Chế độ ăn kiêng gây béo phì có thể làm thay đổi sự kiểm soát dopamine khác nhau của lượng sucrose và fructose ở chuột (2011)

1. Giới thiệu

Nhiều thập kỷ nghiên cứu của Hoebel và các thực tập sinh của ông đã cung cấp thông tin thiết yếu về vai trò của hệ thống dopaminergic của não trong việc điều hòa thức ăn, do đó phát triển khái niệm “phần thưởng thức ăn” [1–4]. Đáng chú ý, các thí nghiệm ban đầu của Hoebel đã xác định dopamine não giữa như một yếu tố chính gây ra tình trạng ăn quá nhiều mãn tính và dẫn đến béo phì [5–8], rất lâu trước khi bằng chứng trực tiếp được đưa ra từ các nghiên cứu hình ảnh [9, 10].

Quan điểm cho rằng thực phẩm kiểm soát việc ăn uống, và do đó, việc tiếp cận lâu dài hoặc gián đoạn với các bữa ăn ngon miệng (tức là những thức ăn có nhiều đường và chất béo) có thể gây ra những thay đổi lâu dài trong hệ thống quản lý thức ăn từ lâu đã trở thành trung tâm trong các lý thuyết của Hoebel về sự phát triển của các hành vi kiểu say xỉn. Thời kỳ đầu trong sự nghiệp của mình, ông cũng áp dụng các yếu tố của lý luận này vào bệnh béo phì. Trong một đánh giá năm 1977, Hoebel nhận xét rằng có thể có “các loại bệnh lý khác nhau đòi hỏi các phương pháp điều trị khác nhau” [11]. Kể từ đó, rất nhiều nghiên cứu về bệnh béo phì đã thực sự xác định được các yếu tố di truyền, trao đổi chất và môi trường khác nhau có thể giải thích sự thay đổi trong sự phát triển, hậu quả và điều trị bệnh béo phì [12–15]. Tuy nhiên, sự hiểu biết của chúng ta về những đóng góp cụ thể của các chất dinh dưỡng đa lượng đối với các chức năng thưởng thức ăn bị thay đổi vẫn chưa hoàn thiện. Bài báo này tóm tắt dữ liệu từ một nghiên cứu được lấy cảm hứng từ nghiên cứu của Bart và nhằm giảm khoảng cách này trong kiến ​​thức của chúng ta.

Trong nguyên nhân đa dạng của béo phì, chế độ ăn uống vẫn là một yếu tố chính trong sự phát triển béo phì. Chế độ ăn kiêng gây béo phì là chế độ ăn kiêng có giá trị calo cao, thường là thực phẩm hợp khẩu vị dẫn đến béo phì sau khi tiếp xúc kéo dài [16]. Tuy nhiên, thành phần dinh dưỡng đa lượng của chế độ ăn kiêng gây béo phì có thể khác nhau và sự biến đổi này có thể ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh bị thay đổi trong bệnh béo phì, chẳng hạn như dopamine. Thật vậy, việc duy trì chế độ ăn kiêng gây béo phì đã được chứng minh là làm giảm nồng độ dopamine trong accumbens, cũng như thay đổi khả năng phản ứng của hệ thống mesocorticolimbic để chế độ ăn uống hợp lý hơn để đạt được sự gia tăng tương tự thức ăn trong dopamine ngoại bào như đã thấy trong chowamine điều khiển -fed [17]. Một cơ chế tiềm năng là sự điều chỉnh giảm thích ứng do sự kích thích tăng cường và mãn tính bởi các loại thực phẩm ngon miệng [18]. Trên thực tế, các nghiên cứu từ phòng thí nghiệm của chúng tôi đã chỉ ra rằng thậm chí kích thích orosensory bằng sucrose hoặc chất béo là đủ để kích thích giải phóng dopamine trong nhân accumbens [19, 20]. Liên quan đặc biệt, chất béo và đường dường như ảnh hưởng đến các hệ thống thưởng khác nhau, vì nó được suy ra từ tiềm năng lớn hơn của đường để tạo ra các hành vi giống như gây nghiện [21]. Các nghiên cứu gần đây khác đã cho thấy tác dụng khác biệt đối với hệ thống thần kinh và sau đó dễ bị tăng cân dựa trên tỷ lệ chất béo và carbohydrate trong chế độ ăn kiêng gây béo phì [22, 23]. Ngoài ra, sự chú ý ngày càng tăng đã được dành cho các đặc tính tiềm năng trong các phản ứng quy định đối với chế độ ăn xi-rô ngô có hàm lượng fructose cao và hậu quả rõ ràng của sự dễ dàng rõ ràng mà nó có thể gây ra béo phì và làm mất trật tự điều chỉnh thực phẩm. Cụ thể, các nghiên cứu gần đây của Avena và Hoebel đã chứng minh rằng chuột có khả năng tiếp cận với xi-rô ngô có hàm lượng fructose cao (HFCS) trong các giờ 12 mỗi ngày trong tuần 8 tăng trọng lượng cơ thể đáng kể so với các động vật được tiếp cận với 10% sucrose, mặc dù chúng đã tiêu thụ cùng số lượng calo, nhưng lượng calo từ HFCS ít hơn so với sucrose [24]. Tỷ lệ béo phì và tiềm năng gia tăng đối với việc phát hiện ra các phương pháp điều trị mới đòi hỏi phải điều tra làm thế nào việc ăn các loại thực phẩm năng lượng cao và ngon miệng, như sucrose và fructose, được kiểm soát trong điều kiện béo phì.

Do đó, nghiên cứu hiện tại đã điều tra việc điều chỉnh dopamine của sucrose và lượng đường fructose ở chuột bị béo phì do duy trì kéo dài hai chế độ ăn giàu năng lượng tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi để tạo ra chế độ ăn kiêng ở chuột và thay đổi hàm lượng chất béo và carbohydrate. Cụ thể, chúng tôi đã đánh giá sự tham gia của hai nhóm thụ thể dopamine chính bằng cách sử dụng thuốc ngoại biên (interperitoneal; ip) của thuốc đối kháng thụ thể dopamine D1 (D1R) SCH23390 hoặc chất đối kháng dopamine D2 recpetor (D2R) raclopride ở chuột béo phì và chế độ ăn kiêng trong một thử nghiệm ngắn một chai (2-hr) của sucrose hoặc fructose. Những carbohydrate phổ biến này phổ biến trong chế độ ăn uống của con người, dễ dàng được tiêu thụ bởi chuột và có đặc tính củng cố tích cực [25–28]. Lượng Sucrose trước đây đã được chứng minh là có tác dụng kích thích giải phóng dopamine trong nhân accumbens [3, 19, 29] và quản trị ngoại vi của cả hai SCH23390 và raclopride làm giảm việc cho ăn sucrose [30]. Mặc dù có sự quan tâm cao độ của cộng đồng khoa học, cũng như các phương tiện truyền thông công cộng, tác dụng tương tự của thuốc đối kháng dopamine đối với lượng đường fructose chỉ được nghiên cứu trong bối cảnh thu nhận và thể hiện sở thích có điều kiện, và những nghiên cứu này cũng chỉ giới hạn ở chuột nạc [31–33]. Mặc dù có những tác động tiềm tàng, tác dụng của thuốc đối kháng thụ thể dopamine đối với lượng carbohydrate trong các mô hình béo phì khác nhau và trong trường hợp không có ổ cân bằng nội môi (tức là sau thời gian hạn chế thực phẩm) đã không được nghiên cứu. Do đó, những con chuột trong nghiên cứu hiện tại đã được giữ kín để tránh những tác động gây nhiễu từ đói và thiếu năng lượng.

XUẤT KHẨU. Phương pháp

Thuốc đối kháng 2.3 Dopamine, Giải pháp thử nghiệm và Quy trình thử nghiệm

Chất đối kháng dopamine D1R SCH23390 (HFHE: n = 6; FCHE: n = 5; Chow: n = 4) và chất đối kháng thụ thể dopamine D2 raclopride (HFHE: n = 5; FCHE: n = 6; Chow: n = 4; SCH23390 và raclopride (Tocris Bioscatics, Ellisville, MO) đã được hòa tan trong nước muối vô trùng và được tiêm trong màng não vài phút trước khi truy cập 10-hr vào 2 M sucrose hoặc 0.3 M fructose. Những nồng độ này được chọn vì chúng rất ngon miệng đối với chuột và do đó đã được sử dụng phổ biến trong các nghiên cứu trước đây [3, 19, 32, 34]. Sucrose và fructose (Fisher-khoa học, Fair Lawn, NJ) đã được hòa tan trong nước máy được lọc không quá 24 giờ trước khi thử nghiệm.

Động vật được huấn luyện để uống các dung dịch thử nghiệm trong các phiên hàng ngày trong đó việc tiếp cận 2 giờ (bắt đầu từ 1000 giờ) với đường sucrose hoặc fructose trong 8 ngày trước khi thử nghiệm để đạt được lượng hấp thụ ban đầu ổn định, tức là làm quen với các hiệu ứng tiết và kích thích. Việc huấn luyện và thử nghiệm diễn ra trong phòng thuộc địa của động vật, với các chai nhựa 100 ml được gắn tạm thời vào phía trước của lồng nhà để các vòi mở rộng vào lồng. Sử dụng phương tiện (nước muối) hoặc thuốc đối kháng dopamine bắt đầu sau 24 tuần duy trì chế độ ăn kiêng, tại thời điểm đó cả hai nhóm chế độ ăn kiêng gây dị ứng (HFHE và FCHE) đều có trọng lượng cơ thể cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng chow (Hình 1). Tối thiểu 48 giờ đã được đưa ra giữa các ngày tiêm để cho phép thuốc chuyển hóa hoàn toàn. Không có thay đổi về trọng lượng cơ thể hoặc lượng thức ăn hàng giờ 24 xảy ra sau khi điều trị với chất đối kháng dopamine.

 

Hình 1

Trọng lượng cơ thể trong giai đoạn trước và trong suốt thời gian thử nghiệm dược lý (thanh màu xám)

Phân tích thống kê 2.4

Trọng lượng cơ thể và ¹Dữ liệu H-NMR được phân tích bằng cách sử dụng phân tích mẫu phương sai độc lập một chiều (ANOVA) với chế độ ăn uống là biến độc lập.

Lượng dùng được đo bằng ml tiêu thụ và được trình bày dưới dạng trung bình ± SEM. Lượng đường cơ sở (theo phương tiện, tức là tiêm nước muối) đã được kiểm tra về sự khác biệt giữa các nhóm chế độ ăn uống theo cách ANOVA ba chiều với chế độ ăn uống, thuốc và carbohydrate là các biến độc lập. Không có tác dụng đáng kể của chế độ ăn uống (F_(2,48)= 0.3533, p= 0.704), thuốc (F_(1,48)= 0.1482, p= 0.701), cũng không có tác dụng tương tác đáng kể (chế độ ăn uống × thuốc: F_(2,48)= 0.4144,p= 0.66; chế độ ăn uống × carbohydrate: F_(2,48)= 0.2759, p= 0.76; thuốc × carbohydrate: F_(1,48)= 0.0062, p= 0.73; chế độ ăn uống × thuốc × carbohydrate: F_(2,48)= 0.3108, p= 0.73). Tuy nhiên, một tác dụng đáng kể của carbohydrate (F_(1,48)= 8.8974, p<0.01) đã được quan sát (Bảng 1). Do đó, đối với tất cả các phân tích tiếp theo, lượng được chuyển thành giảm phần trăm so với đường cơ sở (lượng dùng theo liều × [ml] / lượng uống sau 0 g / kg [ml]) và được phân tích bằng cách sử dụng phân tích phương sai lặp đi lặp lại (ANOVA) với Chế độ ăn uống (HFHE, FCHE, hoặc Chow) và Thuốc (raclopride hoặc SCH23390) dưới dạng các biến và liều độc lập (0, 50, 200, 400 hoặc 600 nmol / kg SCH23390 hoặc raclopride) là biện pháp lặp lại. Liều ức chế (ID₅₀) cần thiết để giảm lượng tiêu thụ xuống 50% đường cơ sở (0 nmol / kg) đã được tính toán như mô tả trước đây [35]. Sự khác biệt trong ID₅₀ được so sánh như một chức năng của Chế độ ăn uống và Thuốc sử dụng ANOVA hai chiều. Tất cả các phân tích được thực hiện bằng cách sử dụng Statistica (v6.0, StatSoft® Inc., Tulsa, OK) và những phát hiện quan trọng được phân tích thêm bằng cách sử dụng các bài kiểm tra hậu kỳ (LSD) có sự khác biệt nhỏ nhất của Fischer. Sự khác biệt được coi là có ý nghĩa thống kê nếu p <0.05.

 

Bảng 1

Lượng sucrose và fructose trong các thử nghiệm 2-h. Giá trị lượng tuyệt đối (tính bằng ml) của sucrose và lượng đường fructose theo nhóm chế độ ăn uống sau khi tiêm phương tiện (0 nmol / kg). Không có sự khác biệt đã được quan sát trong lượng cơ bản giữa chế độ ăn uống hoặc nhóm thuốc. Đường cơ sở ...

XUẤT KHẨU. Các kết quả

3.2 Tác dụng của thuốc đối kháng dopamine D1R và D2R đối với lượng sucrose

Lượng sucrose đã giảm SCH23390 trong tất cả các nhóm (Hình 2a). Raclopride làm giảm lượng sucrose ở chuột HFHE, nhưng kém hiệu quả hơn ở chuột Chow và FCHE (Hình 2b). Các biện pháp lặp đi lặp lại ANOVA cho thấy tác dụng chung của Thuốc (F_(1,24)= 8.8446, p<0.01), Liều lượng (F_(4,96)= 27.1269, p<0.001), và liều lượng theo tương tác thuốc (F_(4,96)= 2.9799, p<0.05). Trong khi đó, tác dụng tổng thể của Chế độ ăn kiêng không đáng kể (F_(1,24)= 2.5787, p= 0.09), các so sánh sau hoc đã cho thấy sự khác biệt đáng kể về điều trị raclopride giữa các nhóm HFHE và Chow (p<0.05) và giữa các nhóm HFHE và FCHE (p

 

Hình 2

Thay đổi lượng sucrose sau khi dùng chất đối kháng thụ thể dopamine

Phân tích bài hoc tiết lộ rằng SCH23390 hiệu quả hơn đáng kể trong việc giảm lượng sucrose tổng thể so với raclopride (p SCH23390 ức chế lượng sucrose ở chuột HFHE ở tất cả các liều được thử nghiệm và ức chế lượng ăn ở chuột FCHE và Chow ở 200 nmol và liều cao hơn (Hình 2a). Lượng sucrose bị ức chế ở chuột HFHE bởi tất cả các liều raclopride, nhưng chỉ có liều sucrose giảm đáng kể nhất ở chuột FCHE, trong khi không có liều nào ức chế lượng sucrose của chuột Chow (Hình 2b).

Phân tích ID₅₀ (Bảng 2) tiết lộ không có tác dụng của chế độ ăn kiêng (F_(2,24)= 0.576, p= 0.57) hoặc Thuốc (F_(1,24)= 2.988, p= 0.09), mặc dù có sự khác biệt rõ ràng trong ID₅₀ cho raclopride. Sự thiếu hiệu ứng này có thể là do sự khác biệt đáng kể trong các nhóm.

 

Bảng 2

Hiệu quả của thuốc đối kháng thụ thể dopamine thể hiện bằng ID50. ID50 đại diện cho liều lượng mà lượng tiêu thụ sẽ giảm xuống còn 50% đường cơ sở (phương tiện). Không có sự khác biệt đã được quan sát giữa các nhóm cho ...

3.3 Tác dụng của thuốc đối kháng dopamine D1R và D2R đối với lượng đường fructose

SCH23390 giảm lượng đường fructose trong tất cả các nhóm (Hình 3a). Raclopride, mặt khác, chỉ giảm lượng tiêu thụ đáng kể trong nhóm FCHE (Hình 3b). Các biện pháp lặp đi lặp lại ANOVA cho thấy tác dụng chung của Thuốc (F_(1,24)= 5.7400, p<0.05), Liều lượng (F_(4,96)= 33.9351, p<0.001) và liều lượng đáng kể theo tương tác thuốc (F_(4,96)= 3.0296, p<0.05) nhưng không có ảnh hưởng của Chế độ ăn uống (F_(2,24)= 1.5205, p= 0.24). Tuy nhiên, một lần nữa, các phân tích bài hoc cho thấy sự khác biệt đáng kể của điều trị raclopride giữa các nhóm HFHE và FCHE (p

 

Hình 3

Thay đổi lượng đường fructose sau khi dùng thuốc đối kháng thụ thể dopamine

Phân tích bài hoc tiết lộ rằng SCH23390 Nhìn chung có hiệu quả hơn trong việc ức chế lượng fructose so với raclopride (p<0.05), và đã làm như vậy theo cách phụ thuộc vào liều lượng (Hình 3). SCH23390 giảm lượng ăn vào ở tất cả các nhóm chế độ ăn ở 400 và 600 nmol và giảm lượng fructose ngay khi dùng liều 200 nmol ở chuột HFHE (Hình 3a). Tuy nhiên, tác dụng của Raclopride đối với lượng đường fructose bị giới hạn ở chuột FCHE với phân tích sau hoc cho thấy việc giảm đáng kể lượng tiêu thụ fructose ở chuột FCHE ở liều 200 và liều cao hơn, không có liều raclopride nào ngăn chặn lượng fructose ở chuột HFhe hoặc ChowHình 3b).

ANOVA trên ID₅₀ (Bảng 2) tiết lộ tác dụng của Thuốc (F_(1,24)= 4.548, p<0.05) nhưng không phải Ăn kiêng (F_(2,24)= 1.495, p= 0.25). SCH23390 yêu cầu liều thấp hơn tổng thể so với raclopride để giảm lượng tiêu thụ xuống một nửa đường cơ sở (p<0.05). Phù hợp với phân tích về liều lượng thực tế, phân tích hậu kỳ về ID₅₀ cũng cho thấy độ nhạy tăng đáng kể ở cả hai nhóm béo phì so với chuột Chow (p

XUẤT KHẨU. Thảo luận

Nghiên cứu hiện tại đã so sánh độ nhạy cảm với sự phong tỏa thụ thể dopamine trong việc giảm lượng hai dung dịch carbohydrate có thể ăn được, sucrose hoặc fructose, trong hai mô hình động vật béo phì trong chế độ ăn uống. Chúng tôi đã sử dụng hai chế độ ăn kiêng để bắt chước tiêu thụ mãn tính của chế độ ăn kiêng chủ yếu là chất béo (HFHE) hoặc chế độ ăn kiêng kết hợp chất béo (FCHE), như đã thấy trong chế độ ăn kiêng phương Tây [25]. Đúng như dự đoán, cả hai chế độ ăn kiêng đều tạo ra sự tăng cân đáng kể và lượng mỡ bắt đầu từ tuần 12, với trọng lượng cơ thể tiếp tục tăng trong suốt thí nghiệm (Hình 1). Sau đó, các nhóm được so sánh với các đối chứng được cho ăn theo độ tuổi phù hợp với độ nhạy tương đối của chúng đối với phong tỏa phân nhóm thụ thể đặc hiệu của thụ thể D1 và D2 với SCH23390 hoặc raclopride, tương ứng. Chúng tôi thấy rằng sự phong tỏa các thụ thể D1 làm giảm cả lượng sucrose và fructose trong tất cả các nhóm chế độ ăn uống. Bất kể chuột đang tiêu thụ dung dịch sucrose hay fructose, chuột HFHE phản ứng với liều thấp hơn một chút SCH23390 so với FCHE béo phì của họ hoặc các đối tác Chow nạc (Hình 2a, , 3a) .3a). Sự gia tăng rõ ràng về độ nhạy cảm với sự đối kháng thụ thể dopamine D1 của chuột HFHE cũng được quan sát thấy sau khi phong tỏa thụ thể D2 trong thử nghiệm sucrose. Thật vậy, chuột HFHE đã đáp ứng với tất cả các liều raclopride với việc giảm lượng sucrose, trong khi chuột FCHE chỉ đáp ứng với liều cao nhất, và chuột Chow không cho thấy sự ức chế đáng kể của việc tiêu thụ sucrose sau khi điều trị bằng raclopride (Hình 3b). Tuy nhiên, điều thú vị là chuột HFHE không làm giảm lượng đường fructose sau khi điều trị bằng raclopride. Thay vào đó, raclopride ức chế đáng kể lượng fructose chỉ có ở chuột FCHE. Tăng độ nhạy cảm với các chất đối kháng thụ thể dopamine là biểu hiện của việc giảm tín hiệu dopamine, tức là do ít thụ thể hơn, giảm sự cạnh tranh từ DA nội sinh tại các vị trí thụ thể hoặc kết hợp cả hai. Trong thực tế, có bằng chứng cho thấy một trong hai cơ chế có thể được áp dụng cho mô hình của chúng tôi. Ví dụ, tiếp xúc với chế độ ăn nhiều chất béo ngay cả trước khi sinh có thể dẫn đến giảm D2R [36]. Hơn nữa, ăn thực phẩm giàu chất béo đã cho thấy làm giảm giải phóng dopamine tự nhiên hoặc gợi lên bằng điện, và làm giảm doanh thu dopamine [37–39]. Trong khi cơ chế cơ bản đảm bảo các cuộc điều tra thêm, dữ liệu của chúng tôi cùng với những quan sát này và những quan sát trước đó ủng hộ quan điểm rằng ăn một số loại thực phẩm - có khả năng độc lập với bệnh béo phì - có thể dẫn đến những thay đổi trong hệ thống dopamine gợi nhớ đến sự dẻo dai thần kinh do lạm dụng thuốc [40]. Trên thực tế, nghiên cứu gần đây cho thấy chế độ ăn nhiều chất béo làm tăng sự nhạy cảm với các loại thuốc tác động lên hệ thống dopamine [41, 42].

Các nghiên cứu trước đây trên chuột gầy đã cho thấy hiệu quả khác biệt của phong tỏa thụ thể D1 và D2 để giảm lượng carbohydrate sử dụng nồng độ phù hợp với những gì được sử dụng trong nghiên cứu này [31–33, 43]. Những ảnh hưởng này được cho là qua trung gian một phần bởi các khu vực của não liên quan đến phần thưởng thực phẩm và các thụ thể D2 ở những khu vực này có thể đặc biệt dễ bị thay đổi do béo phì [31, 33, 44–46]. Nghiên cứu hiện tại mở rộng dựa trên những phát hiện về điều chế thụ thể dopamine của lượng carbohydrate ở chuột gầy và khen ngợi những nghiên cứu cho thấy độ dẻo kéo dài trong hệ thống thưởng trong bệnh béo phì. Trong khi sự phức tạp của các hệ thống và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự tương tác đó (kiểm soát cấp tính của một hệ thống bị thay đổi mạn tính) rõ ràng làm tăng các phương sai riêng lẻ và do đó làm giảm tác dụng tương tác trong ANOVAs, so sánh trực tiếp (hậu hoc) về hiệu ứng đáp ứng liều cho thấy sự nhạy cảm khác biệt với liều đồng phân của chất đối kháng thụ thể giữa các nhóm chế độ ăn uống. Những thay đổi ảnh hưởng đến D2R đặc biệt phụ thuộc vào hàm lượng carbohydrate cũng có trong chế độ ăn giàu chất béo, cho thấy hàm lượng chất dinh dưỡng đa lượng trong chế độ ăn có thể làm thay đổi hệ thống thưởng.

Các tác động khác biệt của độ nhạy cảm với raclopride trong thử nghiệm sucrose có thể là do sự hiện diện của sucrose trong chế độ ăn kiêng. Mặc dù cả hai chế độ ăn kiêng gây béo phì đều chứa một số sucrose, chế độ ăn kiêng FCHE chứa lượng sucrose nhiều hơn so với chế độ ăn kiêng HFHE. Do đó, việc thiếu phản ứng với raclopride trong thử thách sucrose của chuột FCHE, nhưng không phải chuột HFHE, có thể là do sự tăng cường tiếp xúc với sucrose trong chế độ ăn uống HFhe. Tuy nhiên, không có chế độ ăn kiêng gây béo phì có chứa fructose, nhưng sự khác biệt đã được quan sát thấy trong các phản ứng của các nhóm chế độ ăn kiêng gây béo phì với raclopride trong xét nghiệm fructose là tốt. Hơn nữa, không có sucrose trong chế độ ăn kiêng Chow, nhưng phản ứng của nhóm Chow đối với raclopride trong thử nghiệm sucrose gần giống với phản ứng của FCHE hơn chuột HFhe. Điều này chỉ ra rằng các yếu tố khác có thể nằm dưới các phản ứng khác biệt đối với điều trị raclopride như là một chức năng của chế độ ăn kiêng và kiểm tra carbohydrate.

Giải thích thay thế có thể bao gồm các hiệu ứng khác biệt về thần kinh và nội tiết tố gây ra bởi fructose và sucrose. Trong khi các cơ chế chính xác vẫn còn mơ hồ, ngày càng có nhiều bằng chứng ủng hộ quan niệm này [47, 48]. Trong bối cảnh này, khả năng hai chế độ ăn thay đổi sở thích sucrose và fructose khác nhau do tác động khác biệt của chúng đối với tín hiệu đường miệng và đường tiêu hóa đối với hệ thống khen thưởng có thể được loại trừ và đảm bảo điều tra thêm.

Béo phì và thực phẩm ngon miệng đã được ngụ ý độc lập để thay đổi tín hiệu dopamine [3, 45, 49, 50], và do đó cũng có thể giải thích cho phản ứng khác biệt được quan sát trong nghiên cứu hiện tại. Thật vậy, dữ liệu của chúng tôi hỗ trợ những phát hiện trước đây cho thấy tín hiệu dopamine D2R giảm béo phì [45, 50]. Tuy nhiên, phát hiện mới của nghiên cứu hiện tại là bản chất của mối quan hệ này có thể phụ thuộc vào hàm lượng dinh dưỡng đa lượng của chế độ ăn kiêng gây béo phì hơn là béo phì hoặc các biến chứng liên quan. Một phát hiện chính khác là sự khác biệt được thấy trong hiệu quả của chất đối kháng D2R giữa các carbohydrate thử nghiệm. Chúng tôi ghi nhận một xu hướng trong dữ liệu của chúng tôi rằng lượng đường fructose dường như được kiểm soát chặt chẽ hơn bởi D2Rs so với lượng sucrose, khiến người ta đặt câu hỏi về việc lượng carbohydrate khác nhau có thể được điều chỉnh khác nhau như thế nào và nếu phần thưởng được gợi ra bởi các carbohydrate khác nhau có thể tuyển dụng các cơ chế khác nhau. Dữ liệu trước đây đã chỉ ra rằng lượng sucrose và fructose tạo ra các phản ứng sinh lý không giống nhau. Sucrose đã được chứng minh là tạo ra các hiệu ứng có điều kiện dựa trên cả hương vị và đặc tính sau ăn của nó [28, 51, 52] trong khi fructose dường như phát huy tác dụng kích thích hành vi chỉ bằng hương vị của nó chứ không phải bằng cách củng cố các hiệu ứng sau ăn [27, 53]. Do đó, khả năng đáp ứng của các mạch thưởng đối với fructose có thể vẫn còn nguyên vẹn ngay cả khi phản hồi được gợi ra bởi sucrose bị tổn hại do suy yếu thứ phát do béo phì (ví dụ như giảm độ nhạy insulin / leptin). Điều ngược lại cũng có thể đúng: một phản ứng ngược quy định đối với việc kiềm chế lượng sucrose có thể không kiểm tra lượng đường fructose. Các nghiên cứu trong tương lai ở người là cần thiết để điều tra xem liệu sở thích đối với thực phẩm giàu fructose có thực sự tăng khi bị béo phì hay không, nếu sở thích sucrose và fructose tương đối khác nhau ở bệnh nhân béo phì cũng mắc bệnh tiểu đường.

Trong khi tác dụng của sucrose đối với dopamine đã được nghiên cứu rộng rãi [3, 19, 43, 50], ít được biết đến về sự tương tác giữa fructose và hệ thống thưởng dopamine, mặc dù các báo cáo ban đầu từ phòng thí nghiệm Hoebel chỉ ra rằng fructose có thể tạo ra các phản ứng sinh lý độc đáo của riêng nó [24]. Nghiên cứu hiện tại bổ sung thêm một thông tin cho câu đố phức tạp này cho thấy chế độ ăn kiêng có hàm lượng dinh dưỡng đa lượng khác nhau có thể làm thay đổi sự kiểm soát dopamine khác nhau của lượng đường fructose. Cần nghiên cứu thêm để hiểu đầy đủ các cơ chế cơ bản theo đó chất béo và đường trong chế độ ăn uống có thể ảnh hưởng đến tín hiệu ruột-não và gợi ra những thay đổi trong não.

5. Kết luận

Nghiên cứu này chứng minh rằng chế độ ăn kiêng gây béo phì (năng lượng cao) khác nhau về hàm lượng chất béo và carbohydrate, thay vì béo phì, có thể làm tăng sự nhạy cảm với các chất đối kháng thụ thể D1 và D2 trong việc giảm lượng carbohydrate. Phát hiện này tương thích với quan niệm chung rằng tín hiệu dopamine trong bệnh béo phì trong chế độ ăn kiêng bị cùn, và cho thấy mối quan hệ mới giữa chế độ ăn kiêng và tác dụng dopamine trung tâm. Một phát hiện quan trọng khác là chế độ ăn uống làm thay đổi một cách khác biệt tiềm năng của chất đối kháng thụ thể dopamine trong việc ức chế lượng sucrose và fructose. So với chế độ ăn bình thường (ít béo) hoặc nhiều chất béo, carbohydrate cao, béo phì được tạo ra bởi chế độ ăn rất ít chất béo nhưng ít đường dẫn đến tăng độ nhạy cảm với cả đối kháng thụ thể D1 và D2 trong việc giảm lượng đường sucrose, nhưng kiểm soát thụ thể D2 bảo quản. Ngược lại, những con chuột được cho ăn chế độ ăn giàu năng lượng với sự kết hợp giữa chất béo và carbohydrate chế độ ăn uống cao đã chứng minh sự điều hòa thụ thể D2 tăng cường của lượng đường fructose. Do đó, dường như lịch sử chế độ ăn uống có thể làm thay đổi sự phát triển của thiếu hụt dopamine trước đây được cho là do béo phì nói chung. Dữ liệu hiện tại cũng cho thấy rằng những đặc tính này của độ dẻo dopamine có thể ảnh hưởng đến mức độ carbohydrate nhất định, chẳng hạn như fructose và sucrose, phát huy tác dụng bổ ích của chúng. Sự khác biệt như vậy có thể giải thích một số thay đổi trong tỷ lệ thành công của các phương pháp điều trị và liệu pháp chống béo phì khác nhau. Các nghiên cứu sâu hơn được yêu cầu để kiểm tra khả năng ứng dụng của những phát hiện này vào con người và điều tra các cơ chế cơ bản.

Lời cảm ơn

Chú thích

dự án