Prenajedanje, debelost in receptorji dopamina (2010)

Pojdi na:

Minimalizem

Nevrotransmiter dopamin ima ključno vlogo v vezju za nagrajevanje možganov. Vnos visoko odvisnih zdravil, kot je kokain, povzroča povečanje ravni dopamina v limbičnih možganih, vključno z jedrom accumbens striatuma, kar vodi do okrepitve povezanih vedenj (1). Nedavne študije so osvetlile tudi sodelovanje striatuma pri prehranjevanju debelih ljudi. Predvsem študije pozitronske emisijske tomografije so pokazale, da je striatni dopamin D₂ Pri debelih posameznikih so ti receptorji zmanjšani v primerjavi z D₂ receptorji iz njihovih vitkih partnerjev (2). Poleg tega je bilo dokazano tudi, da se debeli posamezniki nagibajo k temu, da bi se izogibali bluntirani striatni občutljivosti (3). Pri osebah, ki so bile odvisne od drog, so opazili tudi podobne pomanjkljivosti v dopaminskem signaliziranju v striatah. Ker patološko prenajedanje poteka tudi zaradi užitka in prisile, da se nadaljuje kljub znanim negativnim učinkom, kot je zasvojenost z drogami, se šteje, da vključuje nevrotransmisijo dopamina. Vendar, ali te pomanjkljivosti v D₂ Odprto je odprto vprašanje, ali receptorska signalizacija poganja debelost ali če debeli posamezniki razvijejo pomanjkljivosti kot posledico disfunkcije nagrad.

Johnson in Kenny (4) so se odločili razumeti fiziologijo kompulzivnega prehranjevanja s preučevanjem vedenja podgan z enostavnim dostopom do hrane z visoko vsebnostjo maščob. Zdaj ugotavljajo, da je vez za možgansko nagrajevanje, ki je vključen v kompulzivno prehranjenost, podoben krogu, povezanim z odvisnostjo od drog (4).

V prvem nizu poskusov so podgane približno enake velikosti pripravili za postopke nagrajevanja možganske stimulacije. Na spodnji hipotalamiji so na kratko vstavili stimulativne elektrode. Podganam je bilo dovoljeno, da si opomorejo po kirurških postopkih in zabeležene so bile osnovne ravni električne stimulacije, ki so potrebne za podgane, da zavrtijo kolo. Količina stimulacije ali stabilen nagradni prag je bila praktično enaka za vse podgane. Nato so avtorji razdelili živali v tri skupine. Za 40 dni je imela prva skupina podgan dostop do samo standardne laboratorijske hrane; druga skupina je imela dostop do jedi in enournega dostopa do okusnih, energetsko bogatih jedi v kavarni, kot so slanina, klobasa in torta; in tretji sklop je imel razširjen dostop do hrane iz jedi in maščobe. Sčasoma so podgane z obsežnim dostopom do hrane, bogate z energijo, pridobile približno dvakrat več teže kot podgane, ki so imele dostop samo do hrane ali krme in omejene količine hrane, bogate z energijo. Poleg tega so podgane z večjim dostopom do okusne prehrane zahtevale večjo stimulacijo za obračanje kolesa, kar je značilnost pomanjkanja možganskega nagrajevanja, ki je povezana tudi z oblikami odvisnosti od drog.

Nato so avtorji preverili, ali je imelo prenajedanje kakršen koli učinek na D₂ v striatumu. V ta namen so avtorji ponovili eksperimente s hranjenjem brez vstavitve elektrod. Spet so podgane razdelili v tri skupine, ki so imele dostop samo do krme, kratek obrok in omejen dostop do hrane z visoko vsebnostjo maščob ali hrane in širokega dostopa do hrane z visoko vsebnostjo maščob. Po pomembnih razlikah v telesni teži med podganjami, ki so prejemale samo chow, in ekstenzivnimi podganami, so jih ubili, da bi preverili ravni D₂ receptorje v striatnem kompleksu. Imunoblotna analiza je pokazala, da je telesna teža podgan negativno vplivala na raven D₂ receptorje. Z drugimi besedami, debelejša podgana, manjša je gostota D₂ v striatumu.

Za vzpostavitev povezave med ravnmi striatnih D₂ Receptorji in možganska nagrada, pri sveži seriji podgan, so avtorji uporabili virusni vektor s kratkotrajno interferirajočo RNA, da bi uničili gensko ekspresijo. Podgane z zmanjšanim D₂ Receptorski nivoji so se po knockdownu zvišali pragovi nagrajevanja, ki so bili podobni scenariju, ki ga najdemo pri podganah na energijsko bogati prehrani s podaljšanim dostopom. Zanimivo je, da so druge nedavne študije pokazale, da so same po sebi impulzivne podgane zmanjšale D₂/D₃ tudi pri odsotnosti izpostavljenosti zdravilu (\ t5). Nasprotno pa je izvedljivo, da je visoka D₂ ravni receptorjev lahko zagotovijo določeno zaščito pred vnosom drog (2). Nerešen problem, ki izhaja iz teh študij, je, ali je spontana impulzivnost povezana s prenajedanjem skozi zmanjšano D.₂ receptorskih ravneh.

V drugi seriji poskusov so podgane dobile dostop do ene od treh diet in po 40 dneh so bile pripravljene pričakovati, da bo stopala udarila, ki je ustrezala svetlobnemu signalu (4). Podganam iz vseh treh skupin je bilo dovoljeno, da za kratek čas jedo energijsko bogato hrano. Podgane z omejenim predhodnim dostopom ali brez dostopa do hrane, bogate z energijo, so se pojavile, ko je bil zagotovljen dostop do okusne hrane. Ti podgani so prenehali jesti, ko je prišel svetlobni signal. Vendar pa strah pred nožnimi šoki ni mogel preprečiti prehranjevanja pri podganah s široko razširjenim predhodnim dostopom do okusne hrane. Ponovno, kompulzivno prenajedanje je bilo podobno samoupravljanju z drogami, saj so bile negativne posledice nezadostni odvračilni dejavniki za iskanje nagrajevanja.

Te študije trdno zagovarjajo vpletenost možganskega nagrajevanja v kompulzivno prenajedanje. Argument za neposredno vlogo pri debelosti je manj prepričljiv. Tako kot pri vseh vedenjskih študijah, opravljenih na laboratorijskih glodavcih, je potrebna izredna previdnost pri ekstrapolaciji opazovanj na populacije ljudi. Pri ljudeh na dejstvo prehranjevanja močno vplivajo socialni, kulturni in čustveni dejavniki, ki jih pri drugih živalih (tudi pri drugih primatih) ni mogoče opaziti. Poleg tega je prehranjevalno vedenje veliko bolj zapleteno od tistih, ki so povezane s samoupravljanjem zdravil. Na primer, jesti sendvič vključuje več ravni čutne vpletenosti na način, da injiciranje heroina ne. Poleg tega zdravila aktivirajo možgansko nagradno vezje z neposredno intervencijo na receptorjih, medtem ko hrana to počne posredno preko številnih kemikalij, kot so hormoni, opioidi in kanabinoidi. Prav tako je treba upoštevati, da vez za nagrajevanje možganov ni edino vezje, ki je vključeno v prehranjevalno vedenje; druga vezja, kot sta učenje in motivacija, igrajo pomembno vlogo tudi pri prehranjevanju (2). Končno, obstaja veliko genetskih in metaboličnih dejavnikov, ki posameznika nagibajo k prenajedanju in vplivajo na nagnjenost k debelosti. Zlasti veliko raziskav v zadnjih dveh desetletjih se je osredotočilo na leptin in grelin, hormone, ki vplivata na apetit. Znano je, da leptin vpliva na striatno aktivnost in prehranjevalno vedenje (6). Kako signaliziranje leptina v hipotalamusu in striatni D₂ receptorsko signaliziranje usklajeno za regulacijo energetske homeostaze zahteva nadaljnje študije (7).

Kljub temu se pojavljajo zanimiva vprašanja. Ali obstaja neposredna povezava med zlorabo drog in kompulzivnim prehranjevanjem? Ali je mogoče to obravnavati kot predispozicijski dejavnik za drugo v kliniki? In končno, ali bodo terapevtska sredstva, ki se borijo proti zlorabi drog, učinkovita za zdravljenje kompulzivnega prenajedanja? Nedvomno bodo študije gradile na sedanjem znanju in tako zagotovile jasnejšo sliko.

Reference