Ивон Х. С. Яу
1 Катедра по психиатрия, Медицинско училище в Йейлския университет, Ню Хейвън, CT, САЩ
Марк Н. Потенца
1 Катедра по психиатрия, Медицинско училище в Йейлския университет, Ню Хейвън, CT, САЩ
2 отдела за детски учебен център и невробиология, Медицински факултет на университета Йейл, Ню Хейвън, CT, САЩ
Резюме
Въведение
Определено като „необичайно или прекомерно натрупване на мазнини, което може да влоши здравето“ 1, затлъстяването е състояние, което е все по-често срещано. В Съединените щати 35,7% от възрастните са със затлъстяване (индекс на телесна маса [ИТМ] ≥30 kg/m 2) 2. В световен мащаб изчисленията от 2008 г. показват, че 1,4 милиарда възрастни в световен мащаб са с наднормено тегло (ИТМ ≥25 kg/m 2) и че поне 200 милиона мъже и 300 милиона жени са били със затлъстяване 1. Затлъстяването представлява важен рисков фактор за потенциално животозастрашаващи здравословни проблеми, включително сърдечно-съдови заболявания, диабет тип II, остеоартрит и някои видове рак 3-5 .
Има многобройни и разнообразни опити за осигуряване на механизми за хората да отслабнат и да поддържат здравословно телесно тегло; повечето обаче не са успели да поддържат трайни ефекти, като пациентите често възстановяват загубеното си тегло в рамките на 5 години 6-8. Трудността при лечението и намаляването на разпространението на затлъстяването може да отразява хетерогенността на затлъстяването като състояние. Една концепция, подкрепена от неотдавнашни изследвания в областта на пристрастяването и храненето, е, че храните, особено вкусни и енергийно гъсти, могат да предизвикат пристрастяване по начини, подобни на злоупотребата с наркотици 9; следователно тези констатации доведоха до концептуализирането на „храните като наркотици“ 10. Стресът отдавна се счита за критичен рисков фактор за развитието на пристрастяващи разстройства и рецидив на пристрастяващо поведение 11, 12. Въпреки това, малко проучвания са прегледали връзките между стреса и приема на храна, особено на хиперпалапни или „комфортни“ храни, които могат да се консумират за намаляване на стреса.
Стрес и хранително поведение
Стресът е предизвикателство към естествената хомеостаза на организма; от своя страна организмът може да реагира на стрес, като произвежда физиологичен отговор, за да възстанови равновесието, загубено от въздействието на стресора. Една такава хомеостаза, която е нарушена, е тази на хранителното поведение. Физиологичните аспекти на хранителното поведение отдавна са проучени и информацията често се извлича от животински модели, хранени със стандартна лабораторна чау. Експерименталните резултати обаче са противоречиви. Животните, хранени с еднократна диета с храна, са предоставили доказателства както за хиперфагия, предизвикана от остър стрес, така и за хипофагия 16, 17. При хората се забелязват индивидуални различия в реакцията на приема на храна - приблизително 40% се увеличава и 40% намалява приема на калории при стрес, докато приблизително 20% от хората не променят поведението си при хранене през стресови периоди 18-20. Тези различни резултати могат да се отнасят до специфичния тип манипулиран стрес, продължителност на провокацията на стрес и вариации в нивата на ситост и глад в началото на проучването. Например, леките стресови фактори могат да предизвикат хиперфагия, докато по-тежките стресови фактори, хипофагия 21. Въпреки това, други индивидуални разлики изискват разглеждане.
Настоящата статия изяснява потенциалните обяснения за парадокса на хранене със стреса, т.е. че стресът може да доведе както до хиперфагия, така и до хипофагия. Преглеждаме припокриване на ключови елементи на хормоналната и мозъчната стресова невроциркулация с тази на апетита и мотивацията за прием на храна.
Реакция на остър и хроничен стрес: Ролята на хипоталамо-хипофизарно-надбъбречната ос
Повтарящият се и неконтролируем стрес с течение на времето може да наруши регулирането на оста на HPA, което следователно засяга енергийната хомеостаза и хранителното поведение. Хроничното активиране на оста HPA може да промени метаболизма на глюкозата, да стимулира инсулиновата резистентност и да повлияе на множество хормони, свързани с апетита и хипоталамусните невропептиди 36. Норадреналинът и CRF могат да потискат апетита по време на стрес, докато кортизолът може да стимулира апетита по време на възстановяване от стрес 37. Продължителната стрес-индуцирана секреция на GC може да насърчи отлагането на мазнини в корема; синергично с инсулина, това може да намали активността на оста на HPA 38. Освен това тези, които са под хроничен стрес, са склонни да ядат повече при условия на остър стрес 39 и показват повишено предпочитание и консумация на хипер-вкусни, енергийно гъсти храни с високо съдържание на захар и мазнини 18, 40 .
Потенциална роля на инсулина
Животински модели са демонстрирали, че GC действат директно по обратен начин, който насърчава свързаните с храната задвижвания и секрецията на CRF и ACTH. Например, адреналектомизирани плъхове демонстрират намален прием на храна, докато приемът на GC увеличава приема на храна, като стимулира освобождаването на NPY и инхибира освобождаването на CRF 41, 42. Изглежда обаче, че тези ефекти не засилват мотивираното от храненето поведение при всякакви условия. Адреналектомията намалява приема на чау, докато последващото заместване на кортикостерон го нормализира; високите нива на кортикостерон обаче нито стимулират, нито намаляват приема на чау 43. Когато плъховете са направени диабетици, използвайки стрептозотоцин (който убива панкреатичните В-клетки и следователно намалява/елиминира секрецията на инсулин), се забелязва подчертан, зависим от дозата ефект на кортикостерон върху приема на чау-чау 44 Заедно тези открития предполагат, че секрецията на инсулин, също стимулирана дозозависимо от GC, частично блокира приема на чау, стимулиран от кортикостероиди.
Стрес, хранене и система за награди
Излагането на остър стрес по време на сканиране на позитронно-емисионна томография (PET) разкрива, че както стресът, така и кортизолът освобождават засилено освобождаване на допамин от NAcc 59. Друго проучване по подобен начин установява, че индивидите с по-голяма реактивност на кортизола отделят повече допамин във вентралния стриатум, което предполага силна взаимосвързаност между двете 60. Успоредно с това, периферните хомеостатични регулатори на енергийния баланс, като лептин, грелин, инсулин и орексин (всички те са свързани с оста HPA), могат също да регулират поведението, което е нехомеостатично, и да модулират възнаграждаващите свойства на храната 54, 61. Тези невропептиди могат да участват в регулирането на приема на храна чрез взаимодействие с допаминергичната система чрез сродни рецептори на VTA допаминовите неврони.
Като се има предвид, че злоупотребата с храни и наркотици изглежда има подобни механизми на действие, участието в единия би могло да бъде „кръстосано“ за другото. В съответствие с това схващане, плъховете, прилагани интраакумбенни опиоидни инжекции (срещу физиологичен разтвор), реагират чрез преяждане 64. И обратно, пациентите, които са претърпели бариатрична хирургия и са загубили значително количество тегло, бързо са увеличили употребата на алкохол 65. Прилагането на налтрексон, опиоиден антагонист, на плъхове след 17-седмично излагане на диета с хиперпалапция не променя енергийния прием, но потиска хиперфагията на хиперпалапивната храна 66. Тъй като храната е евтин ресурс за осигуряване на възнаграждение с хипер-вкусни храни, предлагащи краткосрочно удоволствие и облекчение от дискомфорт, отрицателното подсилване и дистрес могат да мотивират свързаното със стреса хранене като начин за регулиране на реакциите на стреса.
Пристрастяващи свойства на свръх вкусната храна
Изследванията на приема на храна показват, че има значително припокриване с пристрастяванията към вещества, като от това относително добре установено поле 67 може да се научи много, включително по отношение на ролята на стреса и хипер-вкусната храна. Стресът, особено неконтролируемият стрес, е мощен отрицателен подсилващ елемент, който насърчава придобиването на наркотици, злоупотребяващи 48. Предварителното лечение с кортикостерон, за което се смята, че имитира състоянието на хроничен стрес, преувеличава този ефект 68. Обратно, адреналектомията премахва ефекта на стреса върху придобиването на лекарства 69 .
Фактори, модериращи връзката между стреса и хранителното поведение
Изпитването на желание за ядене, при липса на истинска калорична нужда, е често срещано, но е обект на големи индивидуални разлики. По-долу са разгледани няколко често срещани фактора и видове стресори, които могат да смекчат риска от стрес-индуцирана хиперфагия.
ТЕГЛО И СВЪРЗАН С ДИЕТА МЕТАБОЛИЗЪМ
Свързаните с теглото метаболитни промени могат да променят алостатичния товар. Животински модели са предоставили доказателства, че затлъстяването често се характеризира с намалено количество мастен сигнал или резистентност на рецепторно ниво 80. В състояние на недостатъчна мастна сигнализация, което обикновено служи като отрицателна обратна връзка чрез намаляване на хедоничната стойност на храната, приемът на храна може да бъде удължен и прекратяването на храненето е нарушено. В допълнение към намалената чувствителност към отрицателна обратна връзка, чувствителността на периферната тъкан на мастната и скелетната мускулна тъкан може също да е променила чувствителността към GCs 81. Повишеното тегло, инсулиновата резистентност и диетите с високо съдържание на мазнини са свързани с притъпени GC отговори на предизвикателствата на стреса и променени автономни и периферни катехоламинови отговори 82. Тази нарушена „спирачна“ система може отчасти да обясни епидемията от нехомеостатично хранене 83 .
ЕМОЦИОНАЛНО ХРАНЕНЕ
Хроничният стрес често е придружен от тревожност, депресия, гняв, апатия и отчуждение 87. Заплашителните и когнитивно значими стимули активират емоционалната нервна система, която отчасти определя поведенческите резултати (напр. Борба или бягство). Индуцираното от стрес повишаване на секрецията на GC може да засили емоциите и мотивацията 88. Предвид възнаграждаващите свойства на храната се предполага, че свръхприемливите храни могат да служат като „комфортна храна“, която действа като форма на самолечение за разсейване на нежелания дистрес. Доказано е, че хората в отрицателни афективни състояния благоприятстват консумацията на хедонично възнаграждаващи храни с високо съдържание на захар и/или мазнини, докато приемът по време на щастливи състояния благоприятства по-малко вкусните сушени плодове 89. След лабораторно излагане на его заплахи, хората, проявяващи висок негативен ефект или по-голяма реактивност на кортизол, ядат повече храна с високо съдържание на захар и високо съдържание на мазнини 28. По същия начин, в натуралистични условия, хората с висока реактивност на кортизол съобщават за по-големи закуски в отговор на ежедневните стресови фактори 90 .
СТРАНЕНО ХРАНЕНЕ
Ограниченото хранене се отнася до усилията за доброволен когнитивен контрол за ограничаване на приема на храна, обикновено с цел отслабване или поддържане. Когнитивното ограничаване е свързано с приема на храна в стрес, като силно сдържаните ядящи се увеличават, а необузданите ядат намаляват приема на храна по време на стресови условия 91. Този отговор се различава от този на емоционалното хранене - докато сдържаността е свързана с по-голям прием на храна след стресови фактори, емоционалното хранене е свързано с повишен прием след стресора за его-заплаха 92. Сдържаното хранене може да изостри яденето в отговор на хранителни сигнали, стрес и други стимули, докато емоционалното хранене може да послужи за подобряване на негативните емоции, фокусирани върху себе си. Хората, които одобряват по-високи нива на диетични ограничения, често показват малка обща разлика в приема на калории в сравнение с хората с ниски ограничения или в приема на храна, когато ненатрапчиво се наблюдават в лаборатория 93 и натуралистични настройки 94. Ограничаването може да представлява неуспешни опити за ограничаване на храната - яденето е по-малко от това при нормални условия (с нисък стрес), като същевременно има тенденция към преяждане по време на стрес.
СЪН ЛИШЕНИЕ
Лишаването от сън е често срещан хроничен стрес, който може да допринесе за повишен риск от затлъстяване и метаболитни заболявания, включително коремно затлъстяване, инсулинова резистентност, хипертония, атеросклероза, което може да предразположи хората към сърдечно-съдови заболявания и диабет тип II 100, 101. Смята се, че приблизително 30% от всички възрастни в САЩ спят по-малко от 6 часа на нощ 102. Анализите на напречното сечение установиха значителна връзка между кратката продължителност на съня и увеличеното разпространение на затлъстяването или по-високия ИТМ както при проби за възрастни, така и при деца 103. Два скорошни мета-анализа установиха, че кратката продължителност на съня (2 по-ниски за всеки допълнителен час сън 104, 105 .
Заключение
ПРИЗНАВАНИЯ
Това изследване беше финансирано отчасти от безвъзмездни средства от NIH от NIAAA (RL1> AA017539), Държавния департамент по психично здраве и пристрастяванията в Кънектикът и Център за психично здраве в Кънектикът. Агенциите за финансиране не предоставят информация или коментар за съдържанието на ръкописа, а съдържанието на ръкописа отразява приноса и мислите на авторите и не отразява непременно възгледите на агенциите за финансиране.
Бележки под линия
КОНФЛИКТ НА ИНТЕРЕСИ
Авторите съобщават за липса на конфликт на интереси по отношение на съдържанието на този ръкопис. Д-р Потенца се е консултирал за фармацевтичните продукти Lundbeck и Ironwood; има финансови интереси в фармацевтичните продукти на Сомаксон; получи подкрепа за научни изследвания от Mohegan Sun Casino, Pharmacy Pharmacy, Националния център за отговорно залагане, Националните здравни институти (NIH), Администрацията на ветераните; участвал е в проучвания, пощенски съобщения или телефонни консултации, свързани с пристрастяване към наркотици, нарушения на контрола на импулсите или други здравни теми; консултирал се е с хазарт, юридически и държавни субекти по въпроси, свързани със зависимости или нарушения на контрола на импулсите; е предоставил клинични грижи в Програмата за хазартни услуги в Департамента за психично здраве и пристрастяване в Кънектикът; извърши прегледи на безвъзмездни средства за NIH и други агенции; има редактирани от гости секции на списания; е изнасял академични лекции в големи кръгове, събития за продължаващо медицинско образование и други клинични или научни места; и е създал книги или глави за книги за издатели на текстове за психично здраве. Ивон Яу не съобщава за разкриване.