Int J Neuropsychopharmacol. 2015 Feb 25. pii: pyv014. dva: 10.1093 / ijnp / pyv014.
Caravaggio F1, Borlido C1, Hahn M1, Feng Z1, Fervaha G1, Gerretsen P1, Nakajima S1, Plitman E1, Chung JK1, Iwata Y1, Wilson A1, Remington G1, Graff-Guerrero A2.
abstraktné
POZADIE:
Potravinová závislosť je diskutovanou témou v neurovede. Dôkazy svedčia o tom, že cukrovka súvisí so zníženou bazálnou koncentráciou dopamínu v nucleus accumbens, podobne ako u osôb s drogovou závislosťou, Nie je známe, či citlivosť na inzulín súvisí s hladinami endogénneho dopamínu vo ventrálnom striatum človeka. Preskúmali sme to s použitím agonistu dopamínu D2/3 receptoru rádioaktivity [11C] - (+) - PHNO a výzva na akútnu depléciu dopamínu. V samostatnej vzorke zdravých osôb sme skúmali, či deplécia dopamínu môže zmeniť citlivosť na inzulín.
metodika:
Citlivosť na inzulín sa stanovila pre každého jedinca z plazmatickej glukózy nalačno a inzulínu pomocou Homeostasis Model Assessment II. Jedenásť zdravých neobéznych a nondiabetických osôb (samica 3) poskytlo základnú líniu [11C] - (+) - PHNO, z ktorého 9 poskytoval skenovanie pri demineralizácii dopamínu, čo umožňuje odhady endogénneho dopamínu pri dopamínovom D2/3 receptor. Deplécia dopamínu sa dosiahla pomocou alfa-metyl-para-tyrozínu (64mg / kg, PO). U zdravých osôb 25 (samica 9) bola nalačno plazma a glukóza získané pred a po vyčerpaní dopamínu.
Výsledky:
Endogénny dopamín v ventrálnom striatum dopamíne D2/3 receptor pozitívne koreloval s citlivosťou na inzulín (r(7) = 84, P = .005) a negatívne korelovali s hladinami inzulínu (r (7) = - 85, P = .004). Hladiny glukózy neboli korelované s endogénnym dopamínom v ventrálnom striatom dopamíne D2/3 prijímač (r (7) = - 49, P = .18). Konzistentne, akútna deplécia dopamínu u zdravých osôb signifikantne znížila citlivosť na inzulín (t (24) = 2.82, P = .01), zvýšené hladiny inzulínu (t (24) = - 2.62, P = .01), a nemenila hladiny glukózy (t (24) = - 0.93, P = .36).
ZÁVER:
U zdravých jedincov je znížená citlivosť na inzulín spojená s menej endogénnym dopamínom pri dopamíne D2/3 receptor v ventrálnom striate. Navyše, akútna deplécia dopamínu znižuje citlivosť na inzulín. Tieto zistenia môžu mať dôležité dôsledky pre neuropsychiatrické populácie s metabolickými abnormalitami.
© Autor 2015. Vydáva Oxford University Press v mene CINP.
KĽÚČOVÉ SLOVÁ:
D2; diabetes; dopamínu; glukóza; inzulín
úvod
Nepretržité zvyšovanie výskytu obezity a cukrovky v Severnej Amerike, o ktorom sa predpokladá, že súvisí s nadmernou konzumáciou potravín s vysokým obsahom tuku a vysokým obsahom cukru, predstavuje vážne zaťaženie verejného zdravia (Mokdad a kol., 2001; Seaquist, 2014). Koncepcia potravinovej závislosti, v ktorej sú veľmi chutné potraviny považované za obohacujúce ako drogy zneužívania (Lenoir a kol., 2007) zostáva témou, ktorá je veľmi diskutovaná (Ziauddeen a kol., 2012; Volkow a spol., 2013a). In vivo štúdie s mozgovými zobrazeniami u ľudí podporili tento koncept a demonštrovali podobné zmeny v mozgu medzi obéznymi osobami a osobami s drogovou závislosťou (Volkow a spol., 2013a, 2013b). Konkrétnejšie bolo preukázané pomocou pozitrónovej emisnej tomografie (PET), že obézne osoby a osoby s drogovou závislosťou majú menej dopamínu D2/3 receptor (D2/3R) dostupnosť v striate (Wang a kol., 2001), podobne ako u nervových markerov pozorovaných aj pri hlodavcoch, ktoré nadmerne konzumujú chutné potraviny (Johnson a Kenny, 2010).
Striatálny dopamín, najmä vo ventrálnom striate (VS), je dôležitým modulátorom odmeňovania a spotreby potravín a liekov (Palmiter, 2007). Niekoľko dôkazov naznačuje, že diabetes a znížená citlivosť na inzulín (IS) môžu súvisieť so zníženým endogénnym dopamínom vo VS. Znížená dopamínergná aktivita mozgu bola pozorovaná u diabetických hlodavcov a mozgových kmeňov po mozgu, čo naznačuje znížená rýchlosť syntézy dopamínu (Crandall a Fernstrom, 1983; Trulson a Himmel, 1983; Saller, 1984; Bitar a kol., 1986; Bradberry a kol., 1989; Kono a Takada, 1994) a metabolizmus (Saller, 1984; Kwok a kol., 1985; Bitar a kol., 1986; Kwok a Juorio, 1986; Lackovic a kol., 1990; Chen a Yang, 1991; Lim et al., 1994). Hlodavce vyrobené z hypoinzulinémie prostredníctvom streptozotocínu preukázali zníženie bazálnych hladín dopamínu v nucleus accumbens (Murzi a spol., 1996; O'Dell a kol., 2014), ako aj tlmenie dopamínu v reakcii na amfetamín (Murzi a spol., 1996; O'Dell a kol., 2014). Najmä inzulín moduluje expresiu bunkového povrchu (Garcia a kol., 2005; Daws a kol., 2011) a funkcie (Owens a kol., 2005; Sevak a kol., 2007; Williams a kol., 2007; Schoffelmeer a kol., 2011) dopamínového transportéra (DAT). Okrem toho sú inzulínové receptory exprimované v nucleus accumbens a v dopamínových neurónoch stredného mozgu (Werther a kol., 1987; Figlewicz a kol., 2003), kde môžu modulovať spúšťanie neurónov, energetickú homeostázu a behaviorálne reakcie na odmeňovanie stimulov, ako sú potraviny, kokaín a amfetamín (Galici a kol., 2003; Konner a kol., 2011; Schoffelmeer a kol., 2011; Mebel a kol., 2012; Labouebe a spol., 2013). Súhrnne tieto údaje naznačujú, že znížený IS môže súvisieť s nižšími hladinami endogénneho dopamínu vo VS.
Doterajší stav techniky 2 PET štúdie skúmali vzťah medzi striatálnym dopamínom D2/3Dostupnosť a hladiny nalaendocrínových hormónov nalačno (Dunn a kol., 2012; Guo a spol., 2014). Použitím antagonistu rádioaktívneho činidla [18F] -fallypride, Dunn a kolegovia (2012) že dopamín D2/3R dostupnosť vo VS negatívne korelovala s IS vo vzorke obéznych a neobytných žien. Keďže viazanie rádioaktívnej látky je citlivé na endogénny dopamín na začiatku liečby (Laruelle a spol., 1997; Verhoeff a kol., 2001), jedným z možných vysvetlení tohto zistenia je, že osoby so zníženým IS majú menej endogénneho dopamínu obsadzujúceho D2/3R vo VS a tým aj väčšiu väzbu radiotraktora na začiatku. Tiež sa preukázalo s PET, že jedinci s kokaínovou závislosťou majú menej endogénneho dopamínu pri D2/3R vo VS (Martinez a kol., 2009). Dôkaz, že jedinci s vyššou inzulínovou rezistenciou majú tiež menej endogénneho dopamínu pri D2/3R vo VS by podporovala modulujúcu úlohu inzulínovej signalizácie na dopaminergných okruhoch odmeňovania mozgu (Daws a kol., 2011) a správanie pri hľadaní potravy (Pal et al., 2002). Avšak žiadne štúdie in vivo nepreverovali, ako priame odhady endogénnych hladín dopamínu pri D2/3R vo VS súvisia s odhadmi IS u ľudí.
Používanie PET s konkrétnymi rádioligandami pre D2/3R, je možné dosiahnuť priame odhady endogénneho dopamínu obsadeného D2/3R u ľudí in vivo. To sa dá dosiahnuť porovnaním percentuálnej zmeny v potenciáli viazania (BPND) medzi základným PET vyšetrením a vyšetrením pri akútnom vyčerpaní dopamínu (Laruelle a spol., 1997; Verhoeff a kol., 2001). Na základe obsadenosti modelu, pretože radiotracer viazanie na D2/3R je citlivý na hladiny dopamínu na začiatku liečby, zmeny v BPND po vyčerpaní dopamínu odrážajú, koľko dopamínu obsadilo receptory na začiatku liečby (Laruelle a spol., 1997; Verhoeff a kol., 2001). Akútna deplécia dopamínu môže byť dosiahnutá u ľudí inhibíciou syntézy dopamínu prostredníctvom inhibítora tyrozínhydroxylázy alfa-metyl-para-tyrozín (AMPT). Táto paradigma bola použitá na objasnenie rozdielov v endogénnych hladinách dopamínu obsadzujúcich D2/3R v striatúch jedincov s neuropsychiatrickými ochoreniami (Martinez a kol., 2009).
Naša skupina vyvinula [11C] - (+) - PHNO, prvý agonista PET radiotracer pre D2/3R (Wilson a kol., 2005; Graff-Guerrero a kol., 2008; Caravaggio a spol., 2014). Použitie agonistu radiotraktora, ktorý by mal viac napodobňovať väzbu endogénneho ligandu, môže ponúknuť citlivejší a funkčne významnejší odhad endogénneho dopamínu u ľudí. Ďalej sme nedávno potvrdili použitie [11C] - (+) - PHNO na stanovenie endogénnych hladín dopamínu pri D2/3R použitím výzvy AMPT (Caravaggio a spol., 2014). Súhrnne, ľudské údaje in vivo naznačujú, že tento indikátor je citlivejší na rozdiely v hladinách endogénneho dopamínu ako antagonisty rádioterapov, ako je [11C] -karopridu (Shotbolt a kol., 2012; Caravaggio a spol., 2014) a preto môže byť lepšie pri objasňovaní rozdielov v hladinách endogénneho dopamínu pri D2/3R u ľudí. Použitím [11C] - (+) - PHNO index telesnej hmotnosti (BMI) v neobéznom rozsahu bol pozitívne korelovaný s BPND vo VS, ale nie do dorzálneho striatu (Caravaggio a spol., 2015). Jedným z možných vysvetlení tohto zistenia je, že osoby s vyšším BMI majú menej endogénneho dopamínu obsadzujúceho D2/3R vo VS. Toto predchádzajúce zistenie ďalej podporuje skúmanie vzťahu medzi IS a endogénnym dopamínom špecificky vo VS, ako je merané pomocou [11C] - (+) - Phnom.
Použitím [11C] - (+) - PHNO a paradigmy akútneho dopamínovej deplecie, sme sa snažili po prvýkrát preskúmať, či odhady endogénneho dopamínu pri D2/3R vo VS zdravých neobéznych ľudí súvisí s IS. Predpokladali sme, že osoby so zníženým IS budú mať menej endogénneho dopamínu, ktorý bude mať D2/3R vo VS na začiatku. Zdraví účastníci boli hodnotení, aby poskytli: 1) dôkaz o koncepcii vzťahu medzi IS a mozgom dopamínom bez prítomnosti zmätených zmien, ktoré sa môžu vyskytnúť v chorobných stavoch; a 2) referenčným kritériom pre budúce porovnanie v klinických populáciách. Tiež sme sa snažili zistiť, či zníženie endogénneho dopamínu s AMPT by mohlo viesť k zmenám IS u zdravých jedincov. Objasnenie vzťahu medzi hladinami IS a dopamínu v mozgu ľudí in vivo by predstavovalo dôležitý prvý krok v porozumení vzájomného pôsobenia medzi metabolickým zdravím, homeostázou v oblasti energie a obvodmi odmeňovania mozgu pri ochorení a ochoreniach (Volkow a spol., 2013a, 2013b).
Metódy a materiály
účastníci
Údaje pre 9 účastníkov, ktorí prispeli k časti štúdie odhadujúcej endogénny dopamín s PET, boli predtým hlásené (Caravaggio a spol., 2014). Všetci účastníci boli pravicoví a bez akýchkoľvek závažných liečebných alebo psychiatrických porúch, ktoré boli stanovené v klinickom rozhovore, Mini International Neuropsychiatric Interview, základné laboratórne testy a elektrokardiografia. Účastníci boli nefajčiari a od začiatku každého PET vyšetrenia sa požadovalo, aby mali zápornú močovú obrazovku na liečbu drog a / alebo tehotenstva. Štúdia bola schválená Výkonnou radou pre výskum v Centre pre závislosť a duševné zdravie v Toronte a všetci účastníci poskytli písomný informovaný súhlas.
Podávanie metyrozínu / AMPT
Postup pre AMPT-indukovanú depléciu dopamínu bol publikovaný inde (Verhoeff a kol., 2001; Caravaggio a spol., 2014). Stručne povedané, deplécia dopamínu bola indukovaná orálnym podávaním 64 mg metyrozínu na kilogram telesnej hmotnosti počas 25 hodín. Nezávisle od hmotnosti nebol dávkovaný žiadny účastník> 4500 6 mg. Metyrozín sa podával v 9 rovnakých dávkach v nasledujúcich časoch: 00:12, 30:3.5 (po 5 hodinách), 00:8 (po 9 hodinách) a 00:12 (po 1 hodinách) v 6. deň a 00:21 (po 10 hodinách) a 00:25 (po 2 hodinách) v deň 12. Následné AMPT PET skenovanie bolo naplánované na 28:4, 2 hodín po počiatočnej dávke metyrozínu. Subjekty boli počas podávania AMPT pod priamym pozorovaním a spali cez noc na nemocničných výskumných lôžkach, aby uľahčili dávkovací režim AMPT a monitorovali možné vedľajšie účinky. Subjekty boli navyše inštruované, aby počas 1.25-denného príjmu vypili najmenej 10 litre tekutín, aby sa zabránilo tvorbe kryštálov AMPT v moči, a na zabezpečenie dodržiavania sa sledoval príjem tekutín. Okrem toho sa na alkalizáciu moču, ktorá zvyšuje rozpustnosť AMPT, podával hydrogenuhličitan sodný (00 g) perorálne o 1:7 večer večer pred 00. dňom a o 1:XNUMX ráno XNUMX. deň podania.
Plazmatické dáta pre pôst
Účastníci boli požiadaní, aby sa zdržali konzumácie a pitia tekutín s výnimkou vody pre 10 až 12 hodín pred odberom krvných prác, zhromaždených na 9: 00 am. Pre účastníkov, ktorí vykonali PET vyšetrenie (n = 11), bola v deň základnej PET vyšetrení odobratá krvná práca nalačno. Dvadsaťpäť zdravých účastníkov (ženy 9, priemerný vek = 31 ± 11, BMI: 22-28) poskytlo začiatok krvnej práce nalačno (9: 00 am) a po podaní dávok AMNT 5. Pre 13 týchto subjektov bolo možné zbierať krvnú prácu 24 hodín. Pokiaľ ide o zvyšok subjektov, 4 poskytol krvnú prácu 6 až 7 dní, 4 poskytol 10 do 14 dní a 2 za predpokladu, 36 až 43 dní. Krv na meranie glukózy sa zhromaždila v skúmavke so šedým zátkou 4-ml obsahujúca fluorid sodný ako konzervačné činidlo a oxalát draselný ako antikoagulant. Plazma bola testovaná na glukózu na analyzátore EXL 200 (Siemens) s použitím adaptácie metódy hexokinázy-glukózy-6-fosfát dehydrogenázy. Krv na meranie inzulínu sa zhromaždila v červenej zátkovej trubici 6-mL bez aditív. Sérum sa analyzovalo na prístroji Access 2 Analyzer (Beckman Coulter) s použitím paramagnetických častíc, chemiluminiscenčného imunotestu na kvantitatívne stanovenie hladín inzulínu v ľudskom sére. Index IS pre ukladanie glukózy sa odhadol pre každého jedinca z plazmatickej glukózy na lačno a inzulínu s použitím Homeostasis Model Assessment II (HOMA2), vypočítaného pomocou kalkulačky University of Oxford HOMA2 (v2.2.2; http://www.dtu.ox.ac.uk/homacalculator/) (Wallace a kol., 2004). Odhady IS dosiahnuté s použitím lieku HOMA2 sú veľmi korelované s odhadmi dosiahnutými metódou hyperinzulinemickej-euglykemickej svorky (Matthews a kol., 1985; Levy a kol., 1998).
PET Imaging
Účastníci podstúpili 2 [11C] - (+) - PHNO PET skenuje, jeden za východiskových podmienok a druhý za 25 hodín po AMPT-indukovanej deplécii dopamínu. Rádiosyntéza [11C] - (+) - PHNO a získanie PET obrazov boli podrobne opísané inde (Wilson a kol., 2000, 2005; Graff-Guerrero a kol., 2010). Stručne, obrázky boli získané s použitím vysoko rozlíšiteľného hlavného PET kamerového systému (CPS-HRRT, Siemens Molecular Imaging), ktorý meria rádioaktivitu v rezoch mozgu 207 s hrúbkou 1.2mm každej. Rozlíšenie v rovine bolo ~ 2.8mm plná šírka pri polovičnom maxime. Prevodové skeny boli získané použitím a 137Cs (T1/2 = 30.2 rok, E = 662 KeV) zdroj jednoprôtového bodu s cieľom poskytnúť korekciu útlmu a emisné údaje boli získané v režime zoznamu. Nespracované údaje boli rekonštruované filtrovanou projekciou. Pre základné [11(11) mCi so špecifickou aktivitou 9 (± 1.5) mCi / μmol a injekčnou hmotou 1087 (± 341) mikrogramov. Pri skúmaní s depléciou dopamínu (n = 2.2) bola stredná dávka rádioaktivity 0.4 (± 9) mCi so špecifickou aktivitou 9 (± 1.6) mCi / μmol a vstreknutou hmotnosťou 1044 (± 310) μg. Nie je žiadny rozdiel v priemernej dávke rádioaktivity (t(8) = 0.98, P= .36), špecifická aktivita (t(8) = 1.09, P= .31) alebo vstrekovaním (t(8) = - 0.61, P= .56) medzi vyšetrením východiskovej a dopamínovej deplecie (n = 9). [11C] - (+) - PHNO skenovacie údaje boli získané za 90 minúty po injekcii. Po dokončení skenovania sa údaje opätovne vymedzili do rámcov 30 (1-15 trvania 1-minút a 16-30 trvania 5-minút).
Analýza obrázkov
Analýza založená na regióne záujmu (ROI) pre [11C] - (+) - PHNO bol podrobne opísaný inde (Graff-Guerrero a kol., 2008; Tziortzi a kol., 2011). Stručne povedané, krivky časovej aktivity (TAC) z ROI boli získané z dynamických obrazov PET v natívnom priestore s odkazom na obraz MRI, ktorý bol zaregistrovaný spolu s každým jedincom. Spoločná registrácia MRI každého subjektu do PET priestoru bola dosiahnutá pomocou normalizovaného vzájomného informačného algoritmu (Studholme a spol., 1997), ako boli implementované v SPM2 (SPM2, Wellcome, Department of Cognitive Neurology, London; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm). TAC sa analyzovali pomocou metódy zjednodušeného referenčného tkaniva (Lammertsma a Hume, 1996) s použitím cerebellum ako referenčnej oblasti na odvodenie kvantitatívneho odhadu väzobného potenciálu v porovnaní s nedisponibilným oddelením (BPND), ako sú definované konvenčnou nomenklatúrou pre in vivo zobrazovanie reverzibilne viažucich rádioligandov (Innis a kol., 2007). Implementácia základnej funkcie metódy zjednodušeného referenčného tkaniva (Gunn a kol., 1997) sa použil na dynamické obrazy PET na generovanie parametrických voxelov BPND mapy pomocou PMOD (v2.7, PMOD Technologies, Zürich, Švajčiarsko). Rozsah, v ktorom boli vytvorené základné funkcie (K2min - K2max) bolo 0.006 na 0.6. Tieto obrázky boli priestorovo normalizované do priestoru MNI mozgu pomocou interpolácie Nearest Neighbor s veľkosťou voxel stanovenou v 2 × 2 × 2mm3 pomocou SPM2. Regionálne BPND odhady boli odvodené z ROI definovaných v priestore MNI. VS a dorzálny striatum (chrbtový chvost, ďalej chvost a chrbtový putamen, ďalej putamen) boli definované podľa Mawlawi a kol. (2001).
Odhad endogénnych hladín dopamínu
Odhady endogénnych hladín dopamínu pri2/3R boli založené na obsadenom modeli, v ktorom viazanie rádiotracujúcich ako [11C] - (+) - PHNO pre D2/3R je citlivý na hladiny dopamínu (Laruelle a spol., 1997; Verhoeff a kol., 2001; Cumming a kol., 2002). Pri tomto modeli sa predpokladá, že: 1) základná D2/3R BPND je zmätený endogénnym dopamínom, to znamená, že čím je koncentrácia dopamínu vyššia, tým nižšia je hodnota D2/3R BPND; 2) D2/3R BPND pri vyčerpaní presnejšie odráža skutočný stav čísla D2/3R; a 3) čiastočné zvýšenie D2/3R BPND po vyčerpaní dopamínu [tj. 100 * (Depletion BPND - Základná hodnota BPND) / Základná hodnota BPND = % ΔBPND] je lineárne úmerný základnej koncentrácii dopamínu v D2/3R za predpokladu, že proces deplécie dopamínu nezmení počet a afinitu D2/3R. Tak,% ΔBPND, za primeraných predpokladov, sa považuje za semikvantitatívny index endogénnych hladín dopamínu pri D2/3R (Verhoeff a kol., 2001). Na základe našich predchádzajúcich analýz sme nedokázali odhadnúť endogénny dopamín v substantia nigra ani sme nedokázali spoľahlivo odhadnúť endogénny dopamín v hypotalame a ventrálnom pallidum pre všetkých subjektov (Caravaggio a spol., 2014). Tieto ROI sa preto v súčasnej analýze nevyšetrovali.
Štatistická analýza
Našou a priori hypotézou bolo preskúmať vzťah medzi IS a endogénnym dopamínom vo VS. Prebiehali sme prieskumné analýzy medzi IS a endogénnym dopamínom vo zvyšku striatu: caudate, putamen a globus pallidus.
Vzťahy medzi základnou úrovňou BPND a IS sa skúmali v oblasti návratnosti investícií len na objasnenie všetkých zistení s hladinami endogénneho dopamínu (ak existujú). Štatistické analýzy boli vykonané pomocou SPSS (v.12.0, SPSS, Chicago, IL) a GraphPad (v.5.0, GraphPad Software, La Jolla, CA). Normálnosť premenných bola stanovená použitím testu D'Agostino-Pearson. Úroveň významnosti pre všetky semenníky bola stanovená na P<05 (2-chvost).
výsledky
Jedenásť zdravých, neobéznych a nondiabetických jedincov (3 samica) sa zúčastnilo časti PET štúdie; podskupina týchto údajov bola predtým hlásená (Tabuľka 1) (Caravaggio a spol., 2014). V rámci celej vzorky jedincov (n = 11) skúmanie korelácií medzi metabolickými premennými účastníka ukázalo, že vek bol pozitívne korelovaný s obvodom pasu (r(9) =. 76, P= .007) a obvod pásu bol pozitívne korelovaný s hladinami inzulínu nalačno (r(9) =. 80, P= .003) (Tabuľka 2).
Demografia účastníkov
Základni účastníci PET (n = 11) | AMPT-PET účastníci (n = 9) | |
---|---|---|
Vek (v rokoch) | 29 (8) | 29 (9) |
Rozsah: | 20-43 | 20-43 |
Glukóza nalačno (mmol / l) | 5 (0.3) | 5 (0.3) |
Rozsah: | 4.3-5.3 | 4.3-5.3 |
Inzulín nalačno (pmol / l) | 31 (25) | 34 (26) |
Rozsah: | 15-101 | 15-101 |
Citlivosť na inzulín (% S) | 211 (70) | 197 (70) |
Rozsah: | 53-276 | 53-276 |
Index telesnej hmotnosti (kg / m2) | 25 (2.4) | 25 (2.4) |
Rozsah: | 22-28 | 22-28 |
Obvod pása (cm) | 35 (6) | 36 (7) |
Rozsah: | 27-52 | 27-52 |
Hodnoty označujú prostriedky so smerodajnou odchýlkou v zátvorkách.
Skratky: AMPT, alfa-metyl-para-tyrozín; PET, pozitrónová emisná tomografia.
Pearsonove korelácie medzi metabolickými premennými
Vek | BMI | Obvod obvodu | Glukóza nalačno | Inzulín nalačno | |
---|---|---|---|---|---|
Citlivosť na inzulín | -0.179 (P= .599) | -0.571 (P = .067) | -0.602† (P = .050) | -0.517 (P = .103) | -0.926*** (P = .0001) |
Inzulín nalačno | 0.422 (P = .196) | 0.529 (P = .095) | 0.795** (P = .003) | 0.598† (P = .052) | |
Glukóza nalačno | 0.420 (P = .199) | 0.063 (P = .855) | 0.516 (P = .104) | ||
Obvod pása | 0.756** (P = .007) | 0.466 (P = .149) | |||
Body Mass Index | 0.050 (P = .883) |
†Korelácia je na trendovej úrovni významu: 0.05 (2-sledovaný).
**Korelácia je významná na úrovni 0.01 (2-sledovaný).
***Korelácia je významná na úrovni 0.001 (2-sledovaný).
Deväť subjektov 11 poskytlo základný PET scan, ako aj skenovanie pri akútnej deplécii dopamínu vyvolanej AMPT; toto poskytlo odhady endogénneho dopamínu obsadeného D2/3R vo VS na začiatku (tj percentuálna zmena v [11C] - (+) - PHNO BPND pred a po odstránení dopamínu). Odhadovaná základná hodnota obsadenosti dopamínu D2/3R vo VS pozitívne korelovala s IS (r(7) =. 84, P= .005) (Obrázok 1), a korelácia, ktorá zostala po štatistickom riadení nezávisle od veku (r(6) =. 86, P= .007), BMI (r(6) =. 72, P= .04), obvod pása (r (6) =. 75, P= .03) a plazmatické hladiny AMPT (r(6) =. 84, P= .009). Súčasne sa odhaduje základná obsadenosť D2/3R vo VS negatívne korelovala s hladinami inzulínu nalačno (r(7) = -. 85, P= .004), ale nespájala sa s hladinami glukózy na lačno (r(7) = -. 49, P= .18). Obsadzovanie dopamínu v VS nebolo korelované s BMI (r(7) =. 09, P= .80) alebo obvod pásu (r(7) = -. 30, P= .41).
Vzťah medzi odhadovanou citlivosťou na inzulín (IS) a endogénnym dopamínom u D2/3 receptory (D2/3R) vo ventrálnom striári (VS) zdravých osôb 9.
Predovšetkým vyššie uvedené korelácie s predpokladaným základným obsadením dopamínu D2/3R boli primárne obsadené dopamínom v pravom VS, ale nie v ľavom VS. Konkrétne, obsadenie dopamínu v ľavej VS nebolo korelované s IS (r(7) =. 41, P= .28), hladiny inzulínu na lačno (r(7) = -. 46, P= .22) alebo glukóza (r(7) = -. 33, P= .39), zatiaľ čo obsadenie dopamínu v pravom VS bolo pozitívne korelované s IS (r(7) =. 75, P= .01), negatívne korelovali s hladinami inzulínu nalačno (r(7) = -. 73, P= .02) a nie sú v korelácii s hladinami glukózy (r(7) = -. 39, P= .31).
V rámci celej vzorky jedincov (n = 11) bola základná hodnota [11C] - (+) - PHNO BPND v pravom VS bol negatívne korelovaný s odhadovaným IS (r(9) = -. 65, P= .02) (Obrázok 2). Takže účastníci s najnižšími úrovňami endogénneho dopamínu obsadzujúc D2/3R mal najvyššiu hodnotu BPND na začiatku, čo je v súlade so zníženou konkurenciou pre viazanie markerov endogénnym dopamínom so zníženým IS. Súčasne boli hladiny inzulínu na lačno pozitívne korelované s [11C] - (+) - PHNO BPND v pravom VS (r(9) =. 77, P= .006), zatiaľ čo neexistovala korelácia s hladinami glukózy na lačno (r(9) =. 27, P= .43). Najmä [11C] - (+) - PHNO BPND v ľavom VS nebolo korelované s IS (r(9) = -. 35, P= .29) alebo hladiny inzulínu na lačno (r(9) =. 53, P= .09) a glukózy (r(9) =. 08, P= .81).
Vzťah medzi základným dopamínom D2/3 receptor (D2/3R) dostupnosť - [11C] - (+) - PHNO BPND - a odhadnutú citlivosť na inzulín (IS) u zdravých osôb 11.
Prieskumné analýzy odhalili, že odhadovaný IS nebol korelovaný s odhadmi endogénneho dopamínu pri D2/3R v kalu (r(7) =. 47, P= .20), putamen (r(7) =. 52, P= .15) alebo globus pallidus (r(7) =. 33, P= .40). Medzi odhadmi obsadenia dopamínu v týchto oblastiach a hladinami inzulínu alebo glukózy nalačno, ako aj BMI a obvodom pasu (všetky P> 05; údaje nie sú zobrazené).
Na preskúmanie toho, ako zníženie endogénneho dopamínu ovplyvňuje IS, zdravé kontroly 25 (priemerný vek = 31 ± 11, žena 9) tiež poskytli nalačno plazmatické hladiny inzulínu a glukózy pred a po AMPT dopamínovej deplécii. AMPT významne zvýšil plazmatické hladiny inzulínu nalačno (t(24) = - 2.62, P= .01), pričom sa významne nezmenili plazmatické hladiny glukózy nalačno (t(24) = - 0.93, P= .36). Je zrejmé, že AMPT výrazne znížil odhadovaný IS (t(24) = 2.82, P= .01) (Obrázok 3). Odstránenie osôb, ktoré mali viac ako interval týždňa 2 medzi odberom krvných prác, významne nezmenilo vyššie uvedené výsledky (údaje nie sú uvedené).
Účinok deplécie akútneho dopamínu prostredníctvom alfa-metyl-para-tyrozínu (AMPT) na odhadnutú citlivosť na inzulín (IS) a hladiny inzulínu a glukózy v plazme nalačno u zdravých osôb 25 (chybové stĺpce predstavujú SD). V prípade objektov 8 sa ich hodnoty IS vyčerpania stali oproti všeobecnému trendu: 6 sa zvýšil a 2 zostal rovnaký.
Diskusia
Použitím agonistu radiotracéra [11C] - (+) - PHNO a paradigmy akútneho dopamínovej deplecie, po prvýkrát preukazujeme, že IS je pozitívne korelované s hladinami endogénneho dopamínu pri D2/3R vo VS. Pri absencii obezity alebo zjavnej glukózovej dysregulácie sú nižšie endogénne hladiny dopamínu vo VS spojené so zníženým IS. Toto nové zistenie je v súlade s predchádzajúcimi in vivo štúdiami PET skúmajúcimi základnú D2/3Dostupnosť obéznych osôb vo VS (Dunn a kol., 2012) a podporuje predchádzajúce pozitívne ľudské zistenia (Lackovic a kol., 1990), ako aj predklinické zistenia u zvierat (Murzi a spol., 1996; O'Dell a kol., 2014). V súlade so zisteniami PET bolo experimentálne zníženie endogénneho dopamínu vo vzorke zdravých osôb spojené so zníženým IS.
Dôkazy naznačujú, že rezistencia na mozgový inzulín sa súčasne vyskytuje s periférnou rezistenciou na inzulín, pričom inzulín-rezistentní jedinci preukazujú znížený metabolizmus glukózy v VS a prefrontálnej kôre ako odpoveď na periférny inzulínAnthony a kol., 2006). Zaujímavé je, že centrum D2/3R agonizmu u hlodavcov môže zvýšiť koncentrácie glukózy na periférii, a to nielen v mozgu (Arneric a kol., 1984; Saller a Kreamer, 1991). V tejto súvislosti pripúšťa, že bromokriptín, nešpecifický agonista dopamínového receptora, je indikovaný na liečbu cukrovky (Grunberger, 2013; Kumar a kol., 2013). Centrálne sa meniaca funkcia dopamín / inzulínový receptor vo VS u ľudí môže mať klinické dôsledky pri liečbe metabolických porúch. Treba poznamenať, že zatiaľ čo dopamín v látke accumbens sa mení v dôsledku zmien krvnej glukózy ako odpoveď na hyperinzulinémiu, tento vzťah môže byť zložitý, s načasovaním (akútnym až chronickým) a dávkami (fyziologickými a supraphysiologickými) účinkami, ktoré sa zdajú byť dôležitéBello a Hajnal, 2006).
Obmedzenia našej súčasnej štúdie nezahŕňajú odber vzoriek jedincov s dysreguláciou glukózy; preto je ťažké komentovať klinické dôsledky špecifické pre zjavnú kardiometabolickú patológiu. Predpokladá sa, že budúce štúdie skúmajú, ako rôzne stupne glukózového dysmetabolizmu (napr. Inzulínová rezistencia, prediabetes, diabetes) súvisia s endogénnymi hladinami dopamínu a uvolňovaním dopamínu vo VS človeka. Okrem toho budúce štúdie by mali preskúmať, či sa tieto hodnoty menia v porovnaní s liečbou metabolických deficitov. Navyše je dôležité preskúmať naprieč spektrom glukózovej dysregulácie u ľudí, ako koncentrácie dopamínu a fungovanie v VS súvisia s náladou, motiváciou a odmeňovaním. A nakoniec, naša vzorka v súčasnej štúdii je malá. Aj keď sme explicitne nekontrolovali viacnásobné porovnania, je dôležité poznamenať, že pozorovaný vzťah medzi IS a odhadovaným endogénnym dopamínom vo VS prežije korekciu Bonferroni (opravená P prahová hodnota pre význam: P= .01 (0.05 / 4 ROI). Budúce štúdie AMPT, ktoré skúmajú vzťah medzi endogénnym dopamínom v mozgu a IS, by sa mali pokúsiť použiť väčšie veľkosti vzoriek. Vzhľadom na našu malú veľkosť vzorky sme sa vyhnúť skúmaniu vzťahov medzi základnou líniou [11C] - (+) - PHNO BPND a IS v iných investíciách ako VS. Najmä budúce [11C] - (+) - PHNO štúdie s použitím väčších veľkostí vzoriek by mali preskúmať vzťah medzi IS a základnou hodnotou BPND v substantia nigra a hypotalamus: oblasti, kde 100% [11C] - (+) - PHNO BPND signál je spôsobený D3R vs D2R (Searle a kol., 2010; Tziortzi a kol., 2011). Podľa našich vedomostí štúdie nepreverovali, či existuje rozdielny vzťah medzi centrálnym D3R vs D2R s periférnou rezistenciou na inzulín u zvierat alebo ľudí. To si vyžaduje vyšetrovanie, pretože D3R môže hrať úlohu v sekrécii inzulínu na periférii (Ustione a piest, 2012) a D3R knockout myši boli charakterizované ako majúci fenotyp náchylný na obezitu (McQuade a kol., 2004).
Aký je vzťah medzi inzulínom, zmenami koncentrácie dopamínu a odmeňovaním potravy? Zdá sa, že zmeny inzulínu menia funkciu mezolimbického dopamínového systému, čo ovplyvňuje kŕmenie a odmeňovanie (Figlewicz a kol., 2006; Labouebe a spol., 2013). Bolo navrhnuté, že inzulín môže inhibovať dopamínové neuróny vo ventrálnej tegmentálnej oblasti (VTA) a tým znížiť uvoľňovanie dopamínu do adenumens (Palmiter, 2007). Predovšetkým bolo preukázané, že akútne inzulínové injekcie do VTA inhibujú prejedanie sladených jedál s vysokým obsahom tuku u sýtených hlodavcov bez toho, aby zmenili hladové podávanie (Mebel a kol., 2012). Okrem toho hypoinzulinemické hlodavce vykazujú zvýšené kŕmenie súvisiace so zmenenou funkciou jadra accumbens (Pal et al., 2002). Údaje u zdravých hlodavcov naznačujú, že periférne inzulínové injekcie môžu zvýšiť uvoľňovanie dopamínu v nucleus accumbens (Potter a kol., 1999) a inzulín per se môže byť odmenou (Jouhaneau a Le Magnen, 1980; Castonguay a Dubuc, 1989). Preto presné mechanizmy, pomocou ktorých akútna alebo chronická aktivácia inzulínového receptora ovplyvňuje mezolimbický dopamínový systém a hladiny dopamínu v ňom nie sú úplne jasné. Navyše nie je jasné, ako sa tieto systémy môžu meniť v zdravých metabolických stavoch v porovnaní s chorými.
Niekoľko štúdií skúmalo, ako inzulín ovplyvňuje DAT a odmeňovanie spojené s užívaním drog, ktoré pôsobia na DAT, ako je kokaín a amfetamín (Daws a kol., 2011). Napríklad hypoinzulinémické hlodavce samy podávajú menej amfetamínu (Galici a kol., 2003), zatiaľ čo zvýšenie inzulínu v accumbens zvyšuje impulzivitu vyvolanú kokaínom (Schoffelmeer a kol., 2011). Avšak zatiaľ čo molekulárne cesty, ktorými inzulín môže meniť funkciu DAT a expresiu, sú známe, boli v štúdiách pozorované zmiešané výsledky s použitím akútnych alebo chronických manipulácií s inzulínom pre striatumGalici a kol., 2003; Owens a kol., 2005; Sevak a kol., 2007; Williams a kol., 2007; Schoffelmeer a kol., 2011; Owens a kol., 2012; O'Dell a kol., 2014) a VTA (Figlewicz a kol., 1996, 2003; Mebel a kol., 2012). Mnohé z týchto štúdií nerozdielne skúmali, ako inzulín ovplyvňuje DAT v dorzálnom striári v porovnaní s VS, alebo accumbens core vs shell. Toto môže byť potenciálnym zdrojom rozdielov, pretože výraz, regulácia a funkcia DAT sa môže líšiť v rôznych striatálnych subregiónoch (Nirenberg a kol., 1997; Siciliano a kol., 2014). Podľa našich vedomostí in vivo štúdia ľudského mozgu nemala skúmať vzťah medzi inzulínovou rezistenciou a dostupnosťou striatálnej DAT. Zistenia týkajúce sa vzťahu medzi BMI a dostupnosťou striatálnej DAT u ľudí boli zmiešané (Chen a kol., 2008; Thomsen a kol., 2013; van de Giessen a spol., 2013), aj keď tieto štúdie nepreverovali VS. Zaujímavé je, že užívatelia amfetamínu uvádzajú vysoký výskyt detskej obezity a psychopatológie pri jedle (Ricca a kol., 2009), pričom sa ďalej zdôrazňujú dôležité dôsledky správania a neurochemických látok medzi odmeňovaním potravín a liekov (Volkow a kol., 2013b).
Súčasné zistenie, že nižšie IS je spojené so zníženým dopamínom vo VS, by mohlo mať dôsledky na teórie potravín a drogovej závislosti. Bolo navrhnuté, že zvýšenie BMI a predávkovanie je spojené so znížením presynaptickej kapacity syntézy dopamínu v striatom zdravých ľudí (Wilcox a kol., 2010; Wallace a kol., 2014). Údaje z Wang a kolegovia (2014) naznačujú, že obézni jedinci vykazujú oslabené uvoľňovanie dopamínu vo VS ako odpoveď na spotrebu kalórií v porovnaní s neobytnými osobami. Okrem toho, s použitím SPECT sa navrhlo, že obézne ženy vykazujú znížené uvoľňovanie dopamínu v striatine v reakcii na amfetamín (van de Giessen a spol., 2014). Toto môže dobre odzrkadľovať uvoľnené VS dopamínové uvoľňovanie pozorované u diabetických hlodavcov a u osôb s drogovou závislosťou ako odpoveď na psychostimulanty (Volkow a kol., 2009). Bude dôležité objasniť, či osoby s diabetom tiež prejavujú prehĺbenie uvoľňovania striatálneho dopamínu ako reakciu na potraviny, indikácie potravín a / alebo psychostimulanty. Súhrnne, in vivo štúdie na zobrazovanie mozgu u ľudí naznačujú, že obezita a snáď inzulínová rezistencia sú spojené so zníženou syntézou dopamínu, uvoľňovaním a endogénnym tónom vo VS.
Zatiaľ čo sme nenašli žiadny vzťah medzi IS a hladinami endogénneho dopamínu v chrbtovej striate, je dôležité zdôrazniť, že viaceré štúdie na zvieratách zaznamenali zmeny v dopamínovom dorsálnom striatálnom dopamíne a fungovaní neurónov v substantia nigra vo vzťahu k inzulínovej rezistenciiMorris a kol., 2011). Najmä u ľudí bolo zistené, že uvoľňovanie dopamínu v odpovedi na potravu v chrbticovom striate koreluje s hodnotením príjemnosti jedla (Small et al., 2003). Možno, že redukovaný IS ovplyvňuje najskôr funkciu dopamínu VS, pričom zmeny v dopamínovom dorsálnom striatálnom fungovaní sa prejavujú len s vyššou rezistenciou na inzulín. Je možné, že táto štúdia bola podhodnotená a / alebo nevytvorila dostatočne široký rozsah IS na detekciu účinku v dorzálnych striatách.
Tieto údaje majú dôležité dôsledky pre tie neuropsychiatrické poruchy, pri ktorých môže byť inzulínová rezistencia komorbidná alebo súbežná. Napríklad niekoľko dôkazov naznačuje vzťah medzi inzulínovou rezistenciou a vývojom Parkinsonovej choroby (Santiago a Potashkin), Alzheimerovou chorobou (Willette a kol., 2014) a depresia (Pan a kol., 2010). V súlade s hypotézou, že inzulínová rezistencia môže byť spojená so zníženým striatálnym dopamínom, je lákavé špekulovať, že nižšie IS môže poskytnúť ochranné účinky na psychózu u osôb so schizofréniou. Napríklad v čínskej prvej epizóde, nikdy neliečených osôb so schizofréniou, vyššia inzulínová rezistencia korelovala so zníženou závažnosťou pozitívnych symptómov (Chen a kol., 2013). Je dobre známe, že osoby so schizofréniou, ako aj ich nezaujaté príbuzní (Fernandez-Egea a kol., 2008) majú väčšiu pravdepodobnosť metabolických abnormalít; to bolo zistené pred použitím antipsychotiky a po kontrole zvykov životného štýlu (Kirkpatrick a kol., 2012). Navyše rozdiely v tolerancii glukózy môžu rozlišovať podskupiny osôb so schizofréniou charakterizované rôznymi priebehmi závažnosti symptómov (Kirkpatrick a kol., 2009). V súvislosti s týmito zisteniami, v kombinácii s historickým pozorovaním, že inzulínom indukovaná komasa môže zmierniť psychotické symptómy (West a kol., 1955) je zaujímavé špekulovať, že centrálna inzulínová signalizácia na dopamínových neurónoch môže zohrávať úlohu v patológii a liečbe schizofrénie (Lovestone a kol., 2007). Budúce štúdie PET, ktoré skúmajú interakciu medzi psychopatológiou a rezistenciou na inzulín na centrálnych hladinách dopamínu, sa zdajú byť oprávnené.
Na záver, pri použití PET a akútnej výzvy na depléciu dopamínu sme prvýkrát demonštrovali, že odhady IS súvisia s úrovňami endogénneho dopamínu pri D2/3R vo VS zdravých ľudí. Okrem toho akútne zníženie endogénneho dopamínu u zdravých osôb môže zmeniť odhadovaný IS. Súhrnne tieto zistenia predstavujú dôležitý predbežný krok pri objasňovaní toho, ako sa metabolický stav môže prepojiť s hlavnými duševnými chorobami, ako je schizofrénia.
Výrok o záujme
Nakajima hovorí, že získal granty od japonskej spoločnosti na podporu vedy a výskumného fondu nemocníc Inokashira a honorár pre rečníkov od GlaxoSmith Kline, Janssen Pharmaceutical, Pfizer a Yoshitomiyakuhin v minulých rokoch 3. Dr. Graff-Guerrerro v súčasnosti dostáva podporu výskumu od týchto externých agentúr financovania: Kanadský inštitút zdravotného výskumu, Národný zdravotný inštitút USA a Mexický inštitút pre výskum a technologický rozvoj v Capital del Conocimiento en el Distrito Federal (ICyTDF). Rovnako získal od spoločnosti Abbott Laboratories, Gedeon-Richter Plc a Lundbeck náhradu za profesionálne služby. poskytnutie podpory od spoločnosti Janssen; a kompenzácia reproduktorov od Eli Lilly. Dr. Remington získal podporu výskumu, konzultačné poplatky alebo poplatky za reprodukciu od Kanadskej asociácie pre diabetes, kanadských inštitútov výskumu v oblasti zdravia, Hoffman-La Roche, Laboratorios Farmacéuticos Rovi, Medicure, Neurocrine Biosciences, Novartis Canada, Foundation Hospital Fund-Canada Foundation pre inováciu a spoločnosť Schizophrenia v Ontáriu. Ostatní autori nemajú konkurenčné záujmy na zverejnenie.
Poďakovanie
Táto štúdia bola financovaná kanadskými inštitúciami výskumu zdravia (MOP-114989) a americkým národným zdravotným inštitútom (RO1MH084886-01A2). Autori ďakujú zamestnancom PET Centra v Centre pre závislosť a duševné zdravie za technickú pomoc pri zbere údajov. Tiež úprimne poďakujú za ich pomoc Jukiovi Mihasovi, Wanne Marovi, Thushanthiovi Balakumarovi a Daniellemu Uyovi.
- © Autor 2015. Vydáva Oxford University Press v mene CINP.
Toto je článok otvoreného prístupu, ktorý je distribuovaný pod podmienkami Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), ktoré umožňujú neobmedzené opätovné použitie, distribúciu a reprodukciu v akomkoľvek médiu za predpokladu, že pôvodné dielo je správne citované.
Referencie
- ↵
- Anthony K,
- Reed LJ,
- Dunn JT,
- Bingham E,
- Hopkins D,
- Marsden PK,
- Amiel SA
(2006) Zoslabovanie odpovedí vyvolaných inzulínom v sieťach mozgu, ktoré kontrolujú chuť do jedla a odmeňovanie inzulínovej rezistencie: mozgová báza pre zhoršenú kontrolu príjmu potravy pri metabolickom syndróme? Cukrovka 55: 2986-2992.
- ↵
- Arneric SP,
- Chow SA,
- Bhatnagar RK,
- Webb RL,
- Fischer LJ,
- Dlhá JP
(1984) Dôkaz, že centrálne dopamínové receptory modulujú sympatickú neuronálnu aktivitu na nadobličkovú medulu, aby zmenili glukoregulačné mechanizmy. Neuropharmacology 23: 137-147.
- ↵
- Bello NT,
- Hajnal A
(2006) Zmeny hladín glukózy v krvi pri hyperinzulinémii ovplyvňujú glukózový dopamin. Physiol Behav 88: 138-145.
- ↵
- Bitar M,
- Koulu M,
- Rapoport SI,
- Linnoila M
(1986) Diabetes indukovaná zmena metabolizmu monoamínu v mozgu u potkanov. J Pharmacol Exp Ther 236: 432-437.
- ↵
- Bradberry CW,
- Karasic DH,
- Deutch AY,
- Roth RH
(1989) Regionálne špecifické zmeny syntézy mezotelencefalického dopamínu u diabetických potkanov: asociácia s prekurzorom tyrozínu. J Neural Transm Gen Sect 78: 221-229.
- ↵
- Caravaggio F,
- Nakajima S,
- Borlido C,
- Remington G,
- Gerretsen P,
- Wilson A,
- Houle S,
- Menon M,
- Mamo D,
- Graff-Guerrero A
(2014) Odhadovanie endogénnych hladín dopamínu u D2 a D3 receptorov u ľudí s použitím agonistu radiotracéra [C] - (+) - PHNO. neuropsychofarmakologie 30: 125.
- ↵
- Caravaggio F,
- Raitsin S,
- Gerretsen P,
- Nakajima S,
- Wilson A,
- Graff-Guerrero A
(2015) Väzba agonistu dopamínového d2 / 3 receptora, ale nie antagonista predpovedá normálny index telesnej hmotnosti. Biol Psychiatry 77: 196-202.
- ↵
- Castonguay TW,
- Dubuc PU
(1989) Samodiagnostika inzulínu: účinky na parametre jedla. Chuť 12: 202.
- ↵
- Chen CC,
- Yang JC
(1991) Účinky krátkodobého a dlhotrvajúceho diabetes mellitus na monoamíny myší mozgu. Brain Res 552: 175-179.
- ↵
- Chen PS,
- Yang YK,
- Yeh TL,
- Lee IH,
- Yao WJ,
- Chiu NT,
- Lu RB
(2008) Korelácia medzi indexom telesnej hmotnosti a dostupnosťou striatálneho transportéra dopamínu u zdravých dobrovoľníkov - štúdia SPECT. Neuroimage 40: 275-279.
- ↵
- Chen S,
- Broqueres-You D,
- Yang G,
- Wang Z,
- Li Y,
- Wang N,
- Zhang X,
- Yang F,
- Tan Y
(2013) Vzťah medzi inzulínovou rezistenciou, dyslipidémiou a pozitívnym symptómom u čínskych antipsychotívnych pacientov s prvou epizódou, ktorí nie sú na prvom mieste s schizofréniou. Psychiatry Res 210: 825-829.
- ↵
- Crandall EA,
- Fernstrom JD
(1983) Vplyv experimentálneho diabetu na hladiny aromatických a rozvetvených aminokyselín v potkanej krvi a mozgu. Cukrovka 32: 222-230.
- ↵
- Cumming P,
- Wong DF,
- Dannals RF,
- Žľaby N,
- Hilton J,
- Scheffel U,
- Gjedde A
(2002) Súťaž medzi endogénnym dopamínom a rádioligandami pre špecifickú väzbu na dopamínové receptory. Ann NY Acad Sci 965: 440-450.
- ↵
- Daws LC,
- Avison MJ,
- Robertson SD,
- Niswender KD,
- Galli A,
- Saunders C
(2011) Inzulínová signalizácia a závislosť. Neuropharmacology 61: 1123-1128.
- ↵
- Dunn JP,
- Kessler RM,
- Identifikátor Feurer,
- Volkow ND,
- Patterson BW,
- Ansari MS,
- Li R,
- Marks-Shulman P,
- Abumrad NN
(2012) Vzťah medzi dopamínovým typom 2 receptorového väzbového potenciálu a hladkými neuroendokrinnými hormónmi a citlivosťou na inzulín v ľudskej obezite. Diabetes Care 35: 1105-1111.
- ↵
- Fernandez-Egea E,
- Bernardo M,
- Parellada E,
- Justicia A,
- Garcia-Rizo C,
- Esmatjes E,
- Conget I,
- Kirkpatrick B
(2008) Abnormality glukózy u súrodencov ľudí so schizofréniou. Schizophr Res 103: 110-113.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Brot MD,
- McCall AL,
- Szot P
(1996) Diabetes spôsobuje diferenciálne zmeny v CNS noradrenergných a dopaminergných neurónoch u potkanov: molekulárna štúdia. Brain Res 736: 54-60.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Evans SB,
- Murphy J,
- Hoen M,
- Baskin DG
(2003) Expresia receptorov pre inzulín a leptín vo ventrálnej tegmentálnej oblasti / substantia nigra (VTA / SN) potkana. Brain Res 964: 107-115.
- ↵
- Figlewicz DP,
- Bennett JL,
- Naleid AM,
- Davis C,
- Grimm JW
(2006) Intraventrikulárny inzulín a leptín znižujú samoradzovanie sacharózy u potkanov. Physiol Behav 89: 611-616.
- ↵
- Galici R,
- Galli A,
- Jones DJ,
- Sanchez TA,
- Saunders C,
- Frazer A,
- Gould GG,
- Lin RZ,
- Francúzsko CP
(2003) Selektívne zníženie samého podávania amfetamínu a regulácia funkcie dopamínového transportéra u diabetických potkanov. neuroendokrinologie 77: 132-140.
- ↵
- Garcia BG,
- Wei Y,
- Moron JA,
- Lin RZ,
- Javitch JA,
- Galli A
(2005) Akt je nevyhnutný pre moduláciu inzulínovej distribúcie amfetamínom indukovanej ľudskej dopamínovej transportnej bunkovej povrchovej redistribúcii. Mol Pharmacol 68: 102-109.
- ↵
- Graff-Guerrero A,
- Willeit M,
- Ginovart N,
- Mamo D,
- Mizrahi R,
- Rusjan P,
- Vitcu I,
- Seeman P,
- Wilson AA,
- Kapur S
(2008) Väzba agonistu D2 / 3 [11C] - (+) - PHNO na mozgovú oblasť a raclopridu antagonistu D2 / 3 [11C] u zdravých ľudí. Hum Brain Mapp 29: 400-410.
- ↵
- Graff-Guerrero A,
- Redden L,
- Abi-Saab W,
- Katz DA,
- Houle S,
- Barsoum P,
- Bhathena A,
- Palaparthy R,
- Saltarelli MD,
- Kapur S
(2010) Blokovanie väzby [11C] (+) - PHNO v ľudských subjektoch pomocou antagonistu dopamínu D3 receptora ABT-925. Int J Neuropsychopharmacol 13: 273-287.
- ↵
- Grunberger G
(2013) Nové terapie na liečbu diabetes mellitus typu 2: časť 1. pramlintid a bromokriptín-QR. J Diabetes 5: 110-117.
- ↵
- Gunn RN,
- Lammertsma AA,
- Hume SP,
- Cunningham VJ
(1997) Parametrické zobrazenie väzby ligand-receptor v PET pomocou modelu zjednodušenej referenčnej oblasti. Neuroimage 6: 279-287.
- ↵
- Guo J,
- Simmons WK,
- Herscovitch P,
- Martin A,
- Sála KD
(2014) Striatálne dopamínové D2 podobné receptorové vzory korelácie s ľudskou obezitou a príležitostným stravovaním. Mol Psychiatry 19: 1078-1084.
- ↵
- Innis RB,
- et al.
(2007) Konsenzuálna nomenklatúra pre in vivo zobrazovanie reverzibilne viažucich rádioligandov. J Cereb Blood Flow Metab 27: 1533-1539.
- ↵
- Johnson PM,
- Kenny PJ
(2010) dopamínové receptory D2 v závislosti od závislosti od dysfunkcie a kompulzívneho stravovania u obéznych potkanov. Nat Neurosci 13: 635-641.
- ↵
- Jouhaneau J,
- Le Magnen J
(1980) Behaviorálna regulácia hladiny glukózy v krvi u potkanov. Neurosci Biobehav Rev 1: 53-63.
- ↵
- Kirkpatrick B,
- Fernandez-Egea E,
- Garcia-Rizo C,
- Bernardo M
(2009) Rozdiely v glukózovej tolerancii medzi schizofréniou deficitu a nondeficit. Schizophr Res 107: 122-127.
- ↵
- Kirkpatrick B,
- Miller BJ,
- Garcia-Rizo C,
- Fernandez-Egea E,
- Bernardo M
(2012) Je abnormálna tolerancia na glukózu u pacientov bez predchádzajúceho antipsychotika s neúčinnou psychózou zhoršenou zlé zdravotné návyky? Schizophr Bull 38: 280-284.
- ↵
- Konner AC,
- Hess S,
- Tovar S,
- Mesaros A,
- Sanchez-Lasheras C,
- Evers N,
- Verhagen LA,
- Bronneke HS,
- Kleinridders A,
- Hampel B,
- Kloppenburg P,
- Bruning JC
(2011) Úloha signalizácie inzulínu v katecholaminergných neurónoch pri kontrole energetickej homeostázy. Cell Metab 13: 720-728.
- ↵
- Kono T,
- Takada M
(1994) Deplécia dopamínu v nigrostriatálnych neurónoch u geneticky diabetických potkanov. Brain Res 634: 155-158.
- ↵
- Kumar VSH,
- M BV,
- NP,
- Aithal S,
- Baleed SR,
- Patil UN
(2013) Bromokriptín, agonista receptora dopamínu (d2), používaný samostatne a v kombinácii s glipizidom v subterapeutických dávkach na zmiernenie hyperglykémie. J Clin Diagn Res 7: 1904-1907.
- ↵
- ↵
- Kwok RP,
- Juorio AV
(1986) Koncentrácia metabolizmu striatálneho tyraminu a dopamínu u diabetických potkanov a účinok podávania inzulínu. neuroendokrinologie 43: 590-596.
- ↵
- ↵
- Lackovic Z,
- Salkovic M,
- Kuci Z,
- Relja M
(1990) Účinok dlhotrvajúceho diabetes mellitus na monoamíny potkana a ľudského mozgu. J Neurochem 54: 143-147.
- ↵
- Lammertsma AA,
- Hume SP
(1996) Zjednodušený referenčný tkanivový model pre PET receptorové štúdie. Neuroimage 4: 153-158.
- ↵
- Laruelle M,
- D'Souza CD,
- Baldwin RM,
- Abi-Dargham A,
- Kanes SJ,
- Fingado CL,
- Seibyl JP,
- Zoghbi SS,
- Bowers MB,
- Jatlow P,
- Charney DS,
- Innis RB
(1997) Zobrazovanie obsadenia receptora D2 endogénnym dopamínom u ľudí. neuropsychofarmakologie 17: 162-174.
- ↵
- Lenoir M,
- Serre F,
- Cantin L,
- Ahmed SH
(2007) Intenzívna sladkosť prevyšuje odmenu za kokaín. PLoS One 2.
- ↵
- Levy JC,
- Matthews DR,
- Hermans MP
(1998) Hodnotenie hodnotenia správneho modelu homeostázy (HOMA) používa počítačový program. Diabetes Care 21: 2191-2192.
- ↵
- ↵
- Lovestone S,
- Killick R,
- Di Forti M,
- Murray R
(2007) Schizofrénia ako porucha regulácie dysregulácie GSK-3. Trendy Neurosci 30: 142-149.
- ↵
- Martinez D,
- Greene K,
- Broft A,
- Kumar D,
- Liu F,
- Narendran R,
- Slifstein M,
- Van Heertum R,
- Kleber HD
(2009) Nižšia hladina endogénneho dopamínu u pacientov s kokaínovou závislosťou: nálezy z PET zobrazenia receptorov D (2) / D (3) po akútnom vyčerpaní dopamínu. Am J Psychiatria 166: 1170-1177.
- ↵
- Matthews DR,
- Hosker JP,
- Rudenski AS,
- Naylor BA,
- Treacher DF,
- Turner RC
(1985) Hodnotenia modelu homeostázy: inzulínová rezistencia a funkcia beta-buniek z plazmatickej glukózy v plazme a koncentrácii inzulínu u človeka. diabetológia 28: 412-419.
- ↵
- Mawlawi O,
- Martinez D,
- Slifstein M,
- Broft A,
- Chatterjee R,
- Hwang DR,
- Huang Y,
- Simpson N,
- Ngo K,
- Van Heertum R,
- Laruelle M
(2001) Zobrazovanie prenosu ľudského mezolimbického dopamínu s pozitrónovou emisnou tomografiou: I. Presnosť a presnosť meraní parametrov receptora D (2) vo ventrálnom striate. J Cereb Blood Flow Metab 21: 1034-1057.
- ↵
- McQuade JA,
- Benoit SC,
- Xu M,
- Woods SC,
- Seeley RJ
(2004) Vysoká tuková diéta vyvolala adipozitu u myší s cielenou deštrukciou génu pre receptor dopamín-3. Behav Brain Res 151: 313-319.
- ↵
- ↵
- Mokdad AH,
- Bowman BA,
- Ford ES,
- Vinicor F,
- Značky JS,
- Koplan JP
(2001) Pokračujúce epidémie obezity a cukrovky v Spojených štátoch. JAMA 286: 1195-1200.
- ↵
- ↵
- Murzi E,
- Contreras Q,
- Teneud L,
- Valecillos B,
- Parada MA,
- De Parada MP,
- Hernandez L
(1996) Diabetes znižuje limbicálny extracelulárny dopamín u potkanov. Neurosci Lett 202: 141-144.
- ↵
- Nirenberg MJ,
- Chan J,
- Pohorille A,
- Vaughan RA,
- Uhl GR,
- Kuhar MJ,
- Pickel VM
(1997) Dopaminový transportér: komparatívna ultraštruktúra dopaminergných axónov v limbických a motorových komponentoch nucleus accumbens. J Neurosci 17: 6899-6907.
- ↵
- ↵
- Owens WA,
- Sevak RJ,
- Galici R,
- Chang X,
- Javors MA,
- Galli A,
- Francúzsko CP,
- Daws LC
(2005) Deficity v klírensu a lokomočení dopamínu u hypoinzulinemických krýs odhalili novú moduláciu transportérov dopamínu amfetamínom. J Neurochem 94: 1402-1410.
- ↵
- Owens WA,
- Williams JM,
- Saunders C,
- Avison MJ,
- Galli A,
- Daws LC
(2012) Zachovanie funkcie dopamínového transportéra u hypoinzulinemických potkanov pomocou mechanizmu závislého na receptore D2-ERK. J Neurosci 32: 2637-2647.
- ↵
- Pal GK,
- Pal P,
- Madanmohan
(2002) Zmena požívacieho správania jadrom accumbens u normálnych a streptozotocinom indukovaných diabetických potkanov. Indian J Exp Biol 40: 536-540.
- ↵
- Palmiter RD
(2007) Je dopamín fyziologicky významným mediátorom stravovacieho správania? Trendy Neurosci 30: 375-381.
- ↵
- Pan A,
- Lucas M,
- Sun Q,
- van Dam RM,
- Franco OH,
- Manson JE,
- Willett WC,
- Ascherio A,
- Hu FB
(2010) Bidirekčná asociácia medzi depresiou a typom 2 diabetes mellitus u žien. Arch Intern Med 170: 1884-1891.
- ↵
- Potter GM,
- Moshirfar A,
- Castonguay TW
(1999) Inzulín ovplyvňuje pretekanie dopamínu v nucleus accumbens a striatum. Physiol Behav 65: 811-816.
- ↵
- Ricca V,
- Castellini G,
- Mannucci E,
- Monami M,
- Ravaldi C,
- Gorini Amedei S,
- Lo Sauro C,
- Rotella CM,
- Faravelli C
(2009) deriváty amfetamínu a obezita. Chuť 52: 405-409.
- ↵
- ↵
- Saller CF,
- Kreamer LD
(1991) Koncentrácie glukózy v mozgu a krvi: regulácia podtypmi receptorov dopamínu. Brain Res 546: 235-240.
- Santiago JA,
- Potashkin JA
Systematické prístupy na dekódovanie molekulárnych väzieb pri Parkinsonovej chorobe a cukrovke. Neurobiol Dis, 2014 Apr 6. pii: S0969-9961 (14) 00080-1. dva: 10.1016 / j.nbd.2014.03.019.
- ↵
- Schoffelmeer AN,
- Drukarch B,
- De Vries TJ,
- Hogenboom F,
- Schetters D,
- Pattij T
(2011) Inzulín moduluje funkciu monoamínových transportérov citlivých na kokaín a impulzívne správanie. J Neurosci 31: 1284-1291.
- ↵
- Seaquist ER
(2014) Riešenie problémov s cukrovkou. JAMA 311: 2267-2268.
- ↵
- Searle G,
- Beaver JD,
- Comley RA,
- Bani M,
- Tziortzi A,
- Slifstein M,
- Mugnaini M,
- Griffante C,
- Wilson AA,
- Merlo-Pich E,
- Houle S,
- Gunn R,
- Rabiner EA,
- Laruelle M
(2010) Zobrazujú dopamínové D3 receptory v ľudskom mozgu s pozitrónovou emisnou tomografiou, [11C] PHNO a selektívnym antagonistom receptora D3. Biol Psychiatry 68: 392-399.
- ↵
- Sevak RJ,
- Owens WA,
- Koek W,
- Galli A,
- Daws LC,
- Francúzsko CP
(2007) Dôkaz o sprostredkovaní amfetamínom indukovanej normalizácie funkcie transportu a dopamínového transportéra u hypoinzulinemických potkanov pri D2 receptore. J Neurochem 101: 151-159.
- ↵
- Shotbolt P,
- Tziortzi AC,
- Searle GE,
- Colasanti A,
- van der Aart J,
- Abanades S,
- Plisson C,
- Miller SR,
- Huiban M,
- Beaver JD,
- Gunn RN,
- Laruelle M,
- Rabiner EA
(2012) V rámci subjektu porovnanie citlivosti [(11) C] - (+) - PHNO a [(11) C] raclopridu na akútnu amfetamínovú výzvu u zdravých ľudí. J Cereb Blood Flow Metab 32: 127-136.
- ↵
- Siciliano CA,
- Calipari ES,
- Jones SR
(2014) Účinnosť amfetamínu sa mení v závislosti od miery absorpcie dopamínu v striatálnych subregiónoch. J Neurochem 2: 12808.
- ↵
- Malé DM,
- Jones-Gotman M,
- Dagher A
(2003) Kŕmenie vyvolané uvoľňovanie dopamínu v chrbtovej striate koreluje s hodnotením príjemnosti jedla u zdravých dobrovoľníkov. Neuroimage 19: 1709-1715.
- ↵
- Studholme C,
- Hill DL,
- Hawkes DJ
(1997) Automatizovaná trojrozmerná registrácia snímok mozgu s magnetickou rezonanciou a pozitrónovou emisnou tomografiou pomocou optimalizácie vo viacerých riešeniach opatrení podobnosti voxelu. Med Phys 24: 25-35.
- ↵
- Thomsen G,
- Ziebell M,
- Jensen PS,
- da Cuhna-Bang S,
- Knudsen GM,
- Pinborg LH
(2013) Žiadna korelácia medzi indexom telesnej hmotnosti a dostupnosťou striatálneho dopamínového transportéra u zdravých dobrovoľníkov s použitím liekov SPECT a [123I] PE2I. Obezita 21: 1803-1806.
- ↵
- Trulson ME,
- Himmel CD
(1983) Znížená miera syntézy dopamínu v mozgu a zvýšená väzba spiroperidolu [3H] u streptozotocín-diabetických potkanov. J Neurochem 40: 1456-1459.
- ↵
- Tziortzi AC,
- Searle GE,
- Tzimopoulou S,
- Salinas C,
- Beaver JD,
- Jenkinson M,
- Laruelle M,
- Rabiner EA,
- Gunn RN
(2011) Zobrazovanie dopamínových receptorov u ľudí s [11C] - (+) - PHNO: disekcia signálu D3 a anatómia. Neuroimage 54: 264-277.
- ↵
- Ustione A,
- Piest DW
(2012) Syntéza dopamínu a aktivácia D3 receptorov v pankreatických beta-bunkách reguluje sekréciu inzulínu a intracelulárne oscilácie [Ca (2 +)]. Mol Endocrinol 26: 1928-1940.
- ↵
- van de Giessen E,
- Hesse S,
- Caan MW,
- Zientek F,
- Dickson JC,
- Tossici-Bolt L,
- Sera T,
- Asenbaum S,
- Guignard R,
- Akdemir UO,
- Knudsen GM,
- Nobili F,
- Pagani M,
- Vander Borght T,
- Van Laere K,
- Varrone A,
- Tatsch K,
- Booij J,
- Sabri O
(2013) Žiadna súvislosť medzi väzbou striatálneho dopamínového transportéra a indexom telesnej hmotnosti: multicentrická európska štúdia u zdravých dobrovoľníkov. Neuroimage 64: 61-67.
- ↵
- van de Giessen E,
- Celik F,
- Schweitzer DH,
- van den Brink W,
- Booij J
(2014) Dostupnosť dopamínového D2 / 3 receptora a amfetamínom vyvolané uvoľňovanie dopamínu v obezite. J Psychopharmacol 28: 866-873.
- ↵
- Verhoeff NP,
- Kapur S,
- Hussey D,
- Lee M,
- Christensen B,
- Psych C,
- Papatheodorou G,
- Zipursky RB
(2001) Jednoduchá metóda na meranie základnej obsadenosti neostriatálnych dopamínových D2 receptorov dopamínom in vivo u zdravých jedincov. neuropsychofarmakologie 25: 213-223.
- ↵
- Volkow ND,
- Fowler JS,
- Wang GJ,
- Lis na balenie R,
- Telang F
(2009) Zobrazovanie úlohy dopamínu pri užívaní drog a závislosti. Neuropharmacology 1: 3-8.
- ↵
- Volkow ND,
- Wang GJ,
- Tomasi D,
- Lis RD
(2013a) Návyková dimenzionalita obezity. Biol Psychiatry 73: 811-818.
- ↵
- ↵
- Wallace DL,
- Aarts E,
- Dang LC,
- Greer SM,
- Jagust WJ,
- D'Esposito M
(2014) Dorsálny striatálny dopamín, potravinová preferencia a vnímanie zdravia u ľudí. PLoS One 9.
- ↵
- Wallace TM,
- Levy JC,
- Matthews DR
(2004) Používanie a zneužívanie modelovania HOMA. Diabetes Care 27: 1487-1495.
- ↵
- Wang GJ,
- Volkow ND,
- Logan J,
- Pappas NR,
- Wong CT,
- Zhu W,
- Netusil N,
- Fowler JS
(2001) Brain dopamín a obezita. Lanceta 357: 354-357.
- ↵
- Wang GJ,
- Tomasi D,
- Convit A,
- Logan J,
- Wong CT,
- Shumay E,
- Fowler JS,
- Volkow ND
(2014) BMI moduluje zmeny dopamínu závisiace od kalórií u akumbínov z príjmu glukózy. PLoS One 9.
- ↵
- Werther GA,
- Hogg A,
- Oldfield BJ,
- McKinley MJ,
- Figdor R,
- Allen AM,
- Mendelsohn FA
(1987) Lokalizácia a charakterizácia inzulínových receptorov v mozgu potkana a hypofýze pomocou in vitro autoradiografie a počítačovej denzitometrie. endokrinológie 121: 1562-1570.
- ↵
- West FH,
- Bond ED,
- Shurley JT,
- Meyers CD
(1955) Inzulínová kôma pri schizofrénii; štúdiu štrnásť rokov. Am J Psychiatria 111: 583-589.
- ↵
- Wilcox CE,
- Braskie MN,
- Kluth JT,
- Jagust WJ
(2010) predávkovanie a striatálny dopamín s 6- [F] -Fluoro-Lm-tyrozínom PET. J Obes 909348: 4.
- ↵
- Willette AA,
- Johnson SC,
- Birdsill AC,
- Sager MA,
- Christian B,
- Baker LD,
- Craft S,
- Oh J,
- Statz E,
- Hermann BP,
- Jonaitis EM,
- Koscik RL,
- La Rue A,
- Asthana S,
- Bendlin BB
(2014) Inzulínová rezistencia predpokladá depozíciu mozgového amyloidu u starších dospelých v strednom veku. Alzheimers Dement 17: 02420- -02420.
- ↵
- Williams JM,
- Owens WA,
- Turner GH,
- Saunders C,
- Dipace C,
- Blakely RD,
- Francúzsko CP,
- Gore JC,
- Daws LC,
- Avison MJ,
- Galli A
(2007) Hypoinzulinémia reguluje amfetamínom vyvolanú reverznú transport dopamínu. PLoS Biol 5.
- ↵
- Wilson AA,
- Garcia A,
- Jin L,
- Houle S.
(2000) Syntéza radiačnej reakcie z [(11) C] -jódmetánu: pozoruhodne jednoduchá metóda väzobných rozpúšťadiel. Nucl Med Biol 27: 529-532.
- ↵
- Wilson AA,
- McCormick P,
- Kapur S,
- Willeit M,
- Garcia A,
- Hussey D,
- Houle S,
- Seeman P,
- Ginovart N
(2005) Rádiosyntéza a vyhodnotenie [11C] - (+) - 4-propyl-3,4,4a, 5,6,10b-hexahydro-2H-nafto [1,2-b] [1,4] oxazín-9ol ako potenciálny rádiotraker pre zobrazovanie in vivo vysoko afinitný stav dopamínu D2 s pozitrónovou emisnou tomografiou. J Med Chem 48: 4153-4160.
- ↵