Semnalele homeostatice și hedonice interacționează în reglementarea consumului de alimente
Abstract
Introducere
În domeniul medicinii, termenul de dependență se aplică numai drogurilor abuzive, cum ar fi alcoolul și cocaina. Deși conceptul de dependență de alimente a primit o atenție considerabilă din partea mass-media populare în ultimii ani, nu există de fapt un diagnostic pentru dependența de alimente în știința medicală. Spre deosebire de dependența de droguri de abuz, se știe mult mai puțin despre consecințele comportamentale și neurobiologice ale expunerii repetate la alimente foarte gustabile. Având în vedere cerința de hrană pentru viață, multe dezbateri s-au concentrat pe definirea termenului de dependență alimentară. În scopul acestei discuții, folosim o definiție simplificată, dar utilă a dependenței de alimente ca „o pierdere a controlului asupra consumului de alimente”. [Pentru o discuție completă despre definiția dependenței de alimente, cititorul este îndreptat către o revizuire excelentă de către Rogers și Smit (1).] Folosind drogurile abuzului ca model, comparăm reglarea neuronală a consumului de alimente cu consumul de droguri și discutăm potențialul ca alimentele să fie considerate dependente.
Aspecte hedonice ale dependenței de substanțe și ale consumului de alimente
Dovezi considerabile la rozătoare și la oameni susțin acum teoria că atât drogurile abuzive, cât și consumul de alimente foarte gustabile converg pe o cale comună în cadrul sistemului limbic pentru a media comportamente motivate (2,3). O mare parte din această lucrare s-a concentrat pe calea dopaminei mezolimbice, deoarece toate medicamentele obișnuite de abuz cresc semnalizarea dopaminei de la terminalele nervoase originare din zona tegmentală ventrală (VTA) 5 către neuronii din nucleul accumbens (numit și striatul ventral) ( FIG. 1 ). Se crede că creșterea transmisiei dopaminergice are loc fie prin acțiune directă asupra neuronilor dopaminergici (stimulente, nicotină), fie indirect prin inhibarea interneuronilor GABAergici în VTA (alcool, opiacee) (2,3). De asemenea, implicat în activarea mediatorului activării neuronilor dopaminergici VTA este neurotransmițătorul peptidic orexin, care este exprimat de o populație de neuroni hipotalamici laterali care inervează în mare parte creierul, inclusiv VTA (4-6).
Reprezentarea schematică a circuitelor neuronale care reglează hrănirea. Neuronii dopaminergici originari din proiectul VTA către neuroni din nucleul accumbens al striatului ventral. Hipotalamusul lateral primește intrări din proiecțiile GABAergic din nucleul accumbens, precum și din neuronii melanocortinergici din Arcul hipotalamusului. În plus, receptorii melanocortinei se găsesc și pe neuronii din VTA și din nucleul accumbens.
Recompensele naturale, cum ar fi alimentele, stimulează răspunsuri similare în calea dopaminei mezolimbice. Prezentarea alimentelor foarte gustabile induce eliberarea puternică de dopamină în nucleul accumbens (3). Se consideră că această eliberare de dopamină coordonează multe aspecte ale încercărilor unui animal de a obține recompense alimentare, inclusiv excitare crescută, activare psihomotorie și învățare condiționată (amintind de stimuli asociați alimentelor). Mecanismul prin care alimentele stimulează semnalizarea dopaminei este neclar; cu toate acestea, se pare că receptorii gustativi nu sunt necesari, deoarece șoarecii lipsiți de receptori dulci sunt încă capabili să dezvolte o preferință puternică pentru soluțiile de zaharoză (7). O posibilitate este că neuronii orexin pot fi activați în timpul hrănirii, cu eliberarea consecventă de orexin stimulând direct neuronii dopaminergici VTA (8).
S-a confirmat recent importanța căii dopaminei mezolimbice în bolile umane. Stoeckel și colab. a raportat că la femeile cu greutate normală, imaginile cu alimente dense în energie au stimulat o creștere semnificativă a activității caudatului dorsal, o regiune a striatului dorsal. În schimb, femeile obeze care au prezentat imagini cu alimente cu conținut ridicat de energie au demonstrat o activare crescută în mai multe regiuni limbice, inclusiv cortexurile orbitofrontale și prefrontale, amigdala, striatul dorsal și ventral, insula, cortexul cingulat anterior și hipocampul (9). Această diferență de activare sugerează că indivizii obezi pot avea o evaluare modificată a recompensei alimentare, rezultând o motivație aberantă de a consuma alimente cu conținut ridicat de energie.