Ожиріння, спричинене дієтою зі шкідливою їжею, підвищує автоінгібіцію рецепторів D2 у вентральній тегментальній зоні

Ролі Концептуалізація, курація даних, формальний аналіз, дослідження, методологія, нагляд, перевірка, візуалізація, написання - оригінальний проект, написання - огляд та редагування

Поточна адреса: лабораторія нейробіології In vivo, відділення нейробіології, Національний інститут наук про охорону навколишнього середовища, Національний інститут здоров’я, Парк дослідницьких трикутників, Північна Кароліна, Сполучені Штати Америки

Центр дослідників алкоголізму та наркоманії, Техаський університет в Остіні, Остін, Техас, Сполучені Штати Америки, Відділ фармакології та токсикології, Фармацевтичний коледж Техаського університету в Остіні, Остін, Техас, Сполучені Штати Америки

Ролі Концептуалізація, курація даних, збір коштів, розслідування, методологія, перевірка, візуалізація

Афіліації Центр досліджень алкоголю та наркоманії, Техаський університет в Остіні, Остін, штат Техас, Сполучені Штати Америки, Департамент нейронауки Техаський університет в Остіні, Остін, Техас, Сполучені Штати Америки

Ролі Курація даних, Розслідування

Афілійований відділ неврології Техаського університету в Остіні, Остін, Техас, Сполучені Штати Америки

Ролі Курація даних, Розслідування

Афілійований відділ неврології Техаського університету в Остіні, Остін, Техас, Сполучені Штати Америки

Ролі Курація даних, дослідження, візуалізація

Партнерський центр вагонерів з досліджень алкоголю та наркоманії, Техаський університет в Остіні, Остін, штат Техас, Сполучені Штати Америки

Ролі Концептуалізація, курація даних, офіційний аналіз, залучення фінансування, розслідування, методологія, адміністрування проектів, ресурси, програмне забезпечення, нагляд, перевірка, написання - огляд та редагування

Джейсон Б. Кук,
Лінзі М. Хендріксон,
Грант М. Гарвуд,
Келсі М. Таунгейт,
Крістіна Василівна Наня,
Хітоші Морікава

Цифри

Анотація

Цитування: Cook JB, Hendrickson LM, Garwood GM, Toungate KM, Nania CV, Morikawa H (2017) Ожиріння, спричинене дієтою зі шкідливою їжею, підвищує автоінгібіцію рецепторів D2 в черевній ділянці та зменшує споживання етанолу. PLoS ONE 12 (8): e0183685. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685

Редактор: Джеймс Едгар Маккатчен, Університет Лестера, ВЕЛИКОБРИТАНІЯ

Отримано: 24 травня 2017 р .; Прийнято: 9 серпня 2017 р .; Опубліковано: 31 серпня 2017 р

Наявність даних: Усі відповідні дані знаходяться в газеті та в допоміжних файлах.

Фінансування: Цю роботу підтримали RO1 AA015521 (HM), F32AA021640 (LMH) та T32-AA007471 (Техаський університет в Остіні, Відділ фармакології та токсикології, Фармацевтичний коледж). Ці гранти фінансував або фінансує Національний інститут зловживання алкоголем та алкоголізму. https://www.niaaa.nih.gov/. Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Підсилюючі властивості наркотичних речовин, що викликають залежність, та їжі, що смакує, частково опосередковуються системою мезостратального дофаміну (DA) [1]. Більше того, тривалий вплив наркотиків, що вживають наркотики, включаючи етанол, або енергетично щільну смачну їжу виробляє подібні DAergic нейроадаптації. Наприклад, хронічний вплив етанолу та інших наркотиків, що зловживають, знижує D2-рецептори (D2R) та базальний рівень DA в смугастому тілі [2–4], що також спостерігається при споживанні їжі енергії [5–7]. Люди, що страждають ожирінням, також мають знижену експресію D2R в смугастому тілі [8] та знижену активацію смугастості у відповідь на смачну їжу [9]. Тому, оскільки нейроадаптації після енергетично щільної їжі або хронічного впливу наркотиків схожі, надмірне споживання енергетично щільних продуктів може збільшити сприйнятливість до наркоманії. Цікаво, що дослідження гризунів показали, що велике споживання жиру чи цукру зменшує споживання психостимуляторів та перевагу умовних умов [10–13]. На відміну від цього, попереднє споживання жиру або цукру/вуглеводів може збільшити [14, 15] або зменшити [16, 17] вживання етанолу у гризунів. Однак невідомо, як споживання нездорової їжі, яку люди регулярно вживають, впливає на вживання етанолу.

У США приблизно 35% дорослих та 17% дітей та підлітків страждають ожирінням [18]. Зростаюча поширеність ожиріння пов’язана із збільшенням доступності до «нездорової їжі» з високим вмістом жиру, цукру та інших вуглеводів [19], і споживання цих дієт особливо помітно у підлітковому віці [20–22]. Намагаючись змоделювати цей тип енергетично щільної дієти, що сприяє ожирінню, слідчі надали щурам доступ до продуктів зі шкідливою їжею, що називають дієтою в кафетеріях [5, 6, 23]. Показано, що дієтичне годування в кафетеріях знижує D2R і базальний рівень DA в смугастому тілі, знижує чутливість схем винагород за допомогою внутрішньочерепної самостимуляції та забезпечує споживання їжі, подібної до компульсивного [5, 6]. Однак невідомо, чи дієтичне годування в кафетеріях змінює електрофізіологічні властивості нейронів DA в вентральній зоні (VTA) чи впливає на вживання етанолу.

Соматодендритний вивільнення DA активує D2R на соматах і дендритах нейронів DA, що призводить до автоінгібіції in vivo [24, 25] та in vitro [26, 27] шляхом активації G-внутрішньо випрямляючих калієвих каналів (GIRK) за допомогою сигналу Gi/o . Таким чином, активація D2R GIRK призводить до гіперполяризації та зниження збудливості нейронів [28]. У нейронах VTA DA багаторазове введення етанолу або гостре введення кокаїну збільшує опосередковану D2R аутоінгібіцію [29, 30]. Крім того, після багаторазового введення етанолу мишам збільшення самоінгібування D2R було пов’язане зі збільшенням пиття етанолу в домашній клітці [29]. Хоча очевидно, що висококалорійні дієти виробляють подібні до звикання DAergic адаптації в смугастому тілі, вплив висококалорійних дієт на автоінгібування D2R у нейронах DA VTA не характеризується.