Obezitatea indusă de alimentația nedorită mărește autoinhibiția receptorilor D2 în zona tegmentală ventrală

Conceptualizare roluri, curatarea datelor, analiză formală, investigație, metodologie, supraveghere, validare, vizualizare, scriere - schiță originală, scriere - revizuire și editare

Adresa actuală: Laboratorul de neurobiologie in vivo, filiala de neurobiologie, Institutul Național de Științe ale Sănătății Mediului, Institutele Naționale de Sănătate, Research Triangle Park, Carolina de Nord, Statele Unite ale Americii

Affiliations Wagoner Center for Alcohol and Addiction Research, Universitatea din Texas la Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii, Divizia de farmacologie și toxicologie, Colegiul de farmacie, Universitatea din Texas la Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Conceptualizare, curatarea datelor, achiziționarea de fonduri, investigație, metodologie, validare, vizualizare

Affiliations Wagoner Center for Alcohol and Addiction Research, Universitatea din Texas la Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii, Departamentul de Neuroștiințe Universitatea din Texas la Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Arhivarea datelor, Investigații

Departamentul de Neuroștiințe de Afiliere Universitatea din Texas din Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Arhivarea datelor, Investigații

Departamentul de Neuroștiințe de Afiliere Universitatea din Texas din Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii

Roluri Curarea datelor, investigații, vizualizare

Affiliation Wagoner Center for Alcohol and Addiction Research, Universitatea Texas din Austin, Austin, Texas, Statele Unite ale Americii

Conceptualizare roluri, curatarea datelor, analiză formală, achiziție de finanțare, investigație, metodologie, administrare proiect, resurse, software, supraveghere, validare, scriere - revizuire și editare

Jason B. Cook,
Linzy M. Hendrickson,
Grant M. Garwood,
Kelsey M. Toungate,
Christina V. Nania,
Hitoshi Morikawa

Cifre

Abstract

Citare: Cook JB, Hendrickson LM, Garwood GM, Toungate KM, Nania CV, Morikawa H (2017) Obezitatea indusă de dietă în junk food mărește autoinhibiția receptorilor D2 în zona tegmentală ventrală și reduce consumul de etanol. PLOS ONE 12 (8): e0183685. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685

Editor: James Edgar McCutcheon, Universitatea din Leicester, REGATUL UNIT

Primit: 24 mai 2017; Admis: 9 august 2017; Publicat: 31 august 2017

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de RO1 AA015521 (HM), F32AA021640 (LMH) și T32-AA007471 (Universitatea Texas din Austin, Divizia de farmacologie și toxicologie, Colegiul de farmacie). Aceste subvenții au fost sau sunt finanțate de Institutul Național pentru Abuzul de Alcool și Alcoolism. https://www.niaaa.nih.gov/. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Proprietățile de întărire ale drogurilor dependente și ale alimentelor plăcute sunt mediate, parțial, de sistemul de dopamină mezostriatală (DA) [1]. Mai mult, expunerea extinsă la droguri de abuz, inclusiv etanol sau alimente gustoase cu densitate energetică produc neuroadaptări DAergice similare. De exemplu, expunerea cronică la etanol și alte medicamente de abuz reduce receptorii D2 (D2Rs) și nivelurile bazale de DA în striat [2-4], care se observă și în cazul consumului de alimente dense în energie [5-7]. Oamenii obezi au redus, de asemenea, expresia D2R în striat [8] și au redus activarea striatală ca răspuns la mâncarea gustabilă [9]. Prin urmare, întrucât neuroadaptările după alimentele cu densitate energetică sau expunerea cronică la medicamente sunt similare, consumul excesiv de alimente dense cu energie poate crește susceptibilitatea la dependența de droguri. Interesant este faptul că studiile pe rozătoare au arătat că consumul ridicat de grăsimi sau zahăr reduce consumul de psiho-stimulante și preferința condiționată a locului [10-13]. În schimb, consumul ridicat anterior de grăsimi sau zahăr/carbohidrați poate crește [14, 15] sau reduce [16, 17] consumul de etanol la rozătoare. Cu toate acestea, nu se știe cum consumul de produse alimentare consumate în mod regulat de oameni afectează consumul de etanol.

În SUA, aproximativ 35% dintre adulți și 17% dintre copii și adolescenți sunt obezi [18]. Prevalența în creștere a obezității a fost asociată cu o accesibilitate crescută la „alimente nedorite” bogate în grăsimi, zahăr și alți carbohidrați [19], iar consumul acestor diete este deosebit de important în adolescență [20-22]. În încercarea de a modela acest tip de dietă densă energetică care contribuie la obezitate, anchetatorii au oferit șobolanilor acces la produse alimentare nesemnificate, denumite dietă de cafenea [5, 6, 23]. S-a demonstrat că hrana pentru dietă de la cafenea reduce D2R și nivelurile bazale de DA în striat, reduce sensibilitatea circuitelor de recompensă utilizând auto-stimulare intracraniană și produce un consum compulsiv de alimente [5, 6]. Cu toate acestea, nu se știe dacă hrana prin dietă a cafenelei modifică proprietățile electrofiziologice ale neuronilor DA în zona tegmentală ventrală (VTA) sau influențează consumul de etanol.

Eliberarea DA somatodendritică activează D2R pe somata și dendritele neuronilor DA, rezultând autoinhibiția in vivo [24, 25] și in vitro [26, 27] prin activarea canalelor de potasiu (GIRK) protejate cu proteine G rectificate în interior prin intermediul semnalizării Gi/o . Astfel, activarea D2R a GIRK are ca rezultat hiperpolarizarea și reducerea excitabilității neuronale [28]. În neuronii VTA DA, administrarea repetată de etanol sau administrarea acută de cocaină crește autoinhibiția mediată de D2R [29, 30]. Mai mult, după administrarea repetată a etanolului la șoareci, creșterea autoinhibiției D2R a fost asociată cu creșterea consumului de etanol la domiciliu [29]. Deși este clar că dietele bogate în calorii produc adaptări DAergice de tip addictiv în striat, efectele dietelor bogate în calorii asupra autoinhibiției D2R în neuronii VTA DA nu au fost caracterizate.