Переедание, ожирение и допамин-рецепторы (2010)

Перейти к:

Абстрактные

Дофамин нейротрансмиттера играет ключевую роль в цепи вознаграждения мозга. Потребление высокозависимых лекарств, таких как кокаин, вызывает увеличение уровней дофамина в лимбическом мозге, включая ядро ​​приступов полосатого тела, что приводит к усилению связанных с ним поведения (1). Недавние исследования также пролили свет на вовлечение стриатума в кормление людей с ожирением. Примечательно, что исследования позитронной эмиссионной томографии показали, что полосатый дофамин D₂ рецепторы уменьшаются у людей с ожирением по сравнению с D₂ рецепторов от их более компактных аналогов (2). Кроме того, было также продемонстрировано, что люди с ожирением склонны переедать, чтобы компенсировать затупленную стриатальную чувствительность (3). Аналогичные недостатки в передаче полосатого дофамина также наблюдались у лиц, пристрастившихся к наркотикам. Поскольку патологическое переедание также обусловлено радостью и принуждением к продолжению, несмотря на известные негативные последствия, такие как наркомания, считается, что она связана с нейропередачей допамина. Однако будут ли эти недостатки в D₂ рецепторного ожирения или ожирения, которые развивают недостатки в результате дисфункции вознаграждения, является открытым вопросом.

Джонсон и Кенни (4), чтобы понять физиологию компульсивного питания, изучив поведение крыс с легким доступом к высокожирной пище. Теперь они обнаруживают, что схема вознаграждения мозга, участвующая в компульсивном перекармливании, похожа на схему, связанную с наркоманией (4).

В первом наборе экспериментов крысы примерно равного размера были подготовлены для процедур вознаграждения за стимуляцию мозга. Вкратце, стимулирующие электроды имплантировали в латеральные гипоталами. Крысам было позволено оправиться от хирургических процедур, и были зарегистрированы базовые уровни электрической стимуляции, необходимые для крыс, чтобы превратить колесо. Количество стимуляции или стабильный порог вознаграждения было практически одинаковым для всех крыс. Затем авторы разделили животных на три группы. Для дней 40 у первого набора крыс был доступ только к стандартной лабораторной чау; второй набор имел доступ к чау и одночасовому доступу к вкусной, богатой энергией «кафетерий», такой как бекон, колбаса и торт; и третий набор расширил доступ как к чау, так и к обезжиренной пище. Со временем крысы с широким доступом к богатой энергией пищей получили примерно вдвое больший вес, чем крысы, которые имели доступ только к чау или чау и к ограниченному количеству богатой энергией пищи. Кроме того, крысы с большим доступом к приемлемой диете нуждались в большей стимуляции, чтобы превратить колесо, отличительной чертой недостатка мозговой награды, которая также связана с формами наркомании.

Затем авторы опробовали, повлияло ли переедание на D₂ рецепторов в полосатом теле. Для этого авторы повторили эксперименты по питанию без введения электродов. Опять же, крысы были разделены на три группы, которые имели доступ только к чау-чау, чау-чау и ограниченный доступ к высокожирной пище, или чау-чау и обширный доступ к обезжиренной пище. После того, как были отмечены значительные различия в массе тела между крысами только чау и крысами с широким доступом, они были убиты, чтобы изучить уровни D₂ рецепторов в полосатом комплексе. Анализ иммуноблота показал, что масса тела крыс коррелировала отрицательно с уровнем D₂ рецепторы. Другими словами, чем толще крыса, тем меньше плотность D₂ рецепторов в полосатом теле.

Чтобы установить связь между уровнями полосатого D₂ рецепторов и мозговой награды, в новой партии крыс авторы использовали вирусный вектор с короткой шпилечной интерферирующей РНК для детонации экспрессии генов. Крысы с уменьшенным D₂ уровни рецептора после нокдауна увеличивали пороговые значения вознаграждения, которые напоминают сценарий, обнаруженный у крыс, на диете с богатым питанием с расширенным доступом. Интересно, что другие недавние исследования показали, что по своей природе импульсивные крысы уменьшают D₂/D₃ рецепторов даже в отсутствие лекарственного воздействия (5). Напротив, возможно, что высокий D₂ рецепторы могут предлагать некоторую защиту от приема лекарств (2). Неизбежная проблема, возникающая из этих исследований, заключается в том, коррелирует ли спонтанная импульсивность с перееданием через уменьшенный D₂ рецепторов.

В другой серии экспериментов крысам был предоставлен доступ к одной из трех диет и, после 40 дней, были обусловлены ожиданием шок стопы, который соответствовал световому сигналу (4). Крысам из всех трех групп также разрешалось есть богатую энергией пищу в течение короткого периода времени. Крысы с ограниченным ранним доступом или отсутствием доступа к богатой энергией пищей, когда вы получали доступ к вкусной пище. Эти крысы перестали есть, когда загорелся световой сигнал. Тем не менее, страх перед шоками ног не мог предотвратить кормление крыс с широко распространенным предварительным доступом к вкусной пище. Опять же, навязчивое переедание напоминало самолечение наркотиков в том, что негативные последствия были недостаточными сдерживающими факторами для поощрения вознаграждения.

Взятые вместе, эти исследования сильно утверждают в пользу участия схемы вознаграждения мозга в компульсивном переедании. Аргумент за прямую роль в ожирении менее убедителен. Как и во всех поведенческих исследованиях, проведенных на лабораторных грызунах, следует проявлять особую осторожность при экстраполяции наблюдений на популяции людей. В организме людей на еде глубоко влияют социальные, культурные и эмоциональные факторы, которые могут не наблюдаться у других животных (даже у других приматов). Кроме того, поведение кормления намного сложнее, чем те, которые связаны с самолечением наркотиков. Например, употребление сэндвича связано с несколькими уровнями сенсорного участия таким образом, что инъекция героина не происходит. Кроме того, наркотики активируют цепь вознаграждения мозга путем прямого вмешательства у рецепторов, в то время как пища делает это косвенно через многочисленные химические вещества, такие как гормоны, опиоиды и каннабиноиды. Также стоит иметь в виду, что схема вознаграждения за мозг не является единственной схемой, связанной с поведением пищи; другие схемы, такие как обучение и мотивация, играют значительную роль в кормлении (2). Наконец, существует много генетических и метаболических факторов, которые предрасполагают человека переедать и влиять на склонность к ожирению. В частности, большое количество исследований за последние два десятилетия было сосредоточено на лептине и грелине, гормонах, которые влияют на аппетит. Известно, что лептин влияет на полосатую активность и пищевое поведение (6). Как сигнализация лептина в гипоталамусе и полосатом D₂ рецепторная сигнализация координируется для регулирования энергетического гомеостаза, требует дальнейшего изучения (7).

Тем не менее возникают интересные вопросы. Существует ли прямая связь между злоупотреблением наркотиками и компульсивным перекормлением? Можно ли считать фактором предрасположенности для другого в клинике? И, наконец, эффективны ли терапевтические агенты, которые борются со злоупотреблением наркотиками для лечения компульсивного переедания? Несомненно, исследования будут основываться на текущих знаниях, чтобы обеспечить более четкую картину.

Рекомендации