J Clin Endocrinol Metab. 2007 Aug;92(8):3278-84.
Haltia LT, Viljanen A, Parkkola R, Kemppainen N, Rinne JO, Nuutila P, Kaasinen V.
Источник
Департамент неврологии, Университет Турку, PO Box 52, FIN-20521 Турку, Финляндия. [электронная почта защищена]
Абстрактные
Абстрактные
Контекст и цель:
Ожирение связано с несколькими метаболическими нарушениями. Недавние исследования показывают, что ожирение также влияет на функцию мозга и является фактором риска для некоторых дегенеративных заболеваний головного мозга. Целью этого исследования было изучение влияния увеличения веса и потери веса на структуру серого и белого вещества головного мозга. Мы предположили, что возможные различия, наблюдаемые в мозге тучных субъектов, исчезнут или уменьшатся после интенсивного периода диеты.
Методы:
В части I исследования мы сканировали с магнитно-резонансной томографией 16 lean (средний индекс массы тела, 22 кг / м2) и 30 ожирение (средний индекс массы тела, 33 кг / м2) здоровых субъектов. В части II, пациенты с ожирением 16 продолжали очень низкокалорийную диету для 6 wk, после чего их снова проверяли. Региональные объемы головного мозга и серого вещества рассчитывались с использованием морфометрии на основе воксела.
Результаты:
Объем белых матерей был выше у пациентов с ожирением по сравнению с суточными субъектами в нескольких базальных отделах головного мозга, а у тучных индивидуумов наблюдалась положительная корреляция между объемом белого вещества в базальных структурах головного мозга и соотношением талии и бедер. Обнаруженное увеличение белого вещества частично было отменено путем диеты. Региональные объемы серого вещества не сильно различались у тучных и худощавых субъектов, а диета не влияла на серое вещество.
Выводы:
Точный механизм для обнаруженных изменений белого вещества остается неясным, но настоящее исследование показывает, что ожирение и диета связаны с противоположными изменениями в структуре мозга. Не исключено, что экспрессия белого вещества в ожирении играет роль в нейропатогенезе дегенеративных заболеваний головного мозга.
ОЖИРЕНИЕ СОКРАЩАЕТСЯ изменениями в составе тела и увеличением висцерального и sc жира. Накопление жира в организме связано с множественными нарушениями обмена веществ, которые могут предрасполагать к таким заболеваниям, как диабет типа 2, гипертония, инсульт и рак. Менее хорошо известны изменения в центральной нервной системе при ожирении, хотя эпидемиологические исследования предполагают связь между некоторыми дегенеративными заболеваниями головного мозга и ожирением. Известно, что увеличение веса тела является фактором риска для снижения познавательной способности (1, 2) и болезнь Альцгеймера (3), а связь между ожирением и деменцией не зависит от других сопутствующих состояний (4). Центральное ожирение также может быть связано с более высоким риском других неврологических расстройств, таких как болезнь Паркинсона (5). Патофизиологические механизмы, лежащие в основе этих сложных отношений, не совсем понятны, но одной из возможных связей между ожирением и деменцирующими заболеваниями является развитие резистентности к инсулину и / или сахарного диабета, влияющих на познание (1).
Следовательно, исследования, связанные с дегенеративными заболеваниями головного мозга, подтверждают идею о том, что ожирение оказывает негативное влияние на функцию мозга, и есть исследования в отношении человека, которые указывают на функциональные различия в мозге между здоровыми ожирением и худыми людьми. Исследования изображений с позитронно-эмиссионной томографией (PET) и функциональной магнитно-резонансной томографией (fMRI) показали, что ожирение связано с изменениями в кровообращении мозга и нейрохимии. Исследование ПЭТ с [11C] raclopride показал, что доступность рецепторов дофамина D2 мозга у очень ожиренных индивидуумов снижается пропорционально их индексу массы тела (ИМТ) (6). Исследования, использующие ПЭТ и показатели регионального церебрального кровотока, показали дифференциальные реакции головного мозга на насыщение у лиц с ожирением и худой (7, 8), и исследование fMRI показало, что пероральный прием глюкозы вызывает ингибирование сигнала fMRI в частях гипоталамуса и что этот центральный ингибирующий ответ заметно ослабляется у пациентов с ожирением (9). В другом исследовании fMRI было выявлено большее количество зон активации мозга у едоков с ожирением (по сравнению с потребляющими жирными выпивками и худой и страдающими ожирением недобросовестными едоками) в ответ на зрительные и слуховые раздражающие стимулы пищи (10). Кроме того, одно из предыдущих исследований с однофотонной эмиссионной томографией показало, что визуальное воздействие на пищу связано с увеличением регионального церебрального кровотока правых височных и теменных корл у женщин с ожирением, но не у женщин с нормальной массой тела (11). Недавнее структурное исследование с магнитно-резонансной томографией (МРТ) и морфометрией на вокселе (VBM) показало, что у людей с ожирением значительно ниже объем мозгового серого вещества в постцентральном извилине, лобной крышечке, путамене и средней лобной извилине по сравнению с группой от скудных субъектов и что ИМТ у тучных (но не худых) субъектов отрицательно ассоциируется с объемом серого вещества левой постцентральной извилины (12). Кроме того, было обнаружено различие в объеме белого вещества в районе полосатого тела, в котором пациенты с ожирением имели больший объем, чем сухие предметы.
Большинство исследований ожирения мозга - это статические групповые сравнения. Часто группы были разделены в соответствии с ИМТ и выбранной переменной центральной нервной системы, например региональный кровоток, дофаминовые рецепторы или объем серого вещества, изучается поперечно. Насколько нам известно, продольных анализов функции мозга при ожирении нет. В настоящем исследовании нас интересовало влияние увеличения веса и потери на структуру человеческого мозга и белого вещества. Фосфолипиды являются основными компонентами нейронных и глиальных мембран и участвуют в ремоделировании и синтезе мембраны и передаче сигналов (13). Метаболизм фосфолипидов головного мозга является динамическим процессом, на который влияет, например, концентрация свободных жирных кислот в плазме. О 5% неэтерифицированных жирных кислот извлекается из крови, когда она проходит через мозг крысы, и экстракция не зависит от церебрального кровотока (13). Ожирение сопровождается избытком свободных жирных кислот в плазме, что приводит к накоплению жира в адипоцитах, а также в нескольких органах. Поэтому мы предположили, что у людей с ожирением могут быть различия в метаболизме жиров головного мозга и увеличении накопления жира в белом веществе, и это может отразиться на объеме белого вещества.
Исследование было рассчитано на две части: 1), обычное поперечное сечение мозгового сравнения пациентов с ожирением и худой и анализ корреляции, и 2) продольное наблюдение за отдельными мозгами после большой быстрой потери веса тела. В первой части мы исследовали различия в объемах серого и белого вещества в мозге между тощими и ожирением. В части II подгруппа лиц с ожирением (n = 16) из первой части начала контролируемую очень низкокалорийную диету (VLCD) для 6 wk, а второе сканирование мозга сопровождалось после того, как они успешно уменьшили свой вес в среднем на 12 %. Известно, что диета оказывает благотворное влияние, например, на чувствительность к инсулину и липиды плазмы у людей с ожирением (14), а снижение веса также связано с уменьшением уровня лептина в плазме (15). Мозг, как липид-богатая ткань, также может быть затронут потерей веса. Мы проверили, может ли снижение веса уменьшать объем мозга у пациентов с ожирением в соответствии с сокращением жира во всем теле.
Темы и методы
Предметы и дизайн исследования
Части I.
Исследование включало ожирение 30 (мужчины 12 и женщины 18) и 16 (восемь мужчин и восемь женщин). Личные особи были определены как те, у которых ИМТ меньше 26 кг / м2 и тучные люди с ИМТ больше 27 кг / м2, Пациенты с расстройством пищевого поведения, метаболическими заболеваниями, сердечно-сосудистыми заболеваниями, предыдущими или настоящими аномальными печеночными или почечными функциями, анемией или пероральным кортикостероидным лечением были исключены. Основные физические и метаболические характеристики испытуемых представлены в таблице 1⇓, У людей с ожирением наблюдались значительно более высокие концентрации глюкозы, инсулина, лептина и свободных жирных кислот в плазме натощак (Таблица 1⇓). Письменное информированное согласие было получено после объяснения цели и потенциальных рисков исследования для испытуемых. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом Зона здравоохранения в Юго-Западной Финляндии и проводился в соответствии с принципами декларации Хельсинки.
Основные демографические характеристики и лабораторные значения (после голодания) изучаемых предметов
Часть II.
Шестнадцать пациентов с ожирением (четыре мужчины и женщины 12) из части I участвовали в части II, в ходе которой им назначали VLCD (таблица 2⇓). Все ежедневные блюда были заменены продуктами VLCD на период 6 wk (Nutrifast, Leiras Finland, Helsinki, Finland) (2.3 MJ, 4.5 g жир, 59 г белка и 72 г углеводов в день). Добавленный к Nutrifast, субъекты пили ежедневно по крайней мере 2 литров воды или безалкогольных напитков без сахара. Никаких изменений в физической активности не допускалось. Диета регулярно контролировалась медсестрой-исследователем с опытом питания. После диеты был период восстановления 1-wk с нормокалорийной диетой, чтобы избежать катаболического состояния. МРТ, антропометрические измерения и лабораторные оценки были повторены после периода восстановления. Массы жировой ткани в области брюшной полости оценивали на уровне межпозвоночного диска L2 / L3 до и после диеты с использованием стандартизованного метода на основе МРТ (16).
Анализ изображений и данных
МРТ были получены с помощью сканера Philips Gyroscan Intera 1.5 T CV Nova Dual (Philips, Best, The Netherlands). Цельный мозг T1-взвешенный трехмерный набор данных с быстрым полем эха (FFE) был получен в поперечной плоскости (повторение времени = 25 мс, время эха = 5 мс, угол поворота = 30 °, число возбуждений (NEX) = 1, и поле зрения = 256 × 256 мм2), давая по крайней мере 160 смежные срезы через голову. Изображения переносились на персональный компьютер и преобразовывались в формат анализа с использованием MRIconvert (http://lcni.uoregon.edu/∼jolinda/MRIConvert/) и проанализированы с использованием SPM2 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Лондон, Великобритания; HTTP // www.fil.ion.ucl.ac.uk / SPM) и Matlab 6.5 (The MathWorks, Natick, MA). Оптимизированный протокол VBM был применен к изображениям (17). Перед анализом VBM клиническая визуальная оценка МР-изображений выполнялась опытным нейрорадиологом (РП). У одного пожилого худощавого субъекта был небольшой лакунарный инфаркт около левой островной коры; никаких других клинически значимых результатов не было обнаружено ни у одного из испытуемых.
Шаблоны
Индивидуальные шаблоны были созданы для обеспечения оптимальной нормализации и сегментации МРТ сканирований с ожирением и суевериями. Генерация шаблона была выполнена с использованием расширения набора инструментов для алгоритма сегментации SPM2 (Кристиан Газер, Университет Йены, Йена, Германия; http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/). Шаблоны были построены, потому что контраст настоящих МРТ-сканов может отличаться от существующего шаблона, демографические данные данной предметной группы могут отличаться от тех, которые используются для создания существующего шаблона, и каждый сканер вводит конкретные неоднородности и неоднородности. Поэтому шаблоны были сконструированы в попытке уменьшить потенциал смещения к одной группе во время пространственной нормализации (18).
Оптимизированный VBM
После создания специализированных шаблонов оптимизированный протокол был применен к исходным данным (17). Оптимизированный протокол VBM улучшает пространственную нормализацию с использованием изображений серого вещества и шаблона серого вещества, а не анатомических изображений T1. Оптимизированный протокол также включает очистку разделов путем применения морфологических операций и дополнительной модуляции разделов для сохранения общего количества сигнала. Поскольку нас в основном интересовали объемные различия в ожирении, а не различия в концентрациях, мы решили использовать дополнительную модуляцию в нашем протоколе VBM. Отсечение пространственной нормализации составляло 25 мм, использовалась средняя нелинейная регуляризация, а в протоколе использовались нелинейные итерации 16. Модулированные изображения были сглажены с использованием полноразмерной ширины 12-мм в полупроцентном (FWHM) изотропном гауссовом ядре. В предыдущих исследованиях оптимизированный VBM был правильно проверен, и метод классификации тканей, используемый в VBM, дал очень воспроизводимые результаты (17).
Биохимический анализ
Концентрацию глюкозы в плазме определяли в двух экземплярах методом глюкозооксидазы (Analox GM9 analyzer, Analox Instruments, London, UK). Гликозилированный гемоглобин измеряли с помощью быстрой белковой жидкостной хроматографии (MonoS, Pharmacia, Uppsala, Sweden). Концентрацию плазменного инсулина измеряли флюороиммуноанализом с двойным антителом (Autodelfia, Wallac, Turku, Finland). Общий холестерин сыворотки и холестерин липопротеинов высокой плотности измеряли с использованием стандартных ферментативных методов (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germany) с полностью автоматизированным анализатором (Hitachi 704, Hitachi, Tokyo, Japan). Холестерин липопротеинов низкой плотности сыворотки рассчитывали по уравнению Фридевальда (19). Сывороточные свободные жирные кислоты определяли с помощью ферментативного метода (ацил-CoA-синтаза-ацил-CoA-оксидазы пероксидазы, Wako Chemicals, Neuss, Германия). Плазменный лептин анализировали с помощью RIA (Linco, St. Charles, MO). В части I данные из анализов крови, окружности талии и соотношения талии и бедер отсутствовали у четырех худощавых субъектов, и данные лептина отсутствовали у одного пациента с ожирением.
статистический анализ
Сглаженные, модулированные данные анализировались с использованием статистического параметрического отображения (SPM2) с использованием общей линейной модели. Объемные изменения были проверены путем анализа модулированных данных. Поскольку во время модуляции мы включили коррекцию изменения объема, вызванную пространственной нормализацией, было бы целесообразно включить общий внутричерепный объем (TIV) в качестве ковариации, чтобы удалить любую дисперсию из-за различий в размере головы. TIV был рассчитан с использованием функции get_globals из SPM2. Было подсчитано и суммировано количество вокселей в каждом из тканевых отделений.
Для статистического анализа вокселы с серой или белой вещью менее 0.1 были исключены, чтобы избежать возможных краевых эффектов вокруг границы между серым и белым веществом. Различия между ожирением и бедными субъектами были протестированы с анализом ковариации с использованием пола и TIV в качестве смешающих ковариатов. Корреляционный анализ между физическими / метаболическими мерами и объемами головного мозга / серого вещества проводился с использованием множественного регрессионного анализа с использованием пола и TIV в качестве смешающих ковариатов. Эффекты диеты на белом и сером веществе были протестированы с помощью парных t тесты в SPM2. Корреляционные анализы для части II выполнялись с простой регрессией путем вычисления дельта-изображений (сканирование 1-scan 2) и дельта-значений для физических и метаболических показателей. Пороговое значение высоты в анализах SPM было установлено в P = 0.01 и порог экстента 50 вокселей. Космическая утилита MNI (Сергей Пахомов, Российская академия наук, Санкт-Петербург, Россия) расширение SPM использовалось для интерпретации SPM и определения соответствующих анатомических меток. Уровень статистической значимости был установлен на уровне исправления на уровне воксела P <0.01 [с поправкой на множественные сравнения с использованием коэффициента ложного обнаружения (FDR)]. Данные представлены как средние (sd), если не указано иное.
Итоги
Региональные объемы головного мозга у лиц с ожирением и ожирением (часть I)
Большие относительные объемы головного мозга головного мозга наблюдались у пациентов с ожирением по сравнению с бедными субъектами в нескольких регионах: верхний, средний и нижний временные гири; веретеновидная извилина; парапорпопампальная извилина; мозговой шток; и мозжечок (все результаты на двусторонней основе) (рис. 1⇓, А и В). На карте мозга СЗМ сопредельные вокселы со значительной разницей групп в относительном объеме белого вещества сливались с образованием двух кластеров [35,901 вокселей, пиковых вокселей (в 6 мм, -23 мм, -29 мм), исправленных FDR P = 0.006; Voxels 16,228, пиковый воксел (при -52 мм, -18 мм, -28 мм), исправлено FDR P = 0.006] (Таблица 3⇓). У более точных предметов не было больших объемов белого вещества, по сравнению с пациентами с ожирением, в любой области мозга. Значение (sd) глобальный объем белого вещества был 0.486 литров (0.063) у пациентов с ожирением и 0.458 литров (0.044) у худых предметов (исправлено TIV P = 0.14).
A, Регионы, в которых люди с ожирением демонстрировали большие объемы белого вещества по сравнению с бедными субъектами. Статистические параметрические карты строятся в среднем T1 MRI всего образца исследования (n = 46). Цветная полоса обозначает T статистических значений. Обратите внимание на симметричное распределение кластеров в височных долях и стволе мозга. Представлены значительные результаты, исправлены FDR P = 0.006. B, содержание белого вещества у мужчин (квадраты) и женщины (круги) в кластере, который занимал части левых височных и лимбических лопастей (16,228 voxels), представленных как функция отношения шкалы к тазобедренному суставу. Обратите внимание на более низкие объемы белого вещества у субъектов с более низким показателем талии и бедер.
Места значительных региональных различий в объеме белого вещества в части I и части II исследования
Положительная корреляция наблюдалась между объемом белого вещества и соотношением талии и бедер в группе с ожирением в височных долях, стволе мозга и мозжечке (как указано выше). Кроме того, та же корреляция наблюдалась и в частях лимбической и затылочной лопастей (lentiform ядро и средняя затылочная извилина). Эти области образовали два кластера со значительной корреляцией [59,340 вокселы, пиковые вокселы (на -33 мм, -53 мм, -47 мм), исправлены FDR P = 0.008; Хосты 7,269, пиковые вокселы (на 43 мм, -48 мм, -21 мм), исправлены FDR P = 0.008]. Возраст не коррелировал с соотношением талии и бедер (r = 0.21, P = 0.28). Другая положительная связь у пациентов с ожирением была обнаружена между объемом белого вещества и концентрацией жирных кислот без сыворотки. Это было значительным в кластере, который занимал части левых височных и затылочных лопастей (вокселы 10,682, пиковые вокселы (при -43 мм, -49 мм, -18 мм), исправлены FDR P = 0.004]. Никаких существенных корреляций между объемом белого вещества и ИМТ не наблюдалось. В скудной группе не наблюдалось существенных корреляций между физическими или метаболическими мерами и региональными объемами.
Не было статистически значимых различий в объемах серого вещества между ожирением и худощавыми субъектами, хотя у худых предметов были более высокие объемы серого вещества на уровне трендов в определенных областях мозга, таких как цигулярный гир, верхний и медиальный лобные гироскопы, мозговой шток и мозжечок ( FDR исправлено P = 0.025). Значение (sd) глобальный объем серого вещества был 0.752 литров (0.070) у пациентов с ожирением и 0.734 литров (0.074) у худых предметов (исправлено TIV P = 0.79).
Влияние диеты (часть II)
Шесть недель диеты VLC вызвали очень значительное снижение веса у всех пациентов с ожирением [11 (3.4) кг, диапазон 6.6-19 кг] и уменьшение массы sc и висцерального жира в области живота (таблица 2⇓). Потеря веса была связана с уменьшением артериального давления, холестерина, лептина и гликозилированного гемоглобина (таблица 2⇓), но никаких существенных изменений не наблюдалось при концентрации глюкозы в плазме натощак и концентрации инсулина.
Влияние диеты на физические измерения и лабораторные показатели (после голодания)
Диета уменьшает общий объем белого вещества: 0.498 литры (0.051) до и 0.488 литры (0.048) после диеты (P = 0.002). Региональные объемы белого вещества уменьшались в левой височной доле (веретеновидная извилина, парарпопампальная извилина и нижняя, медиальная и верхняя временные гири) [12,026 смежные вокселы, пик вокселя (в -46, -6 и -31 мм), исправлены FDR P = 0.009] (рис. 2⇓, A и B и таблицы 3⇑). Кроме того, уменьшение белого вещества достигло значения уровня тренда в нескольких других кластерах (исправлено FDR P значение между 0.03 и 0.07). Ни одна из структур мозга не показала увеличения объема белого вещества после диеты. Изменения в глобальном или региональном сером веществе были незначительными (P > 0.28).
A, область головного мозга, в которой пациенты с ожирением продемонстрировали значительное снижение объемов белого вещества после 6 wk диеты. Статистические параметрические карты строятся в среднем T1 MRI диетической подвыборки (n = 16). Цветная полоса обозначает T статистические значения, FDR исправлено P = 0.009. B, Влияние диеты на отдельные объемы белого вещества в кластере, показанное в A. Площади, Мужские предметы; круги, женщины.
Обсуждение
Это исследование показывает, что у тучных испытуемых большие объемы белого вещества в нескольких базальных областях мозга, по сравнению с жирными субъектами. Когда пациенты с ожирением лечились VLCD для 6 wk, было обнаружено уменьшение глобального объема белого вещества и объема регионального белого вещества в левой височной доле. Объемы глобального и регионального серого вещества были одинаковыми между группами и не менялись с помощью диеты.
Недавно был обнаружен увеличенный объем белого вещества в районе полосатого тела сильно тучных субъектов (ИМТ 39.4) (12). В этом исследовании объем серого вещества был ниже у пациентов с ожирением в нескольких областях мозга, и обратная связь наблюдалась между ИМТ и объемом серого вещества в левой постцентральной извилине у тучных, но не худощавых субъектов. Мы не обнаружили значительных различий в сером веществе между субъектами с ожирением и ожирением, хотя было несколько областей мозга, в которых люди с ожирением выявили более низкие объемы серого вещества на уровне трендов, чем те,P = 0.025). Поскольку субъекты в настоящем исследовании были менее ожирением, по сравнению с теми, что были в более раннем исследовании (12), возможно, что более тяжелое хроническое ожирение влияет на серое вещество вместе с белым веществом.
В настоящем исследовании большие объемы белого вещества в группе с ожирением наблюдались в базальных двусторонних регионах, а расширение белого вещества было связано с увеличением отношения шкалы к бедру (с поправкой на пол), но не с ИМТ. Многочисленные исследования показали, что распределение, а не количество жировых отложений связано с метаболическими изменениями (20, 21, 22). Отношение талии к бедрам, по-видимому, лучше, чем ИМТ, при оценке риска сердечно-сосудистых заболеваний и нарушений обмена веществ у женщин в до и после менопаузы (23). Кроме того, есть свидетельства недавнего большого исследования (n = 27,007), что отношение талии к бедрам добавляет прогностическую информацию о сердечно-сосудистом риске у женщин на всех уровнях ИМТ и мужчин с нормальным весом (24). В настоящем исследовании мы наблюдали сильную коррекцию, коррелирующую по положению, между соотношением талии и бедра и объемом белого вещества. Это говорит о том, что церебральное белое вещество может быть больше связано с накоплением брюшного жира, а не с жиром сам по себе, Однако в мозге большой общий размер кластеров предполагает, что связь может быть более общей и менее специфичной для региона. Одна из интерпретаций может заключаться в том, что увеличение висцерального жира связано с накоплением жира в центральном миелине по всему мозгу.
Настоящее исследование также продемонстрировало положительную связь между концентрацией свободных жирных кислот в сыворотке крови и объемом белого мозга в левых височных и затылочных долях у пациентов с ожирением, а у тучных испытуемых наблюдались значительно более высокие концентрации сывороточных свободных жирных кислот. Поэтому объяснение различий белого вещества в ожирении может быть аномальным метаболизмом липидов и накоплением в мозге. Предыдущие исследования с грызунами показали, что гипоталамический метаболизм жирных кислот может изменить поведение кормления и что гипоталамический уровень длинноцепочечной жирной ацилтрансферазы-кофермента А может быть увеличен за счет усиленной этерификации циркулирующих или центральных липидов и / или локального ингибирования липидного окисления (25). Результаты настоящего исследования вместе с результатами исследований на животных показывают, что избыток жирной кислоты при ожирении может привести к патологическому метаболизму липидов в головном мозге, и это может повлиять на объем головного мозга и мозг в регуляции питания потребление. С другой стороны, хотя обнаруженные различия в объеме согласуются с гипотезой исследования, они прямо не доказывают, что ожирение сопровождается накоплением жира в мозге. Чтобы подтвердить гипотезу, будущие исследования должны дать больше доказательств того, что метаболизм жирных кислот мозга изменяется при ожирении у людей.
Следует отметить, что, хотя VBM может точно определять региональные изменения объема, он не дает никаких указаний относительно возбудителя. Поэтому расширение объема белого вещества при ожирении не обязательно связано с жировой тканью или миелином. Теоретически, индивидуальный уровень гидратации может влиять на объем белого вещества, поскольку, как сообщается, нехватка жидкости для 16 h уменьшает объем мозга на 0.55% (26). Тем не менее, пациенты с ожирением и ожирением следовали аналогичным инструкциям по голоду перед МРТ-сканированием и имели нормальные (и аналогичные) значения гематокрита в крови (средний 41% в бедной группе, 42% в группе с ожирением). Во-вторых, результаты были селективны по регионам и расположены преимущественно в базальных областях мозга. В интервенционной части пациенты с ожирением подвергались нормокалорийной диете 1-wk перед вторым МРТ-сканированием, которое предположительно нормализовало равновесие жидкости. У них также были нормальные значения гематокрита крови до и после диеты (39 против 37%, соответственно), что указывает на отсутствие значительных изменений в статусе гидратации.
Известно, что диета улучшает чувствительность к инсулину и липидный профиль плазмы (14), тем самым предотвращая сопутствующие заболевания, связанные с ожирением. Влияние диеты на структуру мозга ранее не изучалось. Снижение белого вещества, вызванное диетой в части II настоящего исследования в сочетании с результатами части I, предполагает, что как хроническое увеличение веса, так и быстрая потеря веса связаны с веществом белого мозга. Для исследования клинической значимости изменений объема белого вещества в ожирении не подходило к настоящему исследованию. Мы не можем ответить, являются ли указанные структурные изменения мозга первичными или вторичными. Однако, основываясь на локализации результатов в богатом миелином белом веществе (с сохранением серого вещества), мы предполагаем, что продемонстрированные изменения являются вторичными, отражающими накопление жира. Мы не смогли сопоставить изменения белого вещества в диете с изменениями физических или метаболических показателей, хотя была замечена связь между уровнем белого вещества и уменьшением массы висцерального жира (по отношению к sc жиру). Однако результаты не указывают на то, что изменение центрального белого вещества является изолированным событием в потере веса и потере веса, а скорее, что изученные субпопуляции пациентов с ожирением 30 (часть I) и пациентов с ожирением 16 (часть II), возможно, были слишком малы для корреляционных анализов с большим изменением. Наконец, из-за возможных ошибок регистрации и сглаживания можно предположить, что, хотя подавляющее большинство наблюдаемых различий отражают изменения белого вещества, нельзя исключить, что в общий сигнал включен какой-либо сигнал серого вещества.
В заключение мы представили данные, свидетельствующие о том, что ожирение связано с расширением объема белого вещества мозга. Наиболее значимые отношения наблюдались между соотношением талии и бедра и белым веществом. В продольном анализе результаты продемонстрировали уменьшение усадки белого мозга после кратковременной диеты. Хотя эпидемиологические исследования показали, что риск развития дегенеративных заболеваний головного мозга увеличивается у лиц с ожирением, клиническая значимость здесь представленных изменений белого вещества в ожирении и диете остается неясной. Будущие исследования могут быть разработаны для исследования роли центрального накопления жира и аномалий белого вещества в нейропатогенезе дегенерации.
Благодарности
Мы благодарим доктора Пола Магуайра (Университет Гронингена, Гронинген, Нидерланды) за неоценимую помощь в анализе изображений. Мы также благодарим сотрудников Центра ПЭТ Турку за квалифицированную помощь в экзаменах.
Сноски
Эта работа была поддержана Академией Финляндии (Решение 104334), Центральной больницей Университета Турку и Фондом Университета Турку.
Информация о раскрытии информации: LTH, AV, RP, NK, JOR, PN и VK не имеют права объявлять.
Первый опубликованный онлайн May 29, 2007
Сокращения: ИМТ, индекс массы тела; FDR, скорость ложного обнаружения; fMRI, функциональная МРТ; МРТ, магнитно-резонансная томография; ПЭТ, позитронно-эмиссионная томография; TIV, общий объем внутричерепных; VBM, морфометрия на основе вокселей; VLCD, очень низкокалорийная диета.
- Полученный Ноябрь 13, 2006.
- Принятый Может 23, 2007.
Рекомендации
Статьи, ссылающиеся на эту статью
;
