatabilă au necesitat o stimulare mai mare pentru a întoarce roata, un semn distinctiv al deficienței de recompensă a creierului, care este, de asemenea, asociat cu forme de dependență de droguri.

În continuare, autorii au testat dacă supraalimentarea a avut vreun efect asupra D₂ nivelurile receptorilor din striatum. Pentru a face acest lucru, autorii au repetat experimentele de alimentare fără introducerea electrozilor. Din nou, șobolanii au fost împărțiți în trei grupuri care aveau acces doar la chow, chow și acces limitat la alimente bogate în grăsimi, sau chow și acces extins la alimente bogate în grăsimi. După ce s-au remarcat diferențe semnificative în greutatea corporală între șobolani cu acces mare și șobolan cu acces larg, au fost uciși pentru a examina nivelurile de D₂ receptorii din complexul striatal. Analiza imunoblotului a relevat că greutatea corporală a șobolanilor a fost corelată negativ cu nivelul de D₂ receptori. Cu alte cuvinte, cu cât șobolanul este mai gras, cu atât densitatea D este mai mică₂ receptori în striatum.

Pentru a stabili legătura dintre nivelurile de striat D₂ receptorii și recompensarea creierului, într-un lot proaspăt de șobolani, autorii au folosit un vector viral cu un ac scurt-păr de interferire a ARN-ului pentru a doborâ expresia genelor. Șobolani cu D redus₂ nivelurile de receptori după knockdown au crescut pragurile de recompensă care seamănă cu scenariul găsit la șobolani într-o dietă bogată în energie cu acces extins. Interesant, alte studii recente au arătat că șobolanii inerent impulsivi au redus D₂/D₃ nivelurile de receptori chiar și în absența expunerii la medicamente (5). În schimb, este posibil ca D mare₂ nivelurile de receptori ar putea oferi o oarecare protecție împotriva consumului de droguri (2). O problemă fără răspuns care rezultă din aceste studii este dacă impulsivitatea spontană este corelată cu supraalimentarea prin D redusă₂ nivelurile receptorilor.

Într-o altă serie de experimente, șobolanii au primit acces la una din cele trei diete și, după 40 zile, au fost condiționate să se aștepte la un șoc de picior care corespundea unui semnal luminos (4). Șobolanii din toate cele trei grupuri li s-a permis să mănânce alimentele bogate în energie pentru o perioadă scurtă. Șobolani cu acces mai devreme limitat sau fără acces la alimente bogate în energie, s-au blocat odată cu accesul la mâncarea plăcută. Acești șobolani au încetat să mănânce atunci când semnalul luminos a pornit. Cu toate acestea, teama de șocurile piciorului nu poate descuraja hrănirea la șobolani cu acces prealabil pe scară largă la alimente palatabile. Din nou, supraalimentarea compulsivă semăna cu auto-administrarea de droguri, prin faptul că consecințele negative au fost suficiente pentru a descuraja recompensele.

Luate împreună, aceste studii argumentează puternic în favoarea implicării circuitului de recompensare a creierului în supraalimentare compulsivă. Un argument pentru un rol direct în obezitate este mai puțin convingător. La fel ca în cazul tuturor studiilor comportamentale efectuate pe rozătoare de laborator, trebuie să se facă precauție extremă la extrapolarea observațiilor la populațiile umane. La om, actul de a mânca este profund influențat de factori sociali, culturali și emoționali, care nu pot fi observați la alte animale (chiar și la alte primate). În plus, comportamentele de hrănire sunt mult mai complexe decât cele asociate cu autoadministrarea medicamentelor. De exemplu, consumul unui sandwich implică mai multe niveluri de implicare senzorială într-un mod în care injectarea de heroină nu. În plus, medicamentele activează circuitul de recompensare a creierului prin intervenție directă la receptori, în timp ce mâncarea face acest lucru indirect prin numeroase substanțe chimice, cum ar fi hormoni, opioizi și canabinoizi. De asemenea, merită să ținem cont că circuitul de recompensare a creierului nu este singurul circuit implicat în comportamentul alimentar; alte circuite precum învățarea și motivația joacă un rol important și în hrănire (2). În cele din urmă, există mulți factori genetici și metabolici care predispun un individ la supraalimentare și influențează înclinația pentru a deveni obez. În special, multe cercetări din ultimele două decenii s-au concentrat asupra leptinei și ghrelinei, hormoni care influențează apetitul. Se știe că leptina influențează activitatea striatică și comportamentul alimentar (6). Cum semnalizează leptina în hipotalamus și striat D₂ semnalizarea receptorilor este coordonată pentru reglarea homeostazei energetice necesită studii suplimentare (7).

Cu toate acestea, apar întrebări interesante. Există o legătură directă între consumul de droguri și supraalimentarea compulsivă? Poate fi considerat un factor predispozant pentru celălalt în clinică? Și în final, agenții terapeutici care combate abuzul de droguri vor fi eficienți pentru tratarea supraalimentării compulsive? Fără îndoială, studiile se vor baza pe cunoștințele actuale pentru a oferi o imagine mai clară.

Referinte