Högt sockerintag kopplat till lågdopaminfrisättning hos insulinresistenta patienter (2013)

Med hjälp av positronemissionstomografi (PET) -avbildning av hjärnan har forskare identifierat en sweet spot som fungerar på ett oroligt sätt när enkla sockerarter introduceras för personer med insulinresistens, en föregångare till typ 2-diabetes. För dem som har det metaboliska syndromet, resulterade en sockerdryck i en lägre än normal frisättning av den kemiska dopaminen i ett stort nöjescentrum i hjärnan. Denna kemiska reaktion kan vara ett tecken på ett bristande belöningssystem, vilket potentiellt kan sätta scenen för insulinresistens. Denna forskning kan revolutionera det medicinska samfundets förståelse för hur matbelöningssignalering bidrar till fetma, enligt en studie som presenterades vid Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2013 års möte.

"Insulinresistens är en betydande bidragsgivare till fetma och diabetes", säger Gene-Jack Wang, MD, huvudförfattare till studien och professor i radiologi vid Stony Brook University och forskare vid US Department of Energy's Brookhaven National Laboratory i Upton, NY " En bättre förståelse för hjärnmekanismerna bakom onormalt ätbeteende med insulinresistens skulle hjälpa till vid utvecklingen av interventioner för att motverka försämringen orsakad av överätning och efterföljande fetma. Vi föreslår att insulinresistens och dess associering med mindre frisättning av dopamin i en central hjärnbelöningsregion kan främja överätning för att kompensera för detta underskott. ”

En beräknad tredjedel av amerikanerna är överviktiga, enligt US Centers for Disease Control and Prevention. American Diabetes Association uppskattar att cirka 26 miljoner amerikaner lever med diabetes och ytterligare 79 miljoner tros vara prediabetic, inklusive de med insulinresistens. 

Tendensen att äta för mycket kan orsakas av ett komplext biokemiskt förhållande, vilket framgår av preliminär forskning med gnagare. Dr. Wangs forskning markerar den första kliniska studien i sitt slag med människor. 

"Djurstudier visade att ökad insulinresistens föregår bristen på kontroll i samband med patologisk överätning", säger Wang. ”De visade också att sockerintag frigör dopamin i hjärnregioner som är förknippade med belöning. Men den centrala mekanismen som bidrar till insulinresistens, patologisk ätning och viktökning är okänd. ”

Han fortsatte: ”I denna studie kunde vi bekräfta ett onormalt dopaminrespons på glukosintag i nucleus accumbens, där mycket av hjärnans belöningskretsar finns. Det här kan vara länken vi har letat efter mellan insulinresistens och fetma. För att testa detta gav vi en glukosdryck till en insulinkänslig kontrollgrupp och en insulinresistent grupp individer och vi jämförde frisättningen av dopamin i hjärnans belöningscenter med hjälp av PET. ”  

Dessa bilder visar att insulinkänsliga (normala) försökspersoner hade signifikant högre frisättning av dopamin i hjärnans belöningsregioner jämfört med insulinresistenta försökspersoner när båda grupperna fick en sockerdryck före skanningarna. Den lägre responsen hos de insulinresistenta individerna kan spela en roll i onormalt ätbeteende och eventuellt öka deras potential att utveckla diabetes. 

I denna studie konsumerade totalt 19-deltagare - inklusive hälsosamma 11-kontroller och åtta insulinresistenta personer - en glukosdrink och på en separat dag en konstgjord sötad dryck innehållande sukralos. Efter varje dryck utfördes PET-avbildning med C-11 racloprid - som binder till dopaminreceptorer. Forskare kartlade upplysta områden i hjärnan och mätte sedan tillgängliga striatal dopaminreceptor tillgänglighet (vilket är omvänt relaterat till mängden naturlig dopamin som finns i hjärnan). Dessa resultat matchades med en utvärdering där patienter uppmanades att dokumentera sitt ätbeteende för att bedöma eventuella onormala mönster i deras dagliga liv. Resultaten visade överenskommelse i receptortillgänglighet mellan insulinresistenta och friska kontroller efter intag av sukralos. Efter att patienter drack sockerligt glukos visade emellertid de som var insulinresistenta och hade tecken på ostört ätande anmärkningsvärt lägre naturlig dopaminfrisättning som svar på glukosintag jämfört med de insulinkänsliga kontrollpersonerna. 

"Denna studie kan hjälpa till att utveckla interventioner, dvs medicinering och livsstilsförändringar, för insulinresistenta patienter i ett tidigt stadium för att motverka försämringen som leder till fetma och / eller diabetes", säger Wang. "Resultaten sätter en väg för framtida kliniska studier med hjälp av molekylära avbildningsmetoder för att bedöma kopplingen av perifera hormoner till hjärnsystem för neurotransmittorer och deras samband med ätbeteende."

Vetenskapligt uppsats 29: Gene-Jack Wang, radiologi, Stony Brook University, Upton, NY; Jean Logan, Elena Shumay, Joanna Fowler, Bioscience, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY; Antonio Convit, Psykiatri, New York University, New York, NY; Tomasi Dardo, Neuroimaging, National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, Upton, NY; Nora Volkow, National Institute on Drug Abuse, Bethesda, MD, ”Perifer insulinresistens påverkar hjärnans dopaminerga signalering efter glukosintag,” SNMMI: s 60: e årsmöte, 8–12 juni 2013, Vancouver, British Columbia.

Om Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (SNMMI) är en internationell vetenskaplig och medicinsk organisation som är dedikerad till att öka allmänhetens medvetenhet om nukleärmedicin och molekylär avbildning, en viktig del av dagens medicinska praxis som lägger till en ytterligare dimension för diagnos, förändrar det vanliga och förödande sjukdomar förstås och behandlas och hjälper patienter att få bästa möjliga hälso- och sjukvård.

SNMMI: s mer än 19,000 XNUMX medlemmar satte standarden för molekylär avbildning och kärnmedicinsk praxis genom att skapa riktlinjer, dela information genom tidskrifter och möten och leda förespråkande om nyckelfrågor som påverkar molekylär bildbehandling och terapiforskning och praxis. För mer information besök www.snmmi.org.