Hormonálne a diétne charakteristiky u obéznych ľudských subjektov s alebo bez potravinovej závislosti (2014)

abstraktné

1. Úvod

Obezita je mnohostranný stav [1] a predstavuje pandémiu, ktorá si vyžaduje neodkladnú pozornosť [2]. V Kanade je viac ako jeden zo štyroch dospelých obézny [3], a provincia Newfoundland má jednu z najvyšších mier obezity v krajine (po severozápadných územiach a Nunavut) [3,4]. Obezita je spôsobená viacerými faktormi, vrátane genetiky, endokrinných funkcií, vzorcov správania a determinantov životného prostredia [5]. Bolo dobre zdokumentované, že chronická nadmerná konzumácia kalórií zohráva zásadnú úlohu pri rozvoji obezity [6]. V predchádzajúcej štúdii o všeobecnej populácii v Newfoundlande naše laboratórium zistilo, že chronické kompulzívne prejedanie, definované ako „závislosť na potravinách“ zo strany Yale Food Scale (YFAS).7,8], významne prispieva k obezite ľudí [9]. Okrem toho počet klinických príznakov závislosti na potravinách definovaných YFAS je vysoko spojený so závažnosťou obezity [9]. Závislosť sa považuje za psychologickú poruchu s určitým neuro-endokrinným základom; závislosť na potravinách však stále nie je definovaná ako nezávislá porucha v diagnostickom a štatistickom manuáli (DSM) V [10,11]. Podobne ako v prípade drogovej závislosti strácajú narkomani kontrolu nad konzumáciou potravín napriek negatívnym dôsledkom spojeným s obezitou [12,13]. To naznačuje, že trpia opakovanými neúspešnými pokusmi o zníženie príjmu potravy a nie sú schopní zdržať sa určitých druhov potravín alebo znížiť spotrebu [12].

U ľudí je regulácia príjmu potravy založená na zložitom systéme spätnej väzby kontrolovanom hladom a sýtosťou.5,14,15]. Tieto signály sa vytvárajú v mozgu, periférnom tkanive a / alebo orgánoch prostredníctvom dvoch komplementárnych mechanizmov, vrátane homeostatických a hedonických ciest [5,15,16,17]. Regulačná dráha založená na hedonickom alebo odmeňovacom systéme súvisí s mezolimbickou cestou dopamínu, ktorá je stimulovaná zneužívaním drog a konzumáciou vysoko chutných potravín [15]. Dôkazy ukázali, že uvoľňovanie dopamínu koordinuje potravinovú odmenu, ktorá je narušená u závislých na potravinách [15,18]. Naopak, homeostatická dráha primárne reguluje energetickú rovnováhu medzi mozgom a periférnymi zariadeniami (napríklad tráviaci trakt a tukové tkanivo) [14,17,19,20]. To znamená, že na základe rezervácie energie a psychologickej potreby jedla mozog zvyšuje alebo znižuje príjem potravy interpretáciou neuronálnych a hormonálnych signálov prijímaných z periférií [15,20,21]. Preto v oboch dráhach veľký počet neurotransmiterov (dopamín, kanabinoidy, opioidy, kyselina gama-aminomaslová (GABA) a serotonín), neuropeptidy (α-MSH, β-endorfín, kortizol, melatonín, neurotenzín, orexín A, oxytocín a látka P, a tak ďalej) a hormóny (črevné hormóny, predné hypofyzárne hormóny a adipokíny), z ktorých mnohé sa dajú zistiť aj v sére [17,18,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]. Je zaujímavé, že mnohé štúdie spájali tieto hormóny a neuropeptidy so súčasnou epidémiou obezity [21,24,31,32]. Okrem toho, v našej predchádzajúcej štúdii o všeobecnej populácii Newfoundlandu sme uviedli, že závislí na potravinách konzumujú vyššie percento kalórií z tukov a bielkovín [9]. Podľa našich najlepších vedomostí však nie je k dispozícii žiadna štúdia týkajúca sa rozdielov v hormonálnej hladine medzi aplikáciou potravy a závislosťou od jedla.

Okrem toho sa uvádza, že makronutrienty hrajú nevyhnutnú úlohu pri obezite, návykovosti a metabolických následkoch [33,34,35]. Neexistuje však žiadna štúdia o hormonálnych charakteristikách a potenciálnych rozdieloch makroživín a mikroživín medzi obezitou a závislosťou od potravy, ktorá bude rozhodujúca na odhalenie toho, ako sa rozvíja závislosť od potravín. Cieľom tejto štúdie je preto preskúmať potenciálne biomarkery, ktoré by mohli byť odlíšené od obezity a bez závislosti na potravinách, meraním a porovnaním rôznych hormónov a neuropeptidov regulujúcich chuť do jedla a metabolizmu, ako aj príjmu potravy v oboch skupinách.

2. experimentálna sekcia

3. výsledok

3.1. Fyzikálne charakteristiky a lipidy nalačno, glukóza a hladina inzulínu

Demografické, sérové ​​lipidy nalačno, hladina glukózy a inzulínu a fyzikálne charakteristiky účastníkov sú prezentované v Tabuľka 1 (adipozita je založená na BMI). Medzi vyššie uvedenými premennými medzi skupinami s nadváhou / obezitou závislou od potravín (FAO) a skupinami NFO neboli žiadne významné rozdiely.

 

Tabuľka 1

Charakteristika účastníkov štúdie *.

3.2. Porovnanie hormónov regulujúcich metabolizmus a neuropeptidov vo FAO a NFO

Hormonálne hladiny v sére sa porovnávali medzi skupinami s nadváhou / obezitou a obezitou závislou od závislosti od potravín / obéznymi skupinami (Tabuľka 2). Skupina FAO mala významne nižšiu hladinu amylínu, TNF-a a TSH a vyššiu hladinu prolaktínu v porovnaní so skupinou NFO (p <0.05).

 

Tabuľka 2

Hormonálne a neuropeptidové vlastnosti vo FAO a NFO *.

3.3. Porovnanie príjmu makroživín a mikroživín medzi skupinami FAO a NFO

Celkový príjem kalórií a spotrebované makroživiny vyjadrené v absolútnych gramoch a gramoch na kg telesnej hmotnosti, BMI,% BF a% TF sú uvedené v Tabuľka 3, Celkový príjem kalórií na kg telesnej hmotnosti bol významne vyšší v skupine FAO. Množstvo príjmu sacharidov na kg telesnej hmotnosti, spotrebovaného tuku (na kg telesnej hmotnosti, na BMI, na percento tuku v trupe) a percentuálny príjem kalórií z tukov boli významne vyššie u obezity závislej od potravín v porovnaní s nepotravinovou obezitou. závislí obézni jedinci (p <0.05).

 

Tabuľka 3

Charakteristiky príjmu makronutrientov v závislosti od závislosti na potravinách a závislosti od nadváhy / obéznych skupín *.

Okrem toho sa porovnával príjem mikronutrientov vyjadrený v gramoch na kg telesnej hmotnosti medzi týmito dvoma skupinami (Tabuľka 4). Vo všeobecnosti FAO konzumovala podstatne vyššie množstvo potravinového cukru, minerálnych látok, vrátane sodíka, draslíka, vápnika a selénu, tuku, nasýtených tukov, trans-tukov, mononenasýtených tukov, omega 3, omega 6, vitamínu D a gama-tokoferolu ako NFO. skupina.

 

Tabuľka 4

Významné rozdiely vo vybraných príjmoch mikronutrientov medzi závislými od potravín (FAO) a nealkoholickými závislými osobami (NFA) skupín s nadváhou / obezitou *.

4. diskusia

Vo všeobecnosti endokrinné faktory majú dôležitú úlohu ako signály regulujúce chuť do jedla. Veľký počet hormónov hrá úlohu v regulácii kŕmenia [15,16,17,24]. Abnormality vo vyššie uvedených hormonálnych sekrétoch môžu viesť k prejedaniu a následne k obezite [16,24]. Zaujímavé je, že medzi obezitou a závislosťou od zneužívania návykových látok boli zistené podobnosti v hormonálnych zmenách.10,18]. Podľa etiológie je obezita komplexným ochorením a môže byť spôsobená mnohými genetickými a environmentálnymi faktormi. Ako sme už uviedli, závislosť na potravinách môže byť dôležitým faktorom vedúcim k obezite s jedinečnou etiológiou [9]. Podľa nášho najlepšieho vedomia sa táto štúdia ako prvá pokúša dokázať, že obezita s určitou závislosťou na potravinách sa môže prejaviť výrazným príjmom potravy a hormonálnymi vlastnosťami.

Prvým zistením v tejto štúdii bola signifikantne nižšia hladina TSH v sére a vyššia hladina prolaktínu u obéznych narkomanov v porovnaní s obéznymi nealkoholickými závislými. Niekoľko populačných štúdií preukázalo významnú asociáciu BMI s hladinou TSH a prolaktínu [46,47,48,49,50]. Zistenia z našej súčasnej štúdie ukazujú, že kombinovaná abnormalita TSH a prolaktínu môže byť jednou z hormonálnych charakteristík obezity s závislosťou na potravinách namiesto všeobecnej obezity. Údaje z viacerých štúdií naznačujú, že hladina TSH v sére môže byť markerom závislosti na alkohole, ópiu a kokaíne a túžbe po chrípke [51,52,53]. Významná negatívna korelácia medzi hladinou TSH a túžbou po alkohole bola hlásená u subjektov závislých od alkoholu [51] a významne nižšia hladina TSH bola zistená u užívateľov ópia v porovnaní so zdravými kontrolami [54]. Spolu s našimi súčasnými zisteniami je nižšia hladina cirkulujúceho TSH spojená nielen so závislosťou od alkoholu, ópia a kokaínu, ale aj so závislosťou na potravinách. Významná asociácia prolaktínu u obéznych narkomanov a údaje z iných štúdií o alkoholoch, závislých od heroínu a kokaínu so zvýšeným bazálnym prolaktínom [51,55,56,57,58] silne odporúča zapojenie cirkulujúceho prolaktínu aj so závislosťou na potravinách.

Ďalším významným zistením v tejto štúdii je signifikantne nižšia hladina TNF-a v sére v obéznej skupine závislej od potravín v porovnaní s obéznou skupinou bez závislosti na potravinách. Hladina TNF-a je zvyčajne vyššia u obéznych ľudí v porovnaní so zdravými kontrolami [59]. TNF-a je známy ako anorexigénny cytokín, ktorý znižuje príjem potravy. Predpokladá sa, že zhoršené účinky TNF-a môžu viesť k obezite [32]. Bolo hlásené, že hladiny cirkulujúceho TNF-a boli zmenené u alkoholikov, zneužívateľov kokaínu a závislých od opiátov. Okrem toho sa predpokladalo, že TNF-a môže byť potenciálnym diagnostickým biomarkerom pre lieky na zneužitie.60,61,62,63,64,65]. Na zvieracom modeli bol TNF-a skúmaný ako potenciálny terapeutický cieľ na prevenciu zneužívania drog a na zvýšenie šance na ukončenie liečby. [61]. Súčasné zistenia asociácie nízkeho TNF-α s potravinovou závislosťou sú veľmi zaujímavé a jedinečné. U obéznych narkomanov je v porovnaní so zvýšenou hladinou TNF-a u obéznych ľudí pravdepodobnejší špecifický prejav.

V súčasnej štúdii sme tiež merali neuropeptidy v sére regulujúce chuť do jedla. Neuropeptidy sú prevažne syntetizované a vylučované v centrálnom nervovom systéme; avšak hladiny niektorých neuropeptidov môžu byť detegované v periférnom cirkulačnom systéme [22,23,25,26,27,28,29,30]. Abnormality hladín neuropeptidov sa zistili aj u jedincov s inými závislosťami a obezitou [66,67,68,69,70]; v tejto štúdii sa však nezistili žiadne signifikantné rozdiely v hladine žiadneho z meraných neuropeptidov medzi obéznymi jedincami závislými na potravinách a závislými od nepotravinových potravín.

Tretím dôležitým zistením v tejto štúdii bola signifikantne nižšia hladina sérového amylínu u obéznych narkomanov v porovnaní s obéznymi nealkoholickými závislými. Zdá sa, že ide o prvú správu týkajúcu sa prepojenia amylínu s závislosťou od potravín alebo inými druhmi závislostí. V tomto štádiu nie je jasné, či táto nízka hladina cirkulujúceho amylínu je odrazom stavu závislosti na potravinách alebo je jednoducho len sekundárnou zmenou v dôsledku iných faktorov. V randomizovanej skríženej štúdii na zdravých samcoch 10 konzumujúcich jedno jedlo s vysokým obsahom sacharidov alebo tukov sa ukázalo, že amylín je ovplyvnený makronutrientnými zložkami jedla, pretože hladina amylínu bola vyššia po jedle s vysokým obsahom sacharidov v porovnaní s vysokým obsahom tuku. jedlo [71]. V tejto štúdii bol príjem tuku v potrave vyšší u obéznych závislých na potravinách, ktoré môžu byť aspoň čiastočne zodpovedné za nízku hladinu sérového amylínu.

V našej predchádzajúcej štúdii sme zistili, že všetci narkomani, bez ohľadu na stav obezity, konzumovali vyššie percento kalórií z tukov [9]; rovnaký výsledok bol zistený aj u obéznych skupín závislých na potravinách. Vysoký príjem tukov z potravy bol ďalej podporený zistením, že obézni závislí na potravinách konzumujú vyššie celkové kalórie na kilogram telesnej hmotnosti, vyššie sacharidy na kilogram telesnej hmotnosti a tuk v potrave na kilogram telesnej hmotnosti (a na BMI a na percentuálny podiel telesnej hmotnosti). tuk). Po prvýkrát sme tiež skúmali možné rozdiely v príjme mikroživín 71 medzi obéznymi subjektmi závislými od potravín a závislými od potravín. V súlade s naším doterajším objavom sme zistili, že obézni narkomani konzumujú výrazne vyššie množstvo podzložiek tuku: nasýtené, monosaturované, poly-nasýtené a trans-tuky, omega 3 a 6, vitamín D, gama tokoferol a dihydrofylochinón (hlavný zdroj v komerčnom - pečené občerstvenie a vyprážané jedlá [72]) v porovnaní s obéznymi nealkoholickými závislými. Okrem toho obézni narkomani konzumovali vyššie množstvo sodíka a cukru. Preto, spoločne, údaje naznačujú, že obézni narkomani môžu konzumovať viac hyper-chutných potravín, o ktorých je známe, že majú vysoké množstvo tuku, cukru a soli (sodíka).

V tejto štúdii boli YFAS a Willett Food Frequency Questionnaire (FFQ) použité ako nástroje na diagnostiku závislosti na potravinách a meranie príjmu živín v priebehu posledných mesiacov 12. Tieto súbory opatrení a kritériá, na ktorých sú založené, boli potvrdené v rôznych populáciách [7,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76]. YFAS je jediným nástrojom, ktorý je k dispozícii na diagnostiku závislosti na potravinách. Použitie tohto súboru kritérií môže pomôcť rozlíšiť subjekty, ktoré sa pravidelne stravujú v hyper-chutných potravinách od tých, ktorí stratili kontrolu nad svojím stravovacím správaním [7,9]. Vzhľadom na to, že uvedené dotazníky sú samohlásené, býva tendencia k samohláseniu.

Je potrebné uviesť, že závislosť na potravinách je komplexná choroba a etiológia sa podieľa na mnohých faktoroch. Psychologické stavy, ako napríklad úzkosť a depresia, ktoré môžu spôsobiť fluktuáciu TSH, prolaktínu a TNF-α, neboli v súčasnej štúdii hodnotené [77,78,79,80,81,82,83,84]. Súvisiaca štúdia ukázala, že u pacientov závislých od alkoholu sa preukázalo, že os hypotalamo-hypofyzárnej štítnej žľazy môže mať schopnosť viesť k úzkostnej alebo depresívnej nálade, ktorá môže ďalej ovplyvniť hladinu TSH [51].

V súčasnej štúdii sa merala aktívna forma ghrelínu. Avšak špecifický inhibítor nebol pridaný počas odberu vzoriek, a preto nie je možné vylúčiť, že časť ghrelínu môže byť degradovaná. Pretože všetky vzorky po odobratí krvi boli umiestnené priamo na ľad počas celého procesu celého experimentu, veríme, že akákoľvek degradácia by bola malá, pretože enzýmy, ktoré degradujú ghrelín, by mali malú aktivitu pri tejto teplote na ľade.

Korekcia pre viacnásobné porovnania nebola uskutočnená, pretože táto štúdia je priekopníckou štúdiou a merali sa početné markery. Veľkosť vzorky je navyše relatívne malá v oboch skupinách. Avšak každý z týchto jedincov bol dobre zladený v oboch skupinách pre pohlavie, vek, BMI a úroveň fyzickej aktivity, čo by znížilo heterogénnosť subjektov a zvýšilo štatistickú silu na detekciu možného rozdielu vo väčšine premenných medzi týmito dvoma skupinami. Väčšie skupiny v rôznych populáciách sú však opodstatnené na opakovanie našich zistení.

5. závery

Podľa našich najlepších vedomostí je to prvá štúdia, ktorá odhalila významné rozdiely vo viacerých aspektoch, vrátane hormonálnych hladín a príjmu potravy, medzi obéznymi závislými od potravín a obéznymi nealkoholickými závislými osobami. Zistenia poskytujú cenné dôkazy na podporu ďalšieho pochopenia mechanizmu závislosti na potravinách a jeho úlohy vo vývoji ľudskej obezity.

Poďakovanie

Príspevky od autorov

Konflikt záujmov

Referencie