Переїдання, ожиріння і рецептори дофаміну (2010)

Перейти до:

абстрактний

Нейромедіатор дофамін відіграє ключову роль у схемі винагороди мозку. Прийом наркотиків з високим рівнем звикання, таких як кокаїн, викликає підвищення рівня дофаміну в лімбічному мозку, включаючи ядро ​​accumbens смугастого тіла, що призводить до посилення відповідного поведінки (1). Нещодавні дослідження також проливають світло на залучення стриатуму в годівлю у людей, що страждають ожирінням. Примітно, що позитронно-емісійні томографічні дослідження показали, що стриатический допамін D₂ Рецептори знижені у людей з ожирінням порівняно з D₂ рецептори від їх більш компактних аналогів (2). Крім того, було також продемонстровано, що хворі на ожиріння мають тенденцію переїдати, щоб компенсувати затуплену чутливість стриата (3). Аналогічні недоліки в сигналізації дофаміну в стриатах також спостерігалися у осіб, які вживали наркотики. Оскільки патологічне переїдання також обумовлене задоволенням і примусом до продовження, незважаючи на відомі негативні ефекти, як наркоманія, вважається, що це пов'язано з нейротрансмісією дофаміну. Однак чи є ці недоліки в D₂ Рецепторна передача сигналів приводу ожиріння або ж ожиріння індивідуумів розвивають недоліки внаслідок дисфункції винагороди є відкритим питанням.

Джонсон і Кенні (4) ставив собі за мету зрозуміти фізіологію нав'язливого прийому їжі шляхом вивчення поведінки щурів з легким доступом до жирної їжі. Зараз вони виявляють, що схема нагородження мозку, що бере участь у компульсивному перегодовуванні, схожа на схему, пов'язану з наркоманією (4).

У першому наборі експериментів щурів приблизно однакового розміру готували до процедур нагородження стимуляції мозку. Коротко, стимулюючі електроди були імплантовані в бічні гіпоталамі. Щурам було дозволено відновитись після хірургічних процедур, і були зафіксовані базові рівні електричної стимуляції, необхідні для щурів, щоб повернути колесо. Кількість стимуляції, або стабільний поріг винагороди, була практично однаковою для всіх щурів. Далі автори розділили тварин на три групи. Протягом днів 40 перший набір щурів мав доступ лише до стандартної лабораторної чау; другий набір мав доступ до чау-чау та одночасовий доступ до смачної, енергетично насиченої їжі «кафетеріану», такої як бекон, ковбаса та торт; третій набір розширив доступ як до чау, так і до жирної їжі. З часом щури з широким доступом до багатої енергією їжі набирали приблизно вдвічі більше ваги, ніж щури, які мали доступ лише до чау-чау, і обмежена кількість енергозберігаючої їжі. Крім того, щури з більшим доступом до смачної дієти вимагали посилення стимуляції до повороту колеса, відмітною ознакою дефіциту нагороди мозку, який також пов'язаний з формами наркоманії.

Далі автори перевірили, чи переїдання чи впливає на Д₂ рівні рецепторів у стриатумі. Для цього автори повторювали експерименти з подачею без вставлення електродів. Знову щурів розділили на три групи, які мали доступ лише до чау, чау і обмежений доступ до їжі з високим вмістом жиру або чау і широкий доступ до їжі з високим вмістом жиру. Після того, як були помічені значні відмінності у вазі тіла між щурами, які користувалися лише чау, та широким доступом, їх вбивали з метою дослідження рівнів D₂ рецептори в стриатальному комплексі. Імуноблот-аналіз виявив, що маса тіла щурів негативно корелює з рівнем D₂ рецептори. Іншими словами, чим жирніше щура, тим нижче щільність D₂ рецептори в стриатумі.

Встановити зв’язок між рівнями смугастого D₂ рецепторів та винагороди мозку, у свіжому партії щурів, автори використали вірусний вектор з короткою шпилькою, що заважає РНК, щоб знищити експресію гена. Щури зі зниженою D₂ Рівень рецепторів після збиття збільшив поріг винагороди, що нагадував сценарій, знайдений у щурів на дієті з розширеним доступом. Цікаво, що інші останні дослідження показали, що властиві імпульсивні щури знизили D₂/D₃ рівні рецепторів навіть за відсутності впливу лікарських засобів (5). І навпаки, можливо, що високий D₂ рівень рецепторів може запропонувати певний захист від прийому ліків (2). Проблема без відповіді, що виникає в результаті цих досліджень, полягає в тому, чи спонтанна імпульсивність пов'язана з переїданням через зменшене D₂ рівні рецепторів.

В іншій серії експериментів щурам було надано доступ до однієї з трьох дієт, і після днів 40 було обумовлено очікування удару ногою, що відповідає світловому сигналу (4). Щурам з усіх трьох груп також було дозволено їсти багату енергією їжу протягом короткого періоду. Щури з обмеженим раннім доступом або відсутністю доступу до багатих на енергію продуктів харчування роздмухувались після того, як був забезпечений доступ до смачної їжі. Ці щури перестали їсти, коли увімкнувся світловий сигнал. Однак страх від ударів ніг не міг стримувати годування у щурів із поширеним попереднім доступом до смачної їжі. Знову ж таки, компульсивне переїдання нагадувало самоприйом наркотиків тим, що негативні наслідки були недостатніми стримуючими факторами, які шукають нагороди.

У сукупності ці дослідження рішуче стверджують на користь участі схеми нагородження мозку в нав'язливому переїданні. Аргумент прямої ролі в ожирінні менш вагомий. Як і у всіх поведінкових дослідженнях, проведених на лабораторних гризунах, слід проявляти надзвичайну обережність при екстраполяції спостережень на людські популяції. У людини на акт прийому їжі глибоко впливають соціальні, культурні та емоційні фактори, які можуть не спостерігатись у інших тварин (навіть у інших приматів). Крім того, поведінка у харчуванні набагато складніша, ніж поведінка, пов’язана із самостійним прийомом ліків. Наприклад, вживання в їжу сендвіч включає в себе кілька рівнів сенсорної участі у спосіб, який не вводить героїн. Крім того, наркотики активізують ланцюг винагороди мозку шляхом прямого втручання рецепторів, тоді як їжа робить це опосередковано за допомогою численних хімічних речовин, таких як гормони, опіоїди та канабіноїди. Варто також пам’ятати, що схема нагородження мозку - не єдина схема, яка бере участь у харчовій поведінці; інші схеми, такі як навчання та мотивація, також відіграють значну роль у годуванні (2). Нарешті, існує багато генетичних та метаболічних факторів, які схиляють людину до переїдання та впливають на схильність до ожиріння. Зокрема, велика кількість досліджень за останні два десятиліття була зосереджена на лептині та греліні, гормонах, що впливають на апетит. Відомо, що лептин впливає на смугасту активність та харчову поведінку (6). Як лептинова сигналізація в гіпоталамусі та смугастій D₂ рецепторна сигналізація координується для регулювання енергетичного гомеостазу потребує подальшого вивчення (7).

Тим не менш, виникають цікаві питання. Чи існує прямий зв’язок між зловживанням наркотиками та компульсивним годуванням? Чи можна вважати одним із факторів, що схиляються до іншого в клініці? І нарешті, чи будуть терапевтичні засоби, які борються зі зловживанням наркотиками, ефективними для лікування компульсивного переїдання? Без сумніву, дослідження будуватимуться на сучасних знаннях, щоб дати чіткішу картину.

посилання