Hormonske in prehranske značilnosti pri debelih ljudeh z in brez odvisnosti od hrane (2014)

Minimalizem

1. Predstavitev

Debelost je večplastno stanje [1] in predstavlja pandemijo, ki jo je treba nujno posvetiti [2]. V Kanadi je več kot vsaka četrta odrasla oseba debela [3] in provinca Newfoundland ima eno najvišjih stopenj debelosti v državi (po severozahodnih ozemljih in Nunavutu) [3,4]. Debelost povzročajo številni dejavniki, vključno z genetiko, endokrino funkcijo, vedenjskimi vzorci in okoljskimi dejavniki [5]. Dobro je dokumentirano, da ima kronična čezmerna poraba kalorij temeljno vlogo pri razvoju debelosti [6]. V prejšnji študiji o splošni populaciji Newfoundlanda je naš laboratorij odkril, da je kronično kompulzivno prenajedanje, opredeljeno kot "odvisnost od hrane" po Yale lestvici odvisnosti od hrane (YFAS) [7,8], pomembno prispeva k človeški debelosti [9]. Poleg tega je število kliničnih simptomov odvisnosti od hrane, ki jih določa YFAS, močno povezano z resnostjo debelosti [9]. Zasvojenost velja za psihološko motnjo z dokončno nevro-endokrino podlago; vendar odvisnost od hrane še vedno ni opredeljena kot neodvisna motnja v Diagnostičnem in statističnem priročniku (DSM) V [10,11]. Podobno kot zasvojenost z drogami tudi odvisniki od hrane izgubijo nadzor nad uživanjem hrane kljub negativnim posledicam, povezanim z debelostjo [12,13]. To kaže, da trpijo zaradi ponavljajočih se neuspešnih poskusov zmanjšanja vnosa hrane, zato se ne morejo vzdržati nekaterih vrst hrane ali zmanjšati porabo [12].

Pri ljudeh regulacija vnosa hrane temelji na zapletenem sistemu povratnih informacij, ki ga nadzirajo signali lakote in sitosti [5,14,15]. Ti signali nastajajo v možganih, perifernem tkivu in / ali organih prek dveh komplementarnih pogonov, vključno s homeostatskimi in hedonskimi potmi [5,15,16,17]. Potek urejanja, ki temelji na hedonu ali nagrajevanju, je povezan z mezolimbično dopaminsko potjo, ki se spodbuja tako pri zlorabi drog kot pri uživanju živil, ki so zelo okusne [15]. Dokazi kažejo, da sproščanje dopamina usklajuje nagrajevanje hrane, kar je oslabljeno pri odvisnikih od hrane [15,18]. Nasprotno pa homeostatična pot predvsem uravnava energijsko ravnovesje med možgani in periferijo (na primer prebavni trakt in maščobno tkivo) [14,17,19,20]. To pomeni, da možgani na podlagi rezerve energije in psihološke želje po hrani povečajo ali zmanjšajo vnos hrane z interpretacijo prejetih nevronskih in hormonskih signalov iz obrob [15,20,21]. Zato je v obeh poteh veliko število nevrotransmiterjev (dopamin, kanabinoidi, opioidi, gama-amino-maslačna kislina (GABA) in serotonin), nevropeptidi (α-MSH, β-endorfin, kortizol, melatonin, nevrotenzin, oreksin A, oksitocin in snov P, in tako naprej) in hormoni (črevesni hormoni, prednji hipofizni hormoni in adipokini) so vključeni, mnoge od njih je mogoče zaznati tudi v serumu [17,18,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]. Zanimivo je, da številne študije povezujejo te hormone in nevropeptide s trenutno epidemijo debelosti [21,24,31,32]. Poleg tega smo v svoji prejšnji že omenjeni študiji o splošni populaciji Newfoundlanda poročali, da odvisniki od hrane uživajo večji odstotek kalorij iz maščob in beljakovin [9]. Kolikor nam je znano, pa ni na voljo študije o razlikah v hormonskem nivoju, ki uravnava apetit, med debelostjo in brez odvisnosti od hrane.

Poleg tega so poročali, da imajo makrohranila nujno vlogo pri debelosti, vedenju, podobnem odvisnosti in presnovnim posledicam [33,34,35]. Vendar pa ni na voljo nobene študije o hormonskih značilnostih in potencialnih razlikah makro- in mikrohranil, ki so med debelostjo in brez odvisnosti od hrane, kar bo ključno za razkritje razvoja zasvojenosti s hrano. Cilj te študije je torej raziskati potencialne biomarkerje, ki bi lahko razlikovali od debelosti z ali brez odvisnosti od hrane, z merjenjem in primerjavo različnih hormonov in nevropeptidov, ki uravnavajo apetit in metabolizem, ter tudi vnos prehranskih hranil v obe skupini.

2. Eksperimentalni oddelek

3. Rezultati

3.1. Fizikalne značilnosti in serumski lipidi, glukoza in inzulin v serumu na tešče

Predstavljeni so demografski lipidi, serumski lipidi na tešče, raven glukoze in insulina ter fizikalne značilnosti udeležencev Tabela 1 (adiposity temelji na BMI). Za zgoraj omenjene spremenljivke med skupinami s prekomerno telesno težo / debelostjo (FAO) in NFO ni bilo pomembnih razlik.

 

Tabela 1

Značilnosti udeležencev študije *.

3.2. Primerjava hormonov in nevropeptidov, ki uravnavajo presnovo, v FAO in NFO

Hormonske ravni v serumu so bile primerjane med skupinami prekomerne telesne teže / debelosti in neživilskih skupin s prekomerno telesno težo / debelo (Tabela 2). Skupina FAO je imela znatno nižjo raven amilina, TNF-α in TSH ter višjo raven prolaktina v primerjavi s skupino NFO (p <0.05).

 

Tabela 2

Hormonske in nevropeptidne značilnosti v FAO in NFO *.

3.3. Primerjava vnosa makrohranil in mikrohranil med skupinami FAO in NFO

Skupni vnos kalorij in zaužite makrohranila, izražena v absolutnih gramih in v gramu na kg telesne teže, BMI,% BF in% TF, so prikazani v Tabela 3. Skupni vnos kalorij na kg telesne teže je bil v skupini FAO bistveno večji. Količina vnosa ogljikovih hidratov na kilogram telesne teže, porabljene maščobe (na kg telesne teže, na BMI, odstotek maščob v deblu) in odstotek kaloričnega vnosa maščob sta bila znatno višja pri debelosti, odvisni od hrane, v primerjavi z neživili, zasvojeni z debelimi preiskovanci (p <0.05).

 

Tabela 3

Karakteristike vnosa makrohranil v skupinah s hrano in zasvojenostjo s hrano s prekomerno telesno težo / debelimi skupinami *.

Poleg tega so med dvema skupinama primerjali vnos mikrohranil, izražen v gramu na kg telesne teže (Tabela 4). Na splošno je FAO zaužil bistveno večje količine prehranskega sladkorja, mineralnih snovi, vključno s natrijem, kalijem, kalcijem in selenom, maščobami, nasičenimi maščobami, trans maščobami, nenasičenimi maščobami, omega 3, omega 6, vitaminom D in gama-tokoferolom kot NFO skupina.

 

Tabela 4

Pomembne razlike med izbranimi vnosi mikrohranil med odvisniki od hrane (FAO) in neživilskimi odvisniki (NFA) s prekomerno telesno težo / debelo skupino *.

4. Diskusija

Na splošno imajo endokrini dejavniki pomembno vlogo kot signali za uravnavanje apetita. Veliko število hormonov igra vlogo pri regulaciji hranjenja [15,16,17,24]. Nenormalnost omenjenih hormonskih izločkov lahko privede do prenajedanja in posledično debelosti [16,24]. Zanimivo je, da so med debelostjo in odvisnostjo od odvisnosti odkrili podobnosti v hormonskih spremembah [10,18]. Po etiologiji je debelost zapletena bolezen in jo lahko povzročijo številni genetski in okoljski dejavniki. Kot smo že poročali, je odvisnost od hrane lahko pomemben dejavnik, ki vodi k debelosti z edinstveno etiologijo [9]. Kolikor nam je znano, je ta raziskava prva, ki poskuša dokazati idejo, da lahko debelost z dokončno zasvojenostjo s hrano kaže na različno prehranjevanje in hormonske lastnosti.

Prva ugotovitev v tej študiji je bila bistveno nižja raven TSH v serumu in višja raven prolaktina pri debelih odvisnikih od hrane v primerjavi s prekomernimi neživili. Številne raziskave, ki temeljijo na populaciji, so pokazale pomembno povezavo BMI s stopnjo TSH in prolaktina [46,47,48,49,50]. Ugotovitve naše trenutne študije kažejo, da bi lahko bila kombinirana nepravilnost TSH in prolaktina ena od hormonskih značilnosti pri debelosti z zasvojenostjo s hrano in ne pri splošni debelosti. Podatki iz številnih raziskav kažejo, da je raven TSH v serumu lahko pokazatelj odvisnosti od alkohola, opija in kokaina ter hrepenenja [51,52,53]. Pri osebah, odvisnih od alkohola, so poročali o pomembni negativni povezanosti med ravnijo TSH in hrepenenjem po alkoholu [51], pri uporabnikih opijuma pa so ugotovili znatno nižjo raven TSH v primerjavi z zdravimi kontrolami [54]. Skupaj z našimi dosedanjimi ugotovitvami nižja raven kroženja TSH ni povezana le z odvisnostjo od alkohola, opija in kokaina, ampak tudi z odvisnostjo od hrane. Pomembna povezanost prolaktina pri debelih odvisnikih od hrane in podatki drugih študij o odvisnikih od alkohola, heroina in kokaina s povišanim bazalnim prolaktinom [51,55,56,57,58] močno predlaga vključevanje krožečega prolaktina v odvisnost od hrane.

Druga pomembna ugotovitev v trenutni študiji je znatno nižja raven TNF-α v serumu v skupini, ki je odvisna od debelih živil, v primerjavi s skupino debelih neživilskih odvisnosti. Raven TNF-α je pri debelih običajno višja kot pri zdravih osebah [59]. TNF-α je znan kot anoreksigeni citokin, ki zmanjšuje vnos hrane. Menijo, da lahko okvarjena dejanja TNF-α privedejo do debelosti [32]. Poročalo se je, da so bile ravni alkohola, uživalcev kokaina in odvisnikov od opiatov spremenjene ravni kroženja TNF-α. Poleg tega se domneva, da je TNF-α lahko potencialni diagnostični biomarker za zlorabo zdravil [60,61,62,63,64,65]. V živalskem modelu so preučevali TNF-α kot potencialni terapevtski cilj za preprečevanje zlorabe drog in povečanje možnosti za prenehanje. [61]. Trenutne ugotovitve povezanosti nizkega TNF-α z odvisnostjo od hrane so zelo zanimive in edinstvene. Bolj verjetno je, da se pri odvisnikih od debelih pojavlja specifična manifestacija v nasprotju s povečano raven TNF-α pri debelih ljudeh.

V trenutni študiji smo izmerili tudi serumske nevropeptide, ki uravnavajo apetit. Nevropeptidi se v osrednjem živčnem sistemu pretežno sintetizirajo in izločajo; vendar lahko v sistemu perifernega obtoka zaznamo ravni nekaterih nevropeptidov [22,23,25,26,27,28,29,30]. Ugotovljene so bile nepravilnosti ravni nevropeptidov tudi pri osebah z drugimi zasvojenostmi in debelostjo [66,67,68,69,70]; vendar v tej študiji niso ugotovili pomembnih razlik v ravni katerega koli od izmerjenih nevropeptidov med prekomerno zasvojenimi osebami s hrano in neživili.

Tretja pomembna ugotovitev v trenutni študiji je bila bistveno nižja raven amilina v serumu pri debelih odvisnikih od hrane v primerjavi z debelimi neživili. Zdi se, da je to prvo poročilo o povezavi amilina z odvisnostjo od hrane ali katere koli druge vrste zasvojenosti. Na tej stopnji ni povsem jasno, ali je ta nizka raven aminila v obtoku odraz stanja odvisnosti od hrane ali preprosto zgolj sekundarna sprememba zaradi drugih dejavnikov. V randomizirani navzkrižni študiji na zdravih samcih 10, ki uživajo en obrok z veliko ogljikovih hidratov ali maščob, je bilo dokazano, da na aminlin vplivajo makronutrientne sestavine obroka, saj je bila raven amilna po obroku z veliko ogljikovimi hidrati večja obrok [71]. V tej študiji je bil prehranski vnos maščob večji pri debelih odvisnikih od hrane, kar je morda vsaj deloma odgovorno za nizko raven amilina v serumu.

V naši prejšnji raziskavi smo ugotovili, da so vsi odvisniki od hrane, ne glede na debelost, zaužili večji odstotek kalorij iz maščob [9]; enak rezultat je bil ugotovljen tudi v koheti debelih odvisnikov od hrane. Visok vnos prehranske maščobe je bil dodatno podprt z ugotovitvijo, ki kaže, da debeli odvisniki od hrane uživajo višje skupne kalorije na kilogram telesne teže, več ogljikovih hidratov na kilogram telesne teže in prehranske maščobe na kilogram telesne teže (ter na BMI in odstotek deblo maščobe). Prvič smo raziskali tudi potencialne razlike vnosa mikrohranil 71 med prekomerno zasvojenimi osebami, ki uživajo hrano in niso odvisne od hrane. Glede na naše prejšnje odkritje smo ugotovili, da debeli odvisniki od hrane uživajo bistveno večjo količino maščobnih podkomponent: nasičenih, enonasičenih, večnasičenih in transmaščobnih snovi, omega 3 in 6, vitamina D, gama tokoferola in dihidrofiloklononona (glavni vir na trgu prigrizki in ocvrta hrana [72]) v primerjavi z debelimi neživili. Poleg tega so debeli odvisniki od hrane uživali večje količine natrija in sladkorja. Podatki torej skupaj nakazujejo, da lahko debeli odvisniki od hrane uživajo več hiper-prijetne hrane, za katero je znano, da vsebuje veliko maščob, sladkorja in soli (natrija).

V tej študiji sta bili vprašalnik o pogostosti hrane YFAS in Willett (FFQ) uporabljeni kot orodja za diagnozo odvisnosti od hrane in merjenje vnosa hranil v preteklih mesecih 12. Ti sklopi ukrepov in merila, na katerih temeljijo, so bili potrjeni v različnih populacijah [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 edino orodje, ki je na voljo za diagnozo odvisnosti od hrane. Uporaba tega nabora meril lahko pomaga razlikovati subjekte, ki se redno uživajo v hiper-prijetni hrani, od tistih, ki so izgubili nadzor nad svojim prehranjevalnim vedenjem [7,9]. Ker pa so zgoraj omenjeni vprašalniki samoplačniški, ponavadi obstajajo pristranskosti samoporočanja.

Treba je navesti, da je zasvojenost s hrano kompleksna bolezen, v etiologijo pa sodelujejo številni dejavniki. Psihološka stanja, kot sta tesnoba in depresija, ki lahko povzročijo nihanje TSH, prolaktina in TNF-α, v sedanji študiji niso bila ocenjena [77,78,79,80,81,82,83,84]. Povezana študija je pokazala, da je pri bolnikih, odvisnih od alkohola, dokazano, da lahko ščitnična os hipotalamo-hipofize povzroči moteče ali depresivno razpoloženje, kar lahko dodatno vpliva na raven TSH [51].

V trenutni študiji so izmerili aktivno obliko grelina. Vendar pa specifični inhibitor ni bil dodan med odvzemom vzorcev, zato ni mogoče izključiti, da bi bil del ghrelina razgrajen. Ker so bili vsi vzorci po odvzemu krvi med celotnim postopkom celotnega poskusa takoj postavljeni na led, verjamemo, da bi bilo kakršno koli razgradnje malo, saj bi imeli encimi, ki razgradijo grelin, pri tej ledeno hladni temperaturi malo aktivnosti.

Popravek za več primerjav ni bil narejen, saj je ta študija pionirska študija in so bili izmerjeni številni markerji. Poleg tega je velikost vzorca v obeh skupinah razmeroma majhna. Vendar se je vsak posameznik v obeh skupinah dobro ujemal glede na spol, starost, indeks telesne mase in telesne aktivnosti ter stopnjo telesne aktivnosti, kar bi zmanjšalo heterogenost oseb in povečalo statistično moč za zaznavanje možne razlike večine spremenljivk med obema skupinama. Kljub temu so večje kohorte v različnih populacijah upravičene za ponovitev naših ugotovitev.

5. Sklepi

Kolikor nam je znano, je to prva študija, ki je odkrila pomembne razlike v več vidikih, vključno s hormonsko ravenjo in prehranskimi vnosi, med debelimi odvisniki od hrane in debelimi neživili. Ugotovitve zagotavljajo dragocene dokaze za spodbujanje nadaljnjega razumevanja mehanizma odvisnosti od hrane in njene vloge pri razvoju človeške debelosti.

Priznanja

Prispevki avtorjev

Konflikti interesa

Reference