Переїдання, ожиріння та рецептори дофаміну

Анотація

Нові результати у щурів показують, що компульсивне перегодовування може призвести до дефіциту в схемі винагороди мозку. Цікаво, що ці дефіцити нагадують ті, що виникають внаслідок наркоманії.

Нейромедіатор дофамін відіграє ключову роль у схемі винагороди мозку. Прийом наркотиків, що викликають сильну залежність, таких як кокаїн, спричиняє збільшення рівня дофаміну в лімбічному мозку, включаючи ядро стрибтума, що призводить до посилення пов'язаної поведінки (1). Недавні дослідження також пролили світло на участь стриатуму в харчуванні людей, що страждають ожирінням. Примітно, що дослідження позитронно-емісійної томографії показали, що у людей із ожирінням стригані рецептори дофаміну D2 знижуються у порівнянні з рецепторами D2 з їх більш худих аналогів (2). Крім того, також було продемонстровано, що люди з ожирінням, як правило, переїдають, щоб компенсувати притуплену поперечно-смугову чутливість (3). Аналогічні дефіцити передачі сигналів дофаміну в смугастій тканині спостерігались також у осіб, залежних від наркотиків. Оскільки патологічне переїдання також зумовлене задоволенням і примусом продовжувати свою діяльність, незважаючи на відомі негативні наслідки, такі як наркоманія, вважається, що це стосується нейромедіації дофаміну. Однак чи є ці недоліки в сигналізації рецептора D2 ожирінням чи у людей, що страждають ожирінням, виникають дефіцити внаслідок дисфункції винагороди - це відкрите питання.

Джонсон і Кенні (4) прагнули зрозуміти фізіологію компульсивного харчування, вивчаючи поведінку щурів з легким доступом до їжі з високим вмістом жиру. Зараз вони виявили, що схема винагороди мозку, яка бере участь у компульсивному перегодовуванні, схожа на схему, пов’язану з наркоманією (4).

У першому наборі експериментів щурів приблизно однакового розміру готували до процедур винагороди за стимулювання мозку. Коротко кажучи, стимулюючі електроди імплантували в бічні гіпоталамі. Щурам дозволили відновитись після хірургічних процедур і зафіксували базовий рівень електричної стимуляції, необхідний для того, щоб щури могли повертати колесо. Кількість стимуляції, або стабільний поріг винагороди, був практично однаковим для всіх щурів. Далі автори розділили тварин на три групи. Протягом 40 днів перший набір щурів мав доступ лише до стандартної лабораторної чау; другий набір мав доступ до чау та одногодинний доступ до смачної, енергетично насиченої їжі у стилі кафетерію, такої як бекон, ковбаса та торт; а третій набір мав розширений доступ як до чау, так і до їжі з високим вмістом жиру. З часом щури, які мали широкий доступ до енергетично багатих продуктів харчування, набирали приблизно вдвічі більше ваги, ніж щури, які мали доступ лише до чау-чау та обмеженої кількості енергетично багатих продуктів харчування. Крім того, щури, які мали більший доступ до смачної дієти, потребували більшої стимуляції, щоб повернути колесо, що є ознакою дефіциту винагороди мозку, що також пов’язано з формами наркоманії.

Далі автори перевірили, чи впливає переїдання на рівень рецепторів D2 в смугастому тілі. Для цього автори повторювали експерименти з подачею без введення електродів. Знову ж таки, щури були розділені на три групи, які мали доступ лише до чау, чау та обмежений доступ до їжі з високим вмістом жиру, або чау та широкий доступ до їжі з високим вмістом жиру. Після того, як були відмічені суттєві відмінності у масі тіла між щурами, що мали лише чау та широкодоступний доступ, їх вбивали для вивчення рівнів D2-рецепторів у смугастому комплексі. Імуноблот-аналіз показав, що маса тіла щурів негативно корелювала з рівнем рецепторів D2. Іншими словами, чим товщі щури, тим менша щільність рецепторів D2 в смугастому тілі.

Щоб встановити зв'язок між рівнями смугастих рецепторів D2 та винагородою мозку, у свіжій партії щурів автори використовували вірусний вектор з короткою шпилькою, що заважала РНК, щоб збити експресію генів. Щури зі зниженим рівнем рецепторів D2 після нокдауну мали підвищені пороги винагороди, що нагадувало сценарій, що спостерігався у щурів на дієті з багатим енергоспоживанням. Цікаво, що інші недавні дослідження показали, що імпульсивні за своєю суттю щури знижували рівень рецепторів D2/D3 навіть за відсутності впливу наркотиків (5). І навпаки, можливо, що високий рівень рецепторів D2 може забезпечити певний захист від прийому наркотиків (2). Проблема без відповіді, яка виникає в результаті цих досліджень, полягає в тому, чи пов’язана спонтанна імпульсивність із переїданням через зниження рівня рецепторів D2.

В іншій серії експериментів щурам надали доступ до однієї з трьох дієт, і через 40 днів вони були обумовлені очікуванням удару стопи, який відповідав світловому сигналу (4). Щурам з усіх трьох груп також дозволялося ненадовго їсти енергетично багату їжу. Щури з обмеженим попереднім доступом або відсутністю доступу до енергетично багатих продуктів харчування стали непогашеними після надання доступу до смачної їжі. Ці щури перестали їсти, коли вмикався світловий сигнал. Однак боязнь ударів ніг не могла стримати годування щурів з широким попереднім доступом до смачної їжі. Знову ж таки, компульсивне переїдання нагадувало самовживання наркотиків, оскільки негативні наслідки були недостатніми стримуючими факторами для отримання винагороди.

Тим не менше, виникають цікаві питання. Чи існує прямий зв’язок між зловживанням наркотиками та компульсивним перегодовуванням? Чи можна вважати одне в клініці фактором, що схильний до іншого? І нарешті, чи будуть терапевтичні засоби, які борються із зловживанням наркотиками, ефективними для лікування компульсивного переїдання? Без сумніву, дослідження будуть спиратися на сучасні знання, щоб надати більш чітку картину.