Преједање, гојазност и рецептори за допамин (КСНУМКС)

АЦС Цхем Неуросци. 19. маја 2010; 1(5): 346–347.

Објављено на мрежи Мај КСНУМКС, КСНУМКС. дои:  10.1021/цн100044и

ПМЦИД: ПМЦКСНУМКС

Иди на:

Апстрактан

Нови резултати код пацова показују да компулзивно прекомерно храњење може довести до дефицита у кругу награђивања мозга. Занимљиво је да ови дефицити личе на оне који су резултат зависности од дрога.

Неуротрансмитер допамин игра кључну улогу у кругу награђивања мозга. Унос лекова који изазивају велику зависност, као што је кокаин, изазива повећање нивоа допамина у лимбичком мозгу укључујући нуцлеус аццумбенс стриатума, што доводи до јачања повезаних понашања (1). Недавне студије су такође бациле светло на учешће стриатума у ​​исхрани гојазних људи. Посебно, студије позитронске емисионе томографије показале су да стриатални допамин Д2 рецептори су смањени код гојазних особа у поређењу са Д2 рецепторе од њихових мршавих колега (2). Поред тога, такође је показано да гојазне особе имају тенденцију да се преједају како би надокнадиле пригушену стријаталну осетљивост (3). Аналогни недостаци у стријаталној сигнализацији допамина су такође примећени код особа зависних од дрога. Пошто је патолошко преједање такође вођено задовољством и принудом да се настави упркос познатим негативним ефектима, попут зависности од дрога, сматра се да укључује неуротрансмисију допамина. Међутим, да ли ови недостаци код Д2 Отворено је питање да ли сигнализација рецептора покреће гојазност или да ли гојазни појединци развијају недостатке као резултат дисфункције награђивања.

Џонсон и Кени (4) је покушао да разуме физиологију компулзивног једења проучавајући понашање пацова са лаким приступом храни са високим садржајем масти. Они сада откривају да је круг награђивања мозга укључен у компулзивно прекомерно храњење сличан кругу који је повезан са зависношћу од дрога (4).

У првом сету експеримената, пацови приближно једнаке величине припремљени су за поступке награђивања стимулације мозга. Укратко, стимулативне електроде су имплантиране у бочни хипоталамус. Пацовима је дозвољено да се опораве од хируршких процедура и забележени су основни нивои електричне стимулације потребне да пацови окрећу точак. Количина стимулације, или стабилан праг награде, био је практично идентичан за све пацове. Затим су аутори поделили животиње у три групе. Током 40 дана, први сет пацова је имао приступ само стандардној лабораторијској храни; други сет је имао приступ јелу и једносатни приступ укусној, енергетски богатој храни у стилу кафетерије, као што су сланина, кобасице и колачи; а трећи сет је имао проширени приступ једењу и храни са високим садржајем масти. Током времена, пацови са широким приступом храни богатој енергијом добијали су отприлике двоструко већу тежину од пацова који су имали приступ само јести или једу и ограниченим количинама хране богате енергијом. Поред тога, пацовима са већим приступом укусној исхрани била је потребна већа стимулација да заврте точак, што је обележје недостатка награде за мозак који је такође повезан са облицима зависности од дрога.

Затим су аутори тестирали да ли преједање има било какав утицај на Д2 нивои рецептора у стриатуму. Да би то урадили, аутори су поновили експерименте храњења без уметања електрода. Поново, пацови су подељени у три групе које су имале приступ само једењу, храњењу и ограниченом приступу храни са високим садржајем масти, или јело и широк приступ храни са високим садржајем масти. Након што су примећене значајне разлике у телесној тежини између пацова који су само јели и пацова са екстензивним приступом, они су убијени да би се испитали нивои Д.2 рецептори у стријаталном комплексу. Имуноблот анализа је открила да је телесна тежина пацова у негативној корелацији са нивоом Д2 рецептори. Другим речима, што је пацов дебљи, то је мања густина Д2 рецептора у стриатуму.

Да би се успоставила веза између нивоа стриаталног Д2 рецепторе и награду за мозак, у новој групи пацова, аутори су користили вирусни вектор са кратком укосницом која интерферира РНК да сруше експресију гена. Пацови са смањеним Д2 нивои рецептора након нокдауна су повећали прагове награђивања који је личио на сценарио пронађен код пацова на дијети богатој енергијом са продуженим приступом. Занимљиво је да су друге недавне студије показале да су инхерентно импулсивни пацови смањили Д2/D3 нивои рецептора чак и у одсуству излагања лековима (5). Насупрот томе, изводљиво је да висока Д2 нивои рецептора могу пружити одређену заштиту од узимања лекова (2). Проблем без одговора који се појављује из ових студија је да ли је спонтана импулсивност повезана са преједањем кроз смањену Д2 нивои рецептора.

У другој серији експеримената, пацовима је омогућен приступ једној од три дијете и, након 40 дана, били су условљени да очекују шок стопала који је одговарао светлосном сигналу (4). Пацовима из све три групе је такође било дозвољено да једу храну богату енергијом током кратког периода. Пацови са ограниченим ранијим приступом или без приступа храни богатој енергијом преждерали су се када им је омогућен приступ укусној храни. Ови пацови су престали да једу када се укључио светлосни сигнал. Међутим, страх од удара стопала није могао да спречи храњење пацова са раширеним приступом укусној храни. Опет, компулзивно преједање личило је на самодавање дрога у томе што негативне последице нису биле довољне одвраћање од тражења награде.

Узете заједно, ове студије снажно говоре у прилог укључености круга награђивања мозга у компулзивно преједање. Аргумент за директну улогу у гојазности је мање убедљив. Као и код свих студија понашања спроведених на лабораторијским глодарима, треба бити изузетно опрезан у екстраполацији посматрања на људске популације. Код људи, чин једења је под дубоким утицајем друштвених, културних и емоционалних фактора који се можда не могу приметити код других животиња (чак ни код других примата). Поред тога, понашања при храњењу су много сложенија од оних везаних за самодавање лека. На пример, једење сендвича укључује више нивоа сензорне укључености на начин на који убризгавање хероина није. Поред тога, лекови активирају круг награђивања мозга директном интервенцијом на рецепторима, док храна то чини индиректно преко бројних хемикалија као што су хормони, опиоиди и канабиноиди. Такође је вредно имати на уму да круг награђивања мозга није једини круг укључен у понашање у исхрани; други кругови као што су учење и мотивација такође играју значајну улогу у храњењу (2). Коначно, постоје многи генетски и метаболички фактори који предиспонирају појединца на преједање и утичу на склоност ка гојазности. Посебно, велики број истраживања у последње две деценије фокусиран је на лептин и грелин, хормоне који утичу на апетит. Познато је да лептин утиче на стријаталну активност и понашање у исхрани (6). Како лептинска сигнализација у хипоталамусу и стријаталном Д2 сигнализација рецептора је координирана за регулацију енергетске хомеостазе захтева даље проучавање (7).

Ипак, постављају се занимљива питања. Да ли постоји директна веза између злоупотребе дрога и компулзивног прекомерног храњења? Може ли се једно сматрати предиспонирајућим фактором за другог у клиници? И коначно, да ли ће терапеутска средства која се боре против злоупотребе дрога бити ефикасна у лечењу компулзивног преједања? Без сумње, студије ће се градити на садашњем знању како би пружиле јаснију слику.

Референце

  • Волков НД; Фовлер ЈС; Ванг ГЈ; Балер Р.; Теланг Ф. (2009) Приказ улоге допамина у злоупотреби дрога и зависности. Неуропхармацологи 56 (Суппл), 3–8. [ЦроссРеф]
  • Волков НД; Ванг ГЈ; Фовлер ЈС; Теланг Ф. (2008) Преклапање неуронских кола у зависности и гојазности: доказ системске патологије. Пхилос. Транс. Р. Соц., Б 363, 3191–3200. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Стице Е.; Споор С.; Бохон Ц.; Мала ДМ (2008) Однос између гојазности и затупљеног стриаталног одговора на храну је модериран ТакИА А1 алел. Наука 322, 449–452. [ЦроссРеф]
  • Јохнсон ПМ; Кенни ПЈ (2010) Допамински Д2 рецептори у дисфункцији награђивања налик зависности и компулзивном једењу код гојазних пацова. Нат. Неуросци. 13, 635–641. [ЦроссРеф]
  • Даллеи ЈВ; Фриер ТД; Брицхард Л.; Робинсон ЕС; Тхеобалд ДЕ; Лаане К.; Пена И.; Мурпхи ЕР; Схах И.; Пробст К.; Абакумова И.; Аигбирхио ФИ; Рицхардс ХК; Хонг И.; Барон ЈЦ; Еверитт БЈ; Роббинс ТВ (2007) Нуцлеус аццумбенс Д2/3 рецептори предвиђају импулсивност особина и појачање кокаином. Наука 315, 1267–1270. [ЦроссРеф]
  • Фарооки ИС; Буллморе Е.; Кеогх Ј.; Гиллард Ј.; О'Рахилли С.; Флетцхер ПЦ (2007) Лептин регулише стриаталне регионе и понашање људи у исхрани. Наука 317, 1355. [ЦроссРеф]
  • Ким КС; Иоон ИР; Лее ХЈ; Иоон С.; Ким СИ; Схин СВ; Ан ЈЈ; Ким МС; Цхои СИ; Сун В.; Баик ЈХ (2010) Побољшана сигнализација лептина хипоталамуса код мишева којима недостају допамински Д2 рецептори. Ј. Биол. Цхем. 285, 8905–8917. [ЦроссРеф]