Нагорода за апетит, ситість та їжу у людей із ожирінням: підхід до поведінкового фенотипу

Анотація

Чому деякі люди залишаються худорлявими, тоді як інші сприйнятливі до ожиріння, і чому люди з ожирінням різняться у своїх успіхах у схудненні? Незважаючи на фізіологічні процеси, що сприяють насиченню та ситості, деякі особи більш сприйнятливі до переїдання. Хоча явища сприйнятливості до набору ваги, стійкості до лікування або зниження ваги та індивідуальна мінливість не є новими, їх все ще слід вивчати та систематично вивчати, щоб краще зрозуміти, як характеризувати фенотипи ожиріння. Ідентифікація та характеристика різних фенотипів не тільки підкреслюють неоднорідну природу ожиріння, але можуть також допомогти інформувати розробку більш адаптованих стратегій лікування та профілактики ожиріння. У цьому огляді вивчаються дані щодо різних сприйнятливих фенотипів ожиріння, що характеризуються факторами ризику, пов’язаними з гедонічною та гомеостатичною системами контролю апетиту.

Вступ

Апетит та харчову поведінку можна розуміти як процеси забезпечення енергією та поживними речовинами для підтримки та росту тканин тіла. Іншими словами, вони частково є виразом фізіологічної системи для досягнення біологічного призначення. Однак, як і при інших способах поведінки, харчування є вольовим. Люди можуть відрізнятися у своїй реакції на одні й ті ж подразники, сигнали навколишнього середовища або сигнали голоду та ситості. Відповідно до моделей енергетичного гомеостазу, вважається, що енергетична потреба, що виникає внаслідок метаболізму активних тканин, породжує спонукальний стимул набувати енергію з їжі [1]. Після споживання їжі мотивація до їжі гальмується процесами насичення та насичення, які включають епізодичний зворотний зв'язок від гормональних сигналів у шлунково-кишковому тракті та тонічний зворотний зв'язок з іншими гормонами, такими як лептин та інсулін, що виділяються пропорційно жировій масі [ 2]. Таким чином, пропонується, що чистий ефект цих стимулюючих та гальмівних сигналів має визначальний вплив на харчові поведінки, такі як розмір їжі та частота їжі [3].

Важливим продовженням гомеостатичної моделі є визнання ролі когнітивних та гедонічних входів у регулюванні споживання їжі [4]. Зараз прийнято вважати, що гедоністичні думки про їжу та сенсорне оцінювання таких поживних речовин, як сіль, цукор та жир, є важливими рисами нормальної гомеостатичної реакції на гостру та хронічну енергетичну потребу (Dalton and Finlayson 2013). Ці гедонічні дані допомагають врахувати поведінку, пов’язану з харчуванням, крім розміру та частоти їжі, наприклад, перевагу та вибір їжі. Однак сучасне «обезогенне» середовище, де надзвичайно смачні, часто енергоємні продукти харчування є всюдисущими, підвищує важливість когнітивних та гедонічних впливів на контроль над споживанням їжі, які відбуваються незалежно від енергії, а іноді і всупереч енергетичним потребам людини. або статус ваги. Гедоністична поведінка в їжі може виникати внаслідок можливостей для розваг, соціального дискурсу або позбавлення від стресу або негативних станів настрою. Тому основний акт прийому їжі для харчування має також вторинні фізіологічні функції. Як гедонічні, так і гомеостатичні процеси впливають на регуляцію та потенційну дисрегуляцію контролю апетиту.

Метою цього огляду є представити деякі сучасні думки та надати огляд відповідної літератури щодо операцій та основних механізмів гомеостатичного (насичення, ситості) та гедонічного (харчова винагорода: симпатія, бажання) процесів харчової поведінки при фенотипах ожиріння. Огляд ілюструє, як фенотиповий підхід може поліпшити наше розуміння контролю апетиту у всіх людей, які потрапляють у спектр стійкості або сприйнятливості до ожиріння через надмірне споживання.

Сприйнятливість в обезогенному середовищі

Навіть у випадках, коли існує сильна генетична схильність, відповідний фенотип буде повністю виражений лише за умови відповідного середовища. Звідси випливає, що загальноприйняті фенотипи ожиріння потребують обезогенного середовища. Оскільки більшість населення носить принаймні деякі гени, які еволюціонували для захисту від дефіциту їжі та голоду, це означає, що в обезогенному середовищі буде виражений весь спектр сприйнятливості всередині популяції [7]. По цьому спектру можна ідентифікувати скупчення особин в екстремальних рівнях сприйнятливості та стійкості, визначених відповідно до певних маркерів. Характеризуючи способи, за якими ці фенотипи відрізняються, може пролити світло на певні біологічні та поведінкові особливості, що стимулюють надмірне споживання та збільшення ваги.

Ожиріння є різнорідною хворобою, і існує потреба диференціювати групи осіб з ожирінням, оцінюючи, які фактори ризику схильні до ожиріння, а в деяких випадках і які характеристики заважають їм втрачати вагу. Як можна виявити сприйнятливий фенотип? За визначенням, сприйнятливий індивід набирає вагу або страждає ожирінням. Виявити людину в процесі набору ваги складніше, ніж ідентифікувати того, хто вже досяг ІМТ понад 30 років [6]. Однак загальновизнана стратифікація ІМТ (недостатня вага 2; нормальна 18,5–24,9 кг/м 2; надмірна вага 25–29,9 кг/м 2; ожиріння класу I> 30 кг/м 2; ожиріння класу II> 35 кг/м 2; ожиріння III класу> 40 кг/м 2) не слід розглядати як остаточне, оскільки ця класифікація не має підстав для етіології та мало сприяє нашому розумінню причинно-наслідкових зв'язків. Тому важливо зазначити, що сприйнятливий фенотип може існувати при будь-якому ІМТ, і сприйнятливість відображає здатність людини постійно набирати вагу навіть після накопичення значної кількості жиру в організмі. Першим корисним кроком у характеристиці сприйнятливості було б вивчення серед популяції ожиріння.

Роль голоду, ситості та ситості у фенотипах ожиріння

підхід

Каскад ситості описує різні процеси, що беруть участь у вираженні апетиту. Сюди входять психологічні події та поведінкові операції, периферична фізіологія та метаболічні події, а також нейромедіатори та метаболічні взаємодії в мозку [8]

Маса без жиру, швидкість метаболізму в спокої та відчуття голоду при ожирінні

Взаємозв'язок між масою без жиру/RMR та мотивацією їсти має значення для розуміння контролю апетиту у людей із ожирінням. Наприклад, більшість теорій не пояснює, чому люди з ожирінням, які несуть у собі велику кількість накопиченої енергії, повинні відчувати сильне почуття голоду та посилене потяг до їжі. Визнання того, що особи, що страждають ожирінням, мають не тільки велику кількість жирової тканини, але й збільшену масу без жиру, із пропорційно підвищеним коефіцієнтом коефіцієнта корисної дії, відповідає підвищеному потягу до їжі. Більше того, цей потяг до їжі цілком сумісний із накопиченням запасів жиру та розвитком стійкості до лептину та не залежить від нього, оскільки жирова маса робить порівняно невеликий внесок у показник ЯМР у порівнянні з масою без жиру. З тих пір незалежний вплив жиру та нежирної маси на споживання їжі ad libitum підтверджено в інших дослідженнях із залученням ожирілих дорослих [15].

Коефіцієнт ситості та фенотип низької ситості

Порушення контролю апетиту у людей із ожирінням також може бути пов’язано з ослабленою реакцією ситості на їжу. Дійсно, деякі люди з ожирінням повідомляють, що їх власні режими харчування не мають ніякого відношення до почуття голоду чи повноти, що свідчить про змінене або послаблене визнання та реакцію на ці внутрішні відчуття [16 •]. Barkeling та ін. [17] провели дослідження відчуттів апетиту та оцінок психометричної харчової поведінки у пацієнтів із ожирінням, які або повідомляли про "хороший" взаємозв'язок між своїм апетитом та прийомом їжі (тобто починають їсти, коли голодні; апетит та їжа (тобто ніколи не голодувати перед їжею; ніколи не сити після їжі). Автори не виявили різниці у відчуттях бажання їсти, голоду або ситості щодо їжі з фіксованою енергією, споживаної в лабораторії. Однак ті, хто не повідомляв про взаємозв'язок апетиту та прийому їжі, показали відносно слабше придушення потенційного споживання (тобто, скільки додаткової їжі можна з'їсти) відразу після їжі.

Спираючись на ці спостереження, Драпо та його колеги дослідили поширеність та психобіологічні характеристики «фенотипу з низьким насиченням» у худорлявих та ожирілих осіб [18]. Використовуючи стандартизовану методологію, автори розрахували індивідуальний "коефіцієнт насичення" (SQ) на основі зміни зареєстрованих відчуттів апетиту у відповідь на фіксовану порцію їжі. Отже, особи з „фенотипом із низьким насиченням” (SQ:

Сприйнятливість та стійкість до дієти з високим вмістом жиру

Компенсаційні відповіді на вправи: індивідуальна мінливість

Анекдотичні та емпіричні дані показують, що люди різняться у своїй реакції на вправи. Подібно обмеженню енергії, інтуїтивно зрозуміло, що організм може компенсувати збільшення витрат енергії, спричинене фізичними вправами, за допомогою орексигенного потягу до їжі. Звичайно, існує кілька компенсаторних реакцій (наприклад, швидкість метаболізму в спокої (RMR), термогенез активності, що не впливає), які потенційно можуть пояснити індивідуальну мінливість втрати ваги [25]. Однак, враховуючи відносно потужний калорійний внесок споживання енергії в енергетичний баланс, можна стверджувати, що реакція на апетит та споживання енергії є більш важливою. Отже, сприйнятливість до протистояння втраті ваги та відновлення ваги після зниження ваги, спричиненої фізичними вправами, можна пояснити схильністю до орексигенного потягу, який компенсує накладений дефіцит енергії.

Роль харчової винагороди у фенотипах ожиріння

Психологічні компоненти харчової винагороди запропоновано діяти на неявному (автоматичному, несвідомому) та явному (суб’єктивному, свідомому) рівнях [44]. Досвід винагороди, як правило, включає поєднання симпатій і бажань, однак ожиріння та сприйнятливість до переїдання, спричиненого винагородою, можуть характеризуватися випадками, коли процеси винагороди за їжу посилюються, послаблюються або навіть роз'єднуються, і, таким чином, сприяють певним формам переїдання та харчова патологія [45]. Це призвело до появи, здавалося б, несумісних теорій щодо ролі винагороди як фактора ризику для надмірного споживання, збільшення ваги та розвитку ожиріння. Перший, який називають моделлю винагороди за винагороду, пропонує, щоб ожирілі особи отримували вищий рівень винагороди за їжу в результаті гіпер функціонуючої системи винагород [46–48], а другий, названий моделлю дефіциту винагороди, пропонує страждати ожирінням люди мають вроджену реакцію з низькою винагородою, а отже, збільшують вживання корисних речовин, щоб отримати „оптимальний” рівень винагороди [49–51].

Намагаючись вирішити, здавалося б, протилежні моделі, деякі автори припускають, що гіпо-функціонуюча система винагород може бути наслідком, а не причиною ожиріння, коли рецептори дофаміну були знижені у відповідь на надмірну активацію через підвищене споживання смачна їжа [66–68]. На підтвердження цієї припущення, дослідження fMRI продемонструвало, що жінки, які набирали вагу протягом 6 місяців, продемонстрували помітне зниження реакції смугастості на споживання смачної їжі порівняно з вихідним рівнем та порівняно з жінками, які залишались стабільними у вазі [69 ]. Крім того, Burger and Stice (2012) продемонстрували, що підлітки, які повідомляли про часте вживання морозива, виявляли специфічну, ослаблену активацію регіону винагороди у відповідь на споживання цієї їжі [70].

Особливості запою - як фенотип ожиріння

Однією із змін, внесених в нещодавню публікацію п’ятого видання Діагностичного та статистичного посібника з психічних розладів (DSM-5), було перепризначення розладу переїдання (BED) з попереднього на офіційний розлад харчування. У загальній популяції поширеність BED, за оцінками, становить від 0,7 до 3,0% [73, 74]. Однак емоції, пізнання та поведінка, пов’язані з непомірним харчуванням, оцінюються у 10–20% загальної ожирілої популяції [75, 76], і в сукупності становлять ознаку, яку можна психометрично оцінити по континууму та застосувати до загальної населення. Дослідження продемонстрували, що ознака або схильність до запою, оцінена за допомогою шкали запою (BES; [77]), функціонує на низьких та помірних рівнях у худих [78] та осіб із надмірною вагою або ожирінням [79 •, 80]. Тому тенденція до переїдання була запропонована як психобіологічний маркер сприйнятливості до переїдання, керованого винагородами, що може становити фактор ризику ожиріння та збільшення ваги [81, 82 •, 83]. Відповідно до цього, Finlayson et al. [84] продемонстрували, що більший рівень запою в їжу позитивно пов'язаний із збільшенням маси жиру протягом 1 року у студентів першого курсу.

Висновок

У популяції існує цілий спектр вразливості до збільшення ваги та ожиріння, причому деякі особи є більш сприйнятливими або стійкими до переїдання, ніж інші. На вразливість до переїдання можуть впливати фактори ризику як в гомеостатичній, так і в гедоністичній системах контролю апетиту, або може відображати їх поєднання. Дослідження, представлене в цьому огляді, підкреслює цінність вивчення неоднорідної природи ожиріння та виходить за межі середньої реакції, щоб врахувати важливі індивідуальні відмінності в популяції ожиріння. Роблячи це, можна глибше зрозуміти процеси та фактори, що характеризують фенотипи, стійкі або схильні до надмірного споживання. Виявлення та характеристика різних фенотипів може допомогти інформувати розробку більш адаптованих стратегій профілактики та лікування ожиріння.