Vpliv okusnih diet v aktivacijo sistema nagrajevanja: Mini pregled (2016)

Spremembe prehranjevalnih vzorcev, ki so se zgodile v zadnjih desetletjih, so pomemben vzrok debelosti. Vnos hrane in poraba energije nadzira zapleten nevronski sistem, ki vključuje hipotalamične centre in periferni sistem sitosti (prebavni hormoni in hormoni trebušne slinavke). Zelo prijetna in kalorična hrana moti regulacijo apetita; vendar pa prijetna hrana povzroča užitek in nagrado. Dieta v kafeteriji je tako prijetna prehrana in dosledno kaže, da povečuje telesno težo in povzroča hiperplazijo pri živalskih modelih za debelost. Poleg tega lahko okusna hrana z veliko maščob (kot je hrana iz kavarniške prehrane) povzroči odvisnosti od zasvojenosti s pomanjkanjem v funkciji nagrajevanja možganov in velja za pomemben vir motivacije, ki lahko povzroči prenajedanje in prispeva k razvoju debelosti. Mehanizem nevronske prilagoditve, ki ga sprožijo okusna živila, je podoben tistim, ki so jih poročali o odvisnostih od drog in dolgotrajni uporabi drog. Tako ta pregled poskuša opisati možne mehanizme, ki bi lahko privedli do zelo prijetne prehrane, kot je prehrana v kavarni, sproži zasvojenost ali prisila s sistemom nagrajevanja.

 

Trenutno je opažen pomemben vzrok debelosti, povezan s spremembami v prehranjevalnih vzorcih, ki so se pojavile v zadnjih desetletjih [1]. Dnevno uživanje, povezano s tako imenovanimi zahodnimi dietami, je sestavljeno iz zelo prijetne in kalorične hrane [2] in takšne diete so postale navada, zaradi katere so številni posamezniki razvili debelost [3]. Nedavne študije, ki uporabljajo dieto kafeterije kot eksperimentalni model debelosti z ali brez pridruženega kroničnega stresa, so pokazale, da so živali, ki so bile izpostavljene tej dieti, postale debele in kažejo pomembne spremembe lipidnega profila, endokrinih označevalcev apetita in razvoj hiperfagije [4, 5] .

 

Menijo, da vnos hrane in porabo energije nadzorujejo zapleteni nevronski sistemi, hipotalamus pa je prepoznan kot središče homeostatske regulacije (pregled glej [6]); vendar pa lahko prijetna hrana, kot je hrana iz kavarne, privede do motenj normalne ureditve apetita [7]. Poleg tega prijetna hrana krši regulacijo apetita in povzroča užitek in nagrado. Prekomerno uživanje živil z energijsko gosto hrano lahko privede do globokega nagradne hiposenzibilnosti, ki je podobna zlorabi drog, ki lahko privede do prehranjevanja, ki je podobno kompulzivnosti [8].

 

Na podlagi nedavnih dokazov, ki kažejo, da bi lahko odvisnost od drog privedla do nevronskih prilagoditev, podobnih tistim, o katerih so poročali pri dolgotrajni uporabi drog, ta pregled opisuje domnevne mehanizme, ki bi lahko privedli do zasvojenosti ali prisile z zelo prijetnimi dietami , kot je prehrana v kavarni, prek sistema nagrajevanja.

 

Nadzor hrane je zapleten mehanizem, ki vključuje apetit, motivacijo in energijske potrebe organizma, ti vidiki pa se lahko spremenijo z razpoložljivostjo hrane in izpostavljenostjo. Osrednji živčni sistem zazna najrazličnejše periferne nevronske in humoralne markerje, ta zapletena nevronska mreža pa prejema endokrine in hormonske vložke. Hormoni, kot so leptin, inzulin, polipeptid trebušne slinavke (PP), amilin, grelin, holecistinokin, peptid podoben glukagonu (GLP-1) in oksintomodulin, usklajujejo vnos hrane s signalizacijo in modulacijo v oreksigenih in anoreksigenih nevronih (za pregled glej [ 9]). Ti markerji odražajo funkcije prebavil in energijske potrebe, vključno z okusom, ki je osrednji dejavnik pri sprejemanju odločitev, povezanih s prehranjevanjem, in vonjem. Obe funkciji lahko razlikujeta lastnosti vonja, teksture in temperature ter sodelujeta pri izbiri zaužite hrane [10]. Regulacija homeostaze in vzdrževanje stabilne telesne teže sta odvisna od integracije teh signalov in sposobnosti ustreznega odzivanja z modulacijo porabe energije in vnosa hrane [11]. Hipotalamični centri nadzorujejo vnos hrane in povečanje telesne mase in so del kompleksa nevroregulacijskih interakcij, ki vključujejo periferni sistem sitosti (prebavni hormoni in hormoni trebušne slinavke) in obsežno centralno nevronsko mrežo [12]. Pomen hipotalamusa v energijski homeostazi so najprej predlagali klasični lezijski poskusi, ki so jih izvajali glodalci, poznejše študije pa so predlagale vloge hipotalamičnih jeder, kot so arkuatno jedro (ARC), paraventrikularno jedro (PVN), ventromedialno jedro (VMN), dorsomedial regija (DMV) in lateralno hipotalamično območje (LHA), v energijski homeostazi [13]. Krvno-možganska pregrada (BBB), ki meji na regijo ARC, služi kot vmesnik perifernih presnovnih signalov in možganov. Medtem ko je območje DMV območje sitosti, so jedra LH glavni regulatorji prehranjevalnih odzivov [14].

Poškodba hipotalamusa, zlasti lateralnega in dorsomedialnega hipotalamusa, moti krmljenje [15]. Vnos hrane in metabolizem energije uravnavata zapletena interakcija oreksigenih in anoreksigenih nevropeptidov v ARC hipotalamusa in perifernih tkiv. Nevropeptid Y (NPY) in protein, povezan z agouti (AgRP), se koeksprimirajo v nevronih ARC in so močni oreksigeni peptidi. Poleg tega so α-melanocitni stimulirajoči hormon (α-MSH) in peptid z uravnavanjem kokaina in amfetamina (CART) močni anoreksigeni [16]. Hipotalamično jedro prejme vhod več perifernih hormonov, vključno z leptinom; na primer, ločno jedro hipotalamusa in območje postrema nukleusnega trakta solitarius izražajo leptinske receptorje in so pomembna področja nadzora apetita in zaužitja hrane. Leptin je hormon, ki ga sintetizira in sprošča maščobno tkivo in deluje kot krmilna hrana v ARC hipotalamusa. Ta hormon spodbudi nevrone, da izločajo proopiomelanokortin (POMC), ki je predhodnik proteina α-MSH, ki stimulira tudi nevrone POMC, da izločijo CART. Leptin zavira tudi nevrone AgRP / NPY, ki sočasno izražujejo oreksigene nevropeptide AgRP in NPY in antagonizira α-MSH. Kombinirani učinek leptina zavira apetit in prispeva k vzdrževanju energijske homeostaze (za pregled glej [17]). Drug pomemben hormon, ki je povezan z nadzorovanjem hrane, je grelin. Ta hormon proizvaja želodec, hipotalamus (ARC in infundibularno jedro) in hipofiza. Po sprostitvi v krvni tok ghrelin doseže ARC in aktivira NPY in AgRP nevrone, kar vodi do povečanega vnosa hrane [18]. Poleg delovanja prehrane sta v sistem nagrajevanja vključena tudi leptin in grelin [17, 18]. Recepti za leptin najdemo tudi na mezolimbični poti v nagradno povezanem ventralnem tegmentalnem območju (VTA) in substantia nigra [19]. Tako leptin vpliva na hedonske vidike hranjenja in deluje z mezolimbično-dopaminergičnim sistemom, za katerega je znano, da uravnava vzburjenje, razpoloženje in nagrajevanje (za pregled glej [17]), grelin pa stimulira dopaminske nevrone v ventralnem tegmentalnem območju (VTA ) in pospešuje promet dopamina v jedrih ventralnega striatuma, ki je del glavne osrednje poti do nagrajevanja (za pregled glej [18]). Skladno s tem ravnotežje med centri za nadzor hrane in obrobnimi signali določa apetit in porabo energije ter vpliva na sistem nagrajevanja.

 

Živila z okusom z veliko vsebnostjo maščob in sladkorja so povezana s povečanim vnosom hrane [7, 20]. Živila, ki jih lahko okusite, spreminjajo vedenje poskusnih živali. V študiji debelih podgan z zgodovino razširjenega dostopa do okusne hrane so ugotovili, da podgane še naprej jedo okusno hrano, tudi ob prisotnosti škodljive svetlobe, ki je napovedovala napad averzivnega šoka s stopalom [7]. Poleg tega miši, ki so prej imele dostop do okusne prehrane z veliko maščobami, porabijo več časa v averzivnem okolju, da pridobijo okusno hrano, kot miši brez predhodnih izkušenj z dieto [21].

 

Zelo prijetna hrana aktivira sistem nagrajevanja, da vpliva na vedenje hranjenja [22]. Z evolucijske perspektive so ta živila, ki vsebujejo veliko maščob in sladkorja, bolj privlačna, saj jih je mogoče hitro pretvoriti v energijo [23]. Uživanje teh živil v daljšem časovnem obdobju lahko primerjamo z odvisnostjo od drog [24] predvsem zato, ker ta živila postopoma povečujejo vnos hrane [25], ki vodijo do pojava, ki je primerljiv s prilagoditvijo, ki jo sprožijo droge [26] . Poleg tega lahko makronutrienti živil, ki jih je okusno, spodbudijo sisteme nagrajevanja možganov neodvisno od njihove kalorične vrednosti [27]. Visoka raven potrošniškega vedenja je posledica zlorabe drog, kot sta kokain ali nikotin, kljub temu da so ta zdravila brez kalorične ali hranilne vrednosti [28]. Razširjen dostop do prijetne hrane z veliko maščob, kot je prehrana iz kavarne, lahko povzroči zasvojenosti podoben primanjkljaj v funkciji nagrajevanja možganov, ki naj bi bil pomemben vir motivacije, ki bi lahko povzročila prenajedanje in prispevala k razvoju debelosti [8].

 

Dieta v kavarni je eden izmed številnih modelov živalske debelosti in vključuje prijeten način prehranjevanja, ki uporablja prehrano ljudi, kot so piškoti, rezine, kondenzirano mleko, klobase in brezalkoholne pijače. Ta živila imajo veliko sladkorja, soli in začimb, vsebine, zaradi katerih so zelo okusne, okusnost pa je ključnega pomena za določitev preferenc hrane [29]. Poleg tega se je pokazalo, da ta dieta konstantno povečuje telesno težo, povzroča hiperfagijo in spreminja presnovne dejavnike, povezane s skupino metaboličnega sindroma [2, 4 – 6, 20, 30, 31]. Dejansko je ta dieta eden izmed dejavnikov, ki je v zadnjih tridesetih letih prispeval k hitremu povečanju debelosti [32]. Dieta v kafeteriji posnema sodobne vzorce prehrane s človeško hrano in je bila prilagojena iz prehrane, ki je znana tudi kot zahodna prehrana in so jo že prej opisali Estadella et al. (2004) [20]. V študijah z modeli debelosti [2, 32, 33] so pokazali prednost pred prehrano kafeterije pred standardnim čowom. Poleg tega prehrana iz kavarne, skupaj z drugimi okusnimi dietami, deluje na številne nevrotransmiterske sisteme in lahko privede do sprememb v sistemu nagrajevanja [2].

 

Možganske regije, kot so bočni hipotalamus (LH), nukleus acumbens (NAc), ventralno tegmentalno območje (VTA), predfrontalna skorja (PFC) in amigdala, se aktivirajo kot odgovor na okusno hrano. Obstaja tudi povezava med jedrnimi jezmi (NAc) in stranskim hipotalamusom (LH), ki je pomemben za energijsko homeostazo (za pregled glej [7]). LH je funkcionalno povezan tudi z drugimi možganskimi in limbičnimi možganskimi mesti, ki so vključena v organiziranje in usmerjanje vedenja k pridobivanju okusne hrane. Poškodba LH odpravi spodbujevalne učinke manipulacij z NAc na vnos hrane, medtem ko inaktivacija NAc poveča aktivnost LH, zlasti LH nevronov [34]. NAc je možganska regija, za katero se zdi, da igra ključno vlogo pri vedenju, povezanem s hranjenjem in nagrajevanjem z zdravili [35]. Šteje se, da ta struktura deluje kot vmesnik čustev, motivacije in dejanja, ki temelji na številnih vhodih amigdale, predfrontalne skorje (PFC) in hipokampusa (za pregled glej [36]). NAc prejema informacije od možganskega stebla kot odgovor na zaužito hrano prek povezave z jedrom solitarnega trakta (za pregled glej [36]). NAc prejema informacije od možganskega stebla kot odgovor na zaužito hrano prek povezave z jedrom solitarnega trakta (za pregled glej [37]). Pomembno je opozoriti, da so bila jedrna jedra razdeljena v medioventralno lupino (NAcs) in laterodorsalno jedro (NAcc) v skladu z morfološkimi značilnostmi, njegove različne projekcije pa so bile raziskane z metodami sledenja traktatov. Tako se lahko glede na določena mesta jedra jedra, kjer se sprošča prenašanje dopamina, sprožijo različni vedenjski odzivi [38, 39]. Poleg tega je amigdala ključna struktura za predelavo čustev in vključuje senzorične in fiziološke signale, povezane s hrano, iz zaledja in skorje (za pregled glej [36]). Amigdala povezuje zunanje in notranje senzorične informacije z motivacijskimi sistemi možganov in pošilja vhod NAc. Hipokampus ima ključno vlogo pri oblikovanju spomina in nadzoru vnosa hrane, medtem ko je prefrontalna skorja (PFC) odgovorna za kognitivno obdelavo, načrtovanje in odločanje višjega reda. PFC sprejema vire iz otoških kortikalnih regij, ki prenašajo gustatorne informacije in pomembno vplivajo na signalizacijo NAc. Nevroni, ki povezujejo možganske regije, ki sodelujejo pri nagradnem vedenju, so povezani s številnimi nevrotransmiterji. Poleg tega so študije pokazale, da so dopamin, endogeni opioidi in serotonin zelo povezani z odvisnostjo od drog in hrane (za pregled glej [7]).

 

Dopamin (DA) je nevrotransmiter, ki je bil bolj vpleten v mehanizem odvisnosti od drog zaradi svojega vpliva na nevroadaptacijo in proces nagrajevanja psihostimulantov [40]. Študije z uporabo tehnike mikrodialize so pokazale, da odvisne snovi povečajo sproščanje zunajceličnega dopamina (DA) v NAcc [37] in spremembe prenosa dopamina v NAcs in NAcc kot odgovor na apetitno in potrošno vedenje, ki ga motivira hrana [38]. Dopaminergični nevroni se nahajajo v srednjem možganu; pošiljajo svoje aksone skozi snop medialnega sprednjega možganov in inervirajo široka področja znotraj sistemov, medtem ko se dopaminergični sprejem in znotrajcelična signalizacija posredujeta skozi dva glavna podtipa G-beljakovinskih receptorjev, vezanih na protein [41]. Pomembno je upoštevati, da dopaminski receptorji uravnavajo signalne kaskade na celicah, ki lahko spremenijo prepisovanje genov in sprožijo nevroadaptativne in vedenjske spremembe na možganskih strukturah s spremembami sinteze beljakovin. Na ta način učne teorije zasvojenosti predpostavljajo, da se nekatere psihostimulantne snovi ukvarjajo z molekularnimi mehanizmi, ki so vključeni v učenje in spomin kot D1 receptorje in kaskade znotrajceličnih sporočil, ki lahko povzročijo sinaptične preureditve. Prav tako te snovi sprožijo sproščanje dopamina in lahko spremenijo molekularne spremembe, povezane z učenjem, z aktiviranjem skupnih poti transdukcije signala. Več raziskav je pokazalo, da so psihostimulantske snovi povezane s konsolidacijo spomina in kažejo, da je odvisnost posledica nevroadaptacij, povezanih z drogami, pri učenju, povezanih z nagradami, in spominskih procesih v NAcc [42].

 

Kortikolimbične poti, ki so odgovorne za hranjenje, povezano z nagradami, vključujejo ventralno tegmentalno območje, otočno skorjo, sprednjo cingulatno skorjo, orbitofrontalno skorjo [13], substantia nigra, amigdala, predfrontalna skorja, posterolateralni ventralni striatum (globus pallidus in putamen) in anteromedial ventralni striatum (nucleus accumbens in kaudatno jedro) [17]. Znotraj NAc so GABAergični srednji štrleči projekcijski nevroni (MSN) razdeljeni na tiste, ki izražajo receptor za dopamin 1 (D1R) in štrlijo neposredno nazaj na VTA (neposredna pot) in na tiste, ki izražajo receptor za dopamin 2 (D2R) in vrnejo projekt nazaj disinaptično po prvem udarcu na ventralni palidum (VP). Vzbujanje strijatalnih D1R-MSN je povezano z okrepljenim vedenjem, medtem ko aktiviranje strijatalnih D2R-MSN povzroča nasprotni učinek [43, 44]. Mezolimbična in mezokortikalna pota urejata učinke sistemov dopamina (DA) na vedenje, povezano z nagrajevanjem, modifikacije teh sistemov pa so povezane s koristnimi učinki zdravil in hrane [45].

 

Zloraba drog in prijetna hrana z visoko vsebnostjo maščob in sladkorja lahko znatno aktivirata krog nagrad DA in oboje povečujeta raven dopamina v mezolimbičnem sistemu in dopaminergični prenos v NAc [45]. Na primer, raziskave z mikrodializo na podganah so pokazale, da apetitivni okusni dražljaji sproščajo DA v NAcs, NAcc in prefrontalni skorji (PFC). Vendar je odzivnost DA med temi strukturami različna in je odvisna od hedonicij, okusa in novosti. Poleg tega enkratna izpostavljenost okusni hrani pri NAcs takoj sproži navadanje odzivnosti DA, skladno z vlogo v asociativnem učenju. Vendar se ta učinek ne pojavi pri NAcc in PFC. Pomembno je opozoriti, da lahko blago pomanjkanje hrane poslabša navado NAcs DA na odporno hrano. Predlagano je, da izpust DA v tej regiji ni vzrok, ampak posledica nagrade za hrano. Okusne lastnosti hrane imajo lahko dobre ali slabe posledice po odzivu, ki so povezane z sproščanjem NAcs po zaužitju hrane [46].

 

Treba je opozoriti, da je dopamin povezan z nagrajevanjem, povezanim z vnosom hrane in vedenjem, potrebnim za ohranjanje hranjenja za preživetje. Živali s pomanjkanjem dopamina (DA - / -) z inaktivacijami gena tirozin hidroksilaze v dopaminergičnih nevronih razvijejo usodno hipofagijo; če pa dopamin nadomestijo v hlevu / čajnicah ali NAc takšnih živali, začnejo hraniti, vendar kažejo le zanimanje za sladko hrano in okusno čokoto [47]. Poleg tega lahko grelin, oreksini in NPY delujejo kot modulatorji mezolimbičnega sistema DA. Ti peptidi lahko spremenijo frekvenco ali vzorce akcijskih potencialov, ustvarjenih v dopaminergičnih celicah VTA, ali sprožijo sproščanje DA navzdol v NAc [14]. Kronična zloraba drog povzroči dopaminergično stimulacijo, ki ima za posledico moten nadzor zaviranja, kompulzivni vnos drog in povečano čustveno reaktivnost na zdravila. Prav tako ponavljajoča izpostavljenost hrani z veliko vsebnostjo maščob in sladkorja povzroči kompulzivno uživanje hrane, slab nadzor nad vnosom hrane in kondicioniranje spodbujevalnih živil [48]. Prenos dopamina v srednjem možganu vpliva na prijeten vnos hrane pri ljudeh. Na primer, Parkinsonova bolezen (PD) povzroči degeneracijo nevronov, ki vsebujejo dopamin, v srednjem možganu, bolniki, zdravljeni z agonisti dopaminskih receptorjev, pa lahko kažejo kompulzivno podobno uživanje hrane; tudi pri človeških osebah, na katere ni vplival PD, lahko pride do hedoničnega prehranjevanja po uporabi agonistov receptorjev DA. Pot dopamina se aktivira pri ljudeh in laboratorijskih živalih kot odgovor na okusno hrano in apetitne znake, povezane s hrano. Poleg tega leptin, grelin in drugi regulatorji apetita vplivajo na aktivnost sistema, kar kaže na to, da imajo dopaminski sistemi srednjega mozga pomembno vlogo pri prijetnem uživanju hrane (za pregled glej [34]). Dejansko so dopaminergične poti močno vključene v sistem nagrajevanja. Dopaminski nevroni v VTA pošiljajo aksonske projekcije na amigdalo, nukleus acumbens in prefrontalno skorjo. Projekcije dopaminergičnega sistema od amigdale in prefrontalne skorje do lateralnega hipotalamusa, kot je prikazano na sliki 1, so neposredno vključene v nadzor nad živili [34].

Figure 1: Dopaminergične poti, vključene v nadzor nad hrano. Dopaminski nevroni v VTA pošljejo aksonske projekcije na H, A, NAc in PFC. Projekcije dopaminergičnega sistema od A in PFC do LH so neposredno vključene v regulacijo regulacije vnosa hrane. SC: hrbtenjača; M: podolgovata medula; VTA: ventralno tegmentalno območje; PFC: prefrontalna skorja; O: amigdala; NAc: nucleus accumbens; H: hipotalamus.

 

Endogeni opioidni sistem je povezan tudi z nagrajevanjem, odvisnostjo in prehranjevalnim vedenjem, vloge endogenih opioidnih peptidov, kot sta β-endorfin in enkefalini, pri ustvarjanju nagrade, so dobro uveljavljene [49]. Endokanabinoidni in opioidni sistemi imajo široko porazdelitev receptorjev znotraj CNS in igrajo pomembno vlogo pri hranjenju, povezanem z nagradami [50, 51]. Pri sesalcih so pri nadzoru vnosa hrane vključeni endogeni opioidi, pridobljeni iz POMC, ki je predhodnik opioidov, vključno z β-endorfini, ki se vežejo na opioidne receptorje, ki so porazdeljeni v hipotalamičnih regijah (za pregled glej [7]). Morfin ima močan nagrajevalni učinek in odvisnost od odvisnosti. Morfinino nagrajevalno dejanje posreduje po mezolimbično-dopaminergični poti, ki sega od VTA do NAc [52]. Študije so pokazale, da infusianonisti μ-opioidnih receptorjev, kot je DAMGO, v NAc spodbujajo hranjenje pri podganah z dostopom ad libituma do hrane [53], antagonisti opioidnih receptorjev, infuzirani v NAc, pa zmanjšajo porabo prednostne hrane, ne da bi to vplivalo na vnos manj nadomestne alternative (za pregled glej [34]). Poleg tega sistemska injekcija antagonista µ-opioidov preprečuje spodbujevalni učinek okusne hrane na sproščanje dopamina v NAc [54]. Poleg tega morfij poveča pogostost odstranjevanja mezolimbičnih dopaminskih nevronov v VTA in poveča promet dopamina v NAc, kar potrjuje vzbujajoče učinke opioidov na dopaminski sistem [55 – 57]. Kar zadeva kanabinoide, dokazi kažejo, da ima receptor za kanabinoid-1 (CB1) vlogo pri pomembnih vidikih prehranjevanja. Periferno dajanje antagonistov CB1 zmanjšuje vnos sladkorja, ki ga je mogoče okusiti pri podganah [58, 59]. Uporaba antagonista kanabinoidnega receptorja (CB1) preprečuje oreksigeni učinek anandamida endokanabinoidnega agonista na vnos hrane [60]. Leptin zmanjšuje raven endokanabinoidov v hipotalamusu, kar kaže na to, da bi hipotalamični endokanabinoidi lahko delovali prek CB1 za povečanje vnosa hrane prek mehanizma, ki je urejen z leptinom [13].

 

 

Serotonin ali 5-hidroksitriptamin (5-HT) je znan kot modulator prehranjevalnih signalov in signalov sitosti. V hipotalamusu ta nevrotransmiter zavira izražanje NPY, da zmanjša lakoto [7, 61, 62]. Ta mehanizem je lahko povezava med 5-HT in regulacijo apetita. Zdravila, ki bodisi sprožijo sproščanje 5-HT (npr. D-fenfluramin) ali zavirajo njegovo ponovno zaužitje (npr. Fluoksetin, sertralin in sibutramin), ter agonisti receptorjev 5-HT1B in / ali receptorjev 5-HT2C zavirajo vnos hrane [63 , 64]. Tuživanje okusne hrane, ki ima bolj intenzivne okuse kot običajna hrana, pošlje informacije v center za nagrajevanje v jedru jedra, ki sproži dopamin in sproščanje serotonina. Nagrajevalni center ima povezave z nevroni v hipotalamusu, ki delujejo na uravnavanje apetita. Tako zelo okusne diete povečajo čas, potreben za doseganje sitosti, kar vodi do povečanja porabe hrane, kar posledično lahko vodi do prekomerne teže in debelosti [7]. V sistemih nagrajevanja oseb s prekomerno telesno težo so večje zahteve po serotoninergični in dopaminergični signalizaciji, kar bi lahko povzročilo večjo motivacijo za uživanje hrane. Timplikacija nagradnih centrov pri prehranjevalnem vedenju podpira hipotezo, da debelost in odvisnost od drog delijo skupne mehanizme [65]. Ureditev apetita, vnos hrane in prehrana so tesno povezani z uravnavanjem razpoloženja, debelost pa je opredeljena kot okoljski dejavnik tveganja za afektivne psihične motnje, vključno s tesnobo in depresijo. Poleg tega je velika depresija v mladostništvu povezana z večjim tveganjem za debelost v odrasli dobi in ta presnovna stanja bi se lahko poslabšala pri depresiji. Podobno izpostavljenost stresu pomembno vpliva na vnos hrane pri ljudeh in živalih in lahko spodbuja presnovne motnje, hiperfagijo in posledično debelost. Še več, akutni odzivi na stres se zmanjšajo po zaužitju prijetne hrane, ki nagrajuje, kar potencialno razlaga pojav „udobnega prehranjevanja“, ki ga pri posameznikih opažamo kot samozdravljenje za lajšanje stresa (glej [66] za pregled). Če povzamemo, NAC (nagradni center) sprejema vnose endogenih opioidov, serotonina in dopamina ter pošilja izhode nevronom hipotalamusa, ki delujejo na nadzor apetita. Za razliko od običajnih običajnih diet diete z zelo okusno prehrano počasneje povzročajo sitost [67], kar ima za posledico povečan vnos hrane, kar lahko privede do prekomerne teže in debelosti, kot prikazuje slika 2.

 

Slika 2: signalizacija vnosa hrane v možgane. Signalna pot, ki jo aktivira običajna prehrana, je prikazana na desni (zelena), medtem ko je signalizacija, ki jo povzroča okusna prehrana, prikazana na levi (rdeča). H: hipotalamus; NAc: nucleus accumbens; BS: možgansko steblo. EO: endogeni opioidi; DA: dopamin; 5-HT: serotonin.

 

Debelost je svetovna pandemija in predstavlja veliko breme za zdravje s povezanimi dejavniki tveganja za srčno-žilne bolezni in diabetes mellitus. Trenutni prehranski vzorci večinoma vključujejo visoko kalorično hrano, ki vsebuje veliko maščob in sladkorja, kot kaže prehrana iz kavarne, ki se uporablja kot živalski model. Takšne diete sprostijo užitek in vodijo do drastičnega povečanja vnosa hrane. Ta hrana vodi do motenj več signalnih poti, ki so povezane z nadzorovanjem hrane, vključno z aktiviranjem sistema nagrajevanja. Tako prijetna hrana vodi v zasvojenost z mehanizmi, ki so podobni mehanizmom zlorabe drog. Ta scenarij poveča stopnjo težavnosti pri načrtovanju in razvoju novih farmakoloških strategij za debele bolnike.

Konkurenčne interese

 

Avtorji izjavljajo, da nimajo konkurenčnih interesov.

 

    A. Jaworowska, T. Blackham, IG Davies in L. Stevenson, "Prehranski izzivi in ​​zdravstvene posledice odvzema in hitre hrane", Nutrition Reviews, vol. 71, št. 5, str. 310 – 318, 2013. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    BP Sampey, AM Vanhoose, HM Winfield idr., »Kafeterijska dieta je močan model človeškega presnovnega sindroma z vnetji jeter in maščob: v primerjavi z dieto z veliko maščobami« Obesity, vol. 19, št. 6, str. 1109 – 1117, 2011. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    PA Jarosz, MT Dobal, FL Wilson in CA Schram, "Moteno hranjenje in hrepenenje med mestnimi debelimi afriškoameriškimi ženskami", Eating Behaviors, vol. 8, št. 3, str. 374 – 381, 2007. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    C. de Oliveira, VL Scarabelot, A. de Souza idr., »Debelost in kronični stres lahko dezinhronizirata časovni vzorec serumskih ravni leptina in trigliceridov,« Peptides, vol. 51, str. 46 – 53, 2014. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    IC Macedo, LF Medeiros, C. Oliveira in sod., »Debelost, ki jo povzroča kafeterija, in kronični stres spreminjajo raven leptina v serumu«, Peptides, vol. 38, št. 1, str. 189 – 196, 2012. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    H.-R. Berthoud in H. Münzberg, “Bočni hipotalamus kot integrator presnovnih in okoljskih potreb: od električne samostimulacije do optogenetike,” Physiology & Behaviour, vol. 104, št. 1, str. 29–39, 2011. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled na Scopus

    C. Erlanson-Albertsson, “Kako okusna hrana moti regulacijo apetita,” Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, vol. 97, št. 2, str. 61–73, 2005. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled v Scopusu

    PM Johnson in PJ Kenny, »Dopaminski D2 receptorji pri odvisnosti od nagradne disfunkcije in kompulzivnega prehranjevanja pri debelih podganah,« Nature Neuroscience, vol. 13, št. 5, str. 635 – 641, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    CJ Small in SR Bloom, „Črevesni hormoni in nadzor apetita“, Trendi v endokrinologiji in presnovi, vol. 15, št. 6, str. 259 – 263, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    DM Small in J. Prescott, "Vključevanje vonja / okusa in dojemanje okusa", Experimental Brain Research, vol. 166, št. 3, str. 345 – 357, 2005. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    MW Schwartz in D. Porte Jr., "Diabetes, debelost in možgani", Science, vol. 307, št. 5708, str. 375 – 379, 2005. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    A. Peters, U. Schweiger, L. Pellerin idr., "Sebični možgani: konkurenca za energetske vire", Neuroscience and Biobehavioral Reviews, vol. 28, št. 2, str. 143 – 180, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    K. Suzuki, CN Jayasena in SR Bloom, "Nadzor debelosti in apetita", Experimental Diabetes Research, vol. 2012, ID članka 824305, strani 19, 2012. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Quarta in I. Smolders, "Nagradni, okrepitveni in spodbudni vidni dogodki vključujejo oreksigene hipotalamične nevropeptide, ki uravnavajo mezolimbično dopaminergično nevrotransmisijo," European Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 57, št. 1, str. 2 – 10, 2014. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    O. Hikosaka, E. Bromberg-Martin, S. Hong in M. Matsumoto, „Nova spoznanja o subkortikalni predstavitvi nagrade“, Current Mnenje v Neurobiology, vol. 18, št. 2, str. 203 – 208, 2008. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    DI Briggs in ZB Andrews, "Presnovni status uravnava delovanje grelina na energijski homeostazi," Neuroendocrinology, vol. 93, št. 1, str. 48 – 57, 2011. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    TA Dardeno, SH Chou, H.-S. Moon, JP Chamberland, CG Fiorenza in CS Mantzoros, "Leptin v človeški fiziologiji in terapevtih", Frontiers in Neuroendocrinology, vol. 31, št. 3, str. 377 – 393, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Atalayer, C. Gibson, A. Konopacka in A. Geliebter, "Grelin in motnje hranjenja," Napredek v nevropsihofarmakologiji in biološki psihiatriji, letn. 40, št. 1, str. 70–82, 2013. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled na Scopus

    GJ Morton in MW Schwartz, „Leptin in nadzor nad centralnim živčnim sistemom nad presnovo glukoze“, Physiological Reviews, vol. 91, št. 2, str. 389 – 411, 2011. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Estadella, LM Oyama, AR Dâmaso, EB Ribeiro in CM Oller Do Nascimento, “Vpliv prijetne hiperlipidne prehrane na lipidni metabolizem pri sedečih in podvrženih podganah”, Nutrition, vol. 20, št. 2, str. 218 – 224, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    SL Teegarden in TL Bale, "Zmanjšanje prehranske preference povzroča povečano čustvenost in tveganje za prehrano," Biological Psychiatry, vol. 61, št. 9, str. 1021 – 1029, 2007. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    ML Pelchat, "O človeški sužnosti: hrepenenje po hrani, obsedenost, prisila in odvisnost", Physiology & Behavior, vol. 76, št. 3, str. 347–352, 2002. Pogled pri založniku · pogled na Google Scholar · pogled na Scopus

    RM Nesse in KC Berridge, "Uporaba psihoaktivnih drog v evolucijski perspektivi", Science, vol. 278, št. 5335, str. 63 – 66, 1997. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    BA Gosnell, "Vnos saharoze napoveduje stopnjo pridobitve kokaina, ki se daje samo", Psychopharmacology, vol. 149, št. 3, str. 286 – 292, 2000. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    AE Kelley, VP Bakshi, SN Haber, TL Steininger, MJ Will in M. Zhang, "Opioidna modulacija hedonike okusa znotraj ventralnega striatuma", Physiology & Behavior, vol. 76, št. 3, str. 365–377, 2002. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled na Scopus

    GF Koob in M. Le Moal, "Zloraba drog: hedonska homeostatska disregulacija," Science, vol. 278, št. 5335, str. 52 – 58, 1997. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    G.-J. Wang, ND Volkow, F. Telang in sod., "Izpostavljenost apetitnim dražljajem hrane izrazito aktivira človeške možgane," NeuroImage, vol. 21, št. 4, str. 1790 – 1797, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    ND Volkow in RA Wise, "Kako nam lahko odvisnost od drog pomaga razumeti debelost?" Nature Neuroscience, vol. 8, št. 5, str. 555 – 560, 2005. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Benton, „Verjetnost odvisnosti od sladkorja in njegova vloga pri debelosti in motnjah prehranjevanja“, Clinical Nutrition, vol. 29, št. 3, str. 288 – 303, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    FS Luppino, LM de Wit, PF Bouvy idr., "Prekomerna teža, debelost in depresija: sistematičen pregled in metaanaliza longitudinalnih študij," Arhiv splošne psihiatrije, vol. 67, št. 3, str. 220 – 229, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    SI Martire, J. Maniam, T. South, N. Holmes, RF Westbrook in MJ Morris, »Dolgotrajna izpostavljenost prehrani s slastnimi jedilnicami spremeni gensko izražanje v možganskih regijah, ki vključujejo nagrado, in umik iz te diete spremeni gensko izražanje v možganih regije, povezane s stresom, ”Behavioral Brain Research, vol. 265, str. 132 – 141, 2014. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    MA Lindberg, Y. Dementieva in J. Cavender, "Zakaj se je BMI v zadnjih 35 letih tako močno dvignil?", Journal of Addiction Medicine, vol. 5, št. 4, str. 272 – 278, 2011. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    ND Volkow in CP O'Brien, "Vprašanja za DSM-V: ali je treba debelost vključiti kot možgansko motnjo?" Ameriški časopis za psihiatrijo, letn. 164, št. 5, str. 708–710, 2007. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled na Scopus

    PJ Kenny, „Skupni celični in molekularni mehanizmi pri debelosti in odvisnosti od drog“, Nature Reviews Neuroscience, vol. 12, št. 11, str. 638 – 651, 2011. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    J. Alsiö, PK Olszewski, AH Norbäck in sod., "Izražanje gena receptorjev dopamina D1 v jedru se zmanjša v dolgotrajni izpostavljenosti okusni hrani in se razlikuje odvisno od prehrane, ki ga povzroča fenotip debelosti pri podganah," Neuroscience, vol. 171, št. 3, str. 779 – 787, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    MF Fernandes, S. Sharma, C. Hryhorczuk, S. Auguste in S. Fulton, "Prehrambeni nadzor nad nagrajevanjem hrane", Canadian Journal of Diabetes, vol. 37, št. 4, str. 260 – 268, 2013. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    G. Di Chiara in A. Imperato, "Prednostno spodbujanje sproščanja dopamina v jedru, ki ga uživajo opiati, alkohol in barbiturati: študije s transcerebralno dializo pri prosto gibajočih se podganah", Anali New York Academy of Sciences, vol. 473, str. 367 – 381, 1986. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    V. Bassareo in G. Di Chiara, „Diferencialna odzivnost prenosa dopamina na živčne dražljaje v predelih jeder / jedra“, Neuroscience, vol. 89, št. 3, str. 637 – 641, 1999. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    L. Heimer, DS Zahm, L. Churchill, PW Kalivas in C. Wohltmann, „Specifičnost projekcijskih vzorcev akumbalnega jedra in lupine pri podganah“, Neuroscience, vol. 41, št. 1, str. 89 – 125, 1991. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    G. Di Chiara, V. Bassareo, S. Fenu idr., „Dopamin in odvisnost od drog: lupinsko jedro povezuje lupino“, Neuropharmacology, vol. 47, dodatek 1, str. 227 – 241, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    AE Kelley, „Spomin in odvisnost: deljena nevronska vezja in molekularni mehanizmi“, Neuron, vol. 44, št. 1, str. 161 – 179, 2004. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    I. Willuhn, MJ Wanat, JJ Clark in PEM Phillips, »Dopaminsko signaliziranje v jedru živalskih živali, ki samo dajejo droge,« Aktualne teme v vedenjskih nevroznanostih, vol. 2010, št. 3, str. 29 – 71, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    K. Blum, ER Braverman, JM Holder in sod., „Sindrom pomanjkanja nagrade: biogenetski model za diagnosticiranje in zdravljenje impulzivnega, zasvojenega in kompulzivnega vedenja,“ Journal of Psychoactive Drugs, vol. 32, dodatek 1 – 4, str. 1 – 112, 2000. Pogled v Google Učenjak

    FJ Meye in RAH Adan, "Občutki o hrani: ventralno tegmentalno območje pri nagrajevanju hrane in čustveno prehranjevanje", Trends in Pharmacological Sciences, vol. 35, št. 1, str. 31 – 40, 2014. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    J.-H. Baik, „Dopaminsko signaliziranje v odvisnosti od hrane: vloga receptorjev dopamina D2“, BMB Reports, vol. 46, št. 11, str. 519 – 526, 2013. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    G. Di Chiara in V. Bassareo, “Sistem nagrajevanja in odvisnost: kaj dopamin počne in česa ne,” Current Opinion in Pharmacology, vol. 7, št. 1, str. 69–76, 2007. Pogled pri založniku · pogled v Google Scholar · pogled v Scopusu

    MS Szczypka, K. Kwok, MD Brot et al., "Proizvodnja dopamina v kaudatah čaši vzpostavlja hranjenje pri miših s pomanjkanjem dopamina", Neuron, vol. 30, št. 3, str. 819 – 828, 2001. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    K. Jauch-Chara in KM Oltmanns, "Debelost - nevropsihološka bolezen? Sistematični pregled in nevropsihološki model, ”Napredek v nevrobiologiji, vol. 114, str. 4 – 101, 2014. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    JD Belluzzi in L. Stein, "Enkephalin lahko posreduje evforijo in nagrado za zmanjšanje pogona", Nature, vol. 266, št. 5602, str. 556 – 558, 1977. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Cota, M.-A. Steiner, G. Marsicano in sod., "Zahteva kanabinoidnega receptorja tipa 1 za bazalno modulacijo funkcije hipotalamične-hipofize in nadledvične osi", Endocrinology, vol. 148, št. 4, str. 1574 – 1581, 2007. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    U. Pagotto, G. Marsicano, D. Cota, B. Lutz in R. Pasquali, „V nastajajoči vlogi endokanabinoidnega sistema pri endokrini regulaciji in energijskem ravnovesju,“ Endocrine Reviews, vol. 27, št. 1, str. 73 – 100, 2006. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    I. Roth-Deri, T. Green-Sadan in G. Yadid, „Nagrada in okrepitev z β-endorfinom in zdravili“, Napredek v nevrobiologiji, vol. 86, št. 1, str. 1 – 21, 2008. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    A. Goodman, „Nevrobiologija odvisnosti. Integrativni pregled, “Biochemical Pharmacology, vol. 75, št. 1, str. 266 – 322, 2008. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    G. Tanda in G. Di Chiara, „Opiioidna povezava dopamin-μ1 v ventralnem tegmentumu podgan, ki jo delijo okusna hrana (Fonzies) in ne-psihostimulativna zdravila,“ European Journal of Neuroscience, vol. 10, št. 3, str. 1179 – 1187, 1998. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    RT Matthews in DC German, „Elektrofiziološki dokazi za vzbujanje dopaminskih nevronov tegmentalnega območja podgana z morfijem“, Neuroscience, vol. 11, št. 3, str. 617 – 625, 1984. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    M. Narita, H. Mizoguchi, JP Kampine in LF Tseng, „Vloga proteinske kinaze C pri desenzibilizaciji spinalne δ-opioidne antinocicepsije pri miših“, British Journal of Pharmacology, vol. 118, št. 7, str. 1829 – 1835, 1996. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    AG Phillips in FG LePiane, „Okrepitveni učinki mikroinjekcije morfija v ventralno tegmentalno območje“, Farmakologija, biokemija in vedenje, vol. 12, št. 6, str. 965 – 968, 1980. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    EL Gardner, „Endokanabinoidni signalni sistem in možganska nagrada: poudarek na dopaminu“, Farmakološka biokemija in vedenje, vol. 81, št. 2, str. 263 – 284, 2005. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    CM Mathes, M. Ferrara in NE Rowland, "Antagonisti receptorjev kanabinoidov-1 zmanjšujejo kalorični vnos s tem, da zmanjšajo prijeten izbor prehrane v novem protokolu za sladice pri ženskih podganah", American Journal of Physiology — Regulatory Integrative and Comparative Physiology, vol. 295, št. 1, str. R67 – R75, 2008. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    D. Cota, MH Tschöp, TL Horvath in AS Levine, „Kanabinoidi, opioidi in prehranjevalno vedenje: molekularni obraz hedonizma?“ Brain Research Reviews, vol. 51, št. 1, str. 85 – 107, 2006. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    JE Blundell, CL Lawton in JC Halford, "Serotonin, vedenje prehranjevanja in vnos maščob", Research Obesity Research, vol. 3, dodatek 4, str. 471S – 476S, 1995. Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    CL Lawton, JK Wales, AJ Hill in JE Blundell, “Serotoninergična manipulacija, sitost in prehranjevalni vzorec: učinek fluoksetina pri debelih ženskah”, Obesity Research, vol. 3, št. 4, str. 345 – 356, 1995. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    JE Blundell in CL Lawton, „Vnos serotonina in prehranske maščobe: učinki deksfenfluramina“, Metabolizem: Clinical and Experimental, vol. 44, št. 2, str. 33 – 37, 1995. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    RJ Rodgers, P. Holch in AJ Tallett, „Vedenjsko vedenje sitosti (BSS): ločevanje pšenice od drobovja v vedenjski farmakologiji apetita“, Farmakološka biokemija in vedenje, vol. 97, št. 1, str. 3 – 14, 2010. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    M. Markianos, M.-E. Evangelopoulos, G. Koutsis in C. Sfagos, „Zvišane vrednosti presnovkov serotonina in dopamina v CSF pri osebah s prekomerno telesno težo“, Debelost, vol. 21, št. 6, str. 1139 – 1142, 2013. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    H. Schellekens, TG Dinan in JF Cryan, "Jemanje dveh tangu: vloga za heterodimerizacijo grelinskih receptorjev pri stresu in nagradi", Frontiers in Neuroscience, vol. 7, članek 148, 2013. Pogled pri založniku · Pogled v Google Učenjak · Pogled v Scopusu

    C. Erlanson-Albertsson, "Maščobna okusna hrana in regulacija apetita", v odkrivanju maščob: Okus, tekstura in učinki po zaužitju, JP Montmayeur in J. le Coutre, Eds., CRC Press, Boca Raton, Fla, ZDA , 2010. Pogled v Google Učenjak