Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

повишена

Катедра по психиатрия, VU университетски медицински център, Амстердам, Холандия

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Катедра по вътрешни болести/Ендокринна секция/Невронаучен кампус Амстердам, Университетски медицински център VU, Амстердам, Холандия

Катедра по радиология и ядрена медицина, Университетски медицински център на VU, Амстердам, Холандия.

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Катедра по психиатрия, VU университетски медицински център, Амстердам, Холандия

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Катедра по вътрешни болести/Ендокринна секция/Невронаучен кампус Амстердам, Университетски медицински център VU, Амстердам, Холандия

Катедра по радиология и ядрена медицина, Университетски медицински център на VU, Амстердам, Холандия.

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Център за диабет/Катедра по вътрешни болести, VU University Medical Center, Амстердам, Холандия

Финансиращи агенции:: Това изследване беше подкрепено от инициирана от изследовател безвъзмездна помощ от Eli Lilly and Company и Bristol ‐ Myers Squibb. Д-р IJzerman се финансира от Холандската организация за научни изследвания (NWO) Схема за стимулиране на иновационни изследвания Veni (№ 91613082).

Разкриване:: Д-р Диамант беше консултант на Abbott, Astra Zeneca, Bristol-Myers Squibb (BMS), Boehringer-Ingelheim, Eli Lilly, GI Dynamics Inc., Merck Sharp & Dohme (MSD), Novo Nordisk, Poxel Pharma и Sanofi и говорител за BMS/Astra Zeneca, Eli Lilly, Novo Nordisk и Sanofi. Чрез д-р Diamant VU University University получи грантове за научни изследвания от Abbott, BMS ‐ Astra, Boehringer Ingelheim, Eli Lilly, Medtronic, MSD, Novo Nordisk и Sanofi. Чрез д-р IJzerman Медицинският център на Университета VU получи грантове за научни изследвания от Novo Nordisk и Eli Lilly and Company. Д-р Diamant и д-р IJzerman съобщават, че не са получавали лични плащания във връзка с гореспоменатите дейности, но всички плащания са директно преведени на изследователската фондация с нестопанска цел на Diabetes Center.

Резюме

Обективен

Невронните корелати и патофизиологията на емоционалното хранене са недостатъчно известни. Подобен на глюкагон пептид-1 (GLP-1), хормон след хранене, играе роля в хранителното поведение, като сигнализира за ситост на мозъка. GLP ‐ 1 рецепторните агонисти, използвани за лечение на диабет тип 2 (T2DM), насърчават загубата на тегло. Това проучване изследва връзката между емоционалното хранене и отговорите на хранителните сигнали в мозъчните области, участващи в пресищане и обработка на награди, както и ефектите, предизвикани от агонист на GLP-1 рецепторите върху тези мозъчни реакции.

Методи

Пациенти с T2DM със затлъстяване, нормогликемични индивиди със затлъстяване и слаби индивиди (н = 48) са изследвани в рандомизирано плацебо-контролирано кръстосано проучване. Използвайки функционален ЯМР, определихме връзката между емоционалното хранене и регионалните мозъчни реакции към визуалните хранителни стимули и острите ефекти от интравенозното приложение на агонист на GLP ‐ 1 рецептор ексенатид върху тези отговори.

Резултати

Резултатите от емоционалното хранене положително корелират с отговорите на хранителните сигнали при слаби субекти в инсулата, при нормогликемични субекти със затлъстяване в инсулата и при пациенти с T2DM в амигдалата, орбитофронталната кора и инсулата. Резултатите от емоционалното хранене са в отрицателна корелация с индуцираните от ексенатид намаления в отговорите на хранителни сигнали при нормогликемични субекти със затлъстяване в амигдалата и при пациенти с T2DM в инсулата.

Заключения

Нашите открития показват, че емоционалните ядещи са променили мозъчните реакции на хранителните сигнали и са по-малко чувствителни към централните ефекти на активирането на GLP-1 рецептора.

Въведение

По-рано демонстрирахме, използвайки функционален ЯМР (fMRI), че пациентите с Т2DM със затлъстяване и нормогликемични субекти със затлъстяване имат повишен отговор на картините на храната в мозъчните региони, свързани с апетита и възнаграждението и че активирането на GLP-1 рецептора притъпява тези хиперактивирания (13). В настоящия доклад предположихме, че емоционалното хранене е свързано с регионални мозъчни реакции на картини с храни и с индуцирани от GLP ‐ 1 рецепторни агонисти ефекти върху тези реакции. Следователно, ние изследвахме връзката на емоционалното хранене, оценено от холандския въпросник за поведение при хранене (DEBQ) (4), с отговори, зависими от нивото на кислород в кръвта (BOLD), върху снимки на храни по време на fMRI и индуцираните от агониста на рецептора GLP ‐ 1 намаления в тези ДЪЛБИ отговори. Ние също така установихме връзката между емоционалното хранене и предизвиканите от агониста на GLP-1 промени в приема на храна по време на ad libitum обяд на шведска маса след fMRI сесията.

Методи

Участници

Експериментален дизайн

Изследването е рандомизирано, плацебо контролирано, кръстосано проучване. Дизайнът на изследването е описан подробно по-рано (13). Накратко, субектите са получили интравенозна инфузия на GLP ‐ 1 рецепторен агонист ексенатид или плацебо в произволен ред през два отделни тестови дни. За да се предотвратят индуцирани от ексенатид промени в глюкометаболичните параметри, всички измервания са извършени по време на скоби на панкреас-хипофиза на соматостатин. Соматостатин (Somatostatin; Eumedica) се влива със скорост 60 ng/kg/min за потискане на ендогенния инсулин, глюкагон, растежен хормон и производството на GLP ‐ 1. Човешки глюкагон (0,6 ng/kg/min; глюкаген; Novo Nordisk), растежен хормон (2 ng/kg/min; Genotropin; Pfizer) и инсулин (0,6 mU/kg/min; Actrapid; Novo Nordisk) се вливат с постоянна скорост за постигане на стабилни нива. Глюкозата (200 g/l) се влива с променлива скорост, за да притисне плазмената глюкоза при 5.0 mmol/l. Интравенозното вливане на екзенатид (Byetta; Eli Lilly) или плацебо започва 60 минути след стартирането на скобата при скорост на инфузия 50 ng/min в продължение на 30 минути и се намалява до 25 ng/min за останалото време от процедурата на притискане (16). Плазмената глюкоза се измерва на всеки 10 минути. Всички посещения започнаха в 8:30 сутринта след пост през нощта и участниците не тренираха и не пиеха алкохол в продължение на 24 часа преди сесиите.

fMRI парадигма

По време на задачата fMRI участниците са гледали 126 снимки в три категории: висококалорична храна (сладка и солена), нискокалорична храна (плодове и зеленчуци) и неутрални нехранителни продукти (дървета, скали, цветя и др.). Дизайнът е адаптиран от предишни проучвания (17, 18). Снимките бяха представени във формат на блоков дизайн, с общо три повторения. Във всеки цикъл имаше шест блока снимки: два блока висококалорични храни, два блока нискокалорични храни и два блока нехранителни снимки (Фигура 1). Във всеки блок от 21 секунди бяха представени седем отделни снимки за по 2,5 секунди, последвани от интервал от 0,5 секунди. Всеки блок беше последван от 9 секунди сив празен екран с фиксиращ кръст. Във всеки блок и сесия снимките бяха съпоставени за форма и цвят. Участниците бяха инструктирани да гледат всички снимки и да се опитат да ги запомнят за тест за разпознаване. Участниците получиха тест за разпознаване след всички измервания, състоящ се от 20 ламинирани снимки (10 снимки на задачата за ЯМР и 10 нови снимки) и трябваше да посочат дали са виждали снимката по време на задачата или не.

fMRI парадигма. Едно от трите изпълнения в рамките на една fMRI сесия. Във всеки цикъл бяха разгледани шест блока от седем снимки, по два блока с висококалорична храна, нискокалорична храна и неутрални снимки. Блоковете бяха разделени от 9 секунди сив празен екран с фиксиращ кръст. Редът на блоковете беше рандомизиран с ограничението, че дадена категория картина не беше последвана от същата категория.

Придобиване и анализ на изображения

Въпросници

Всички участници попълниха подскалата DEBQ-Emotional Eating (4) по време на посещение за прожекция. Скалата се състои от 13 въпроса, оценяващи честотата на хранене в отговор на различни негативни емоции (напр. „Имате ли желание да ядете, когато се чувствате раздразнени?“, „Имате ли желание да ядете, когато се чувствате самотни?“) . Всички елементи бяха оценени по петстепенна скала, варираща от 1 (никога) до 5 (много често). Скалата демонстрира добра вътрешна консистенция (алфата на Кронбах = 0,86–0,97) (4). В настоящото проучване алфата е 0.96.

Ad libitum обяд на шведска маса

След MRI сесията на участниците беше представен избор на бюфет за оценка на енергийния прием, както е описано по-рано (13, 25). Избраният бюфет се състои от пълнозърнест хляб (четири филийки), бял хляб (четири филийки), шунка (две филийки), пиле (две филийки), сирене (две филийки), маргарин (три чаши), майонеза (20 мл), мармалад (две чаши), фъстъчено масло (две чаши), нарязан домат и краставица, маруля, ягодово кисело мляко, ябълка, банан, портокалов сок, кафе, чай, шоколадова кифла, торта. Участниците бяха посъветвани да ядат колкото искат. Те не бяха наясно, че техният избор и приемът на храна се наблюдават. След 30 минути бюфетът беше отнет и общите консумирани килокалории бяха изчислени въз основа на етикетите на храните и холандската таблица за състава на храните.

статистически анализи

Данните от клиничната група са изразени като средни стойности ± SEM (освен ако не е посочено друго) и са анализирани със Статистическия пакет за социалните науки (SPSS) версия 20. Разликите между групите са анализирани с ANOVA (оценка на емоционалното хранене, характеристики на субекта, калориен прием, резултат от теста за разпознаване) или, в случай на повече от 1 времева точка (т.е. нива на глюкоза/глюкагон/растежен хормон/екзенатид, скорост на инфузия на глюкоза), с повтарящи се мерки ANOVA с използване на време (минути) като фактор в рамките на субекта и група между - субективен фактор. Разликите в рамките на групата бяха анализирани с помощта на многократни мерки ANOVA, като се използва лечение и време (минути) като фактор в рамките на субекта (калориен прием, нива на глюкоза/глюкагон/растежен хормон, скорост на инфузия на глюкоза). В случай на значителен резултат се използва постхок корекция на множество сравнения на Bonferroni. В случай на изкривени данни, тестът на Крускал-Уолис е използван за различия между групите и тест на Фридман за разлики в рамките на групата. В случай на значителен резултат беше извършен U-тест на Mann-Whitney за анализ между групите или Wilcoxon подписан ранг за анализ в рамките на групата с post-hoc корекция на Bonferroni. Линейната регресия е използвана за изследване на асоциации. P

Резултати

Групови демографски данни

Всички 48 субекти са преминали както деня на плацебо теста, така и деня на теста за екзенатид. Участниците в трите групи бяха съпоставени по възраст и пол, пациенти с T2DM и нормогликемични субекти със затлъстяване също бяха съпоставени с ИТМ (Таблица 1). Както се очакваше, имаше значителна разлика в резултатите за емоционално хранене между слабите субекти, пациентите със затлъстяване и пациентите с T2DM (1,55 ± 0,14, 2,19 ± 0,18 и 2,04 ± 0,20, съответно, P = 0,037, като субектите със затлъстяване имат значително по-висок резултат в сравнение с постните лица (post-hoc P = 0,043) (Таблица 1). Резултатът от емоционалното хранене е положително корелиран с ИТМ (r = 0,45; P = 0,001).

  • Данните са средни стойности ± SEM или медиани [интерквартилен диапазон].
  • а Статистически значима разлика от постно (пост-хок Бонферони коригиран Pб Статистически значима разлика от слабите и затлъстелите (пост-хок Бонферони коригиран P (13) .

Асоциация между емоционалното хранене и мозъчните реакции на картините с храна

Резултатите от емоционалното хранене са положително корелирани с мозъчните отговори на храната в сравнение с нехранителните снимки в плацебо състоянието при нормогликемични пациенти със затлъстяване в дясната инсула и при пациенти с T2DM в двустранна амигдала, двустранна долна OFC и дясна инсула, но не и при слаби субекти (Таблица 2; Фигура 2). Резултатите от емоционално хранене също са положително корелирани с мозъчните реакции на висококалорична храна в сравнение с нехранителни снимки, т.е. Всички анализи бяха коригирани за ИТМ, тъй като е доказано, че резултатите от емоционалното хранене корелират с ИТМ (4). Без корекция за ИТМ положителните връзки между емоционалното хранене и свързаните с храната мозъчни реакции са сравними, но допълнителна връзка между емоционалното хранене и свързаните с храната мозъчни реакции в амигдалата е налице без корекция за ИТМ при пациенти с T2DM (висококалорични срещу нехранителни) (данните не са показани).

Асоциация между емоционално хранене и мозъчни реакции на картини с храна. (A) Аксиален мозъчен разрез, показващ положителна корелация при субекти със затлъстяване в дясната острова между емоционалното хранене и мозъчните реакции към храната спрямо нехранителните снимки. (Б.) Коронален мозъчен разрез, показващ положителна корелация при пациенти с T2DM със затлъстяване в лява и дясна амигдала между емоционалното хранене и мозъчните реакции към храната спрямо нехранителните снимки. Лявата страна на резените е лявата страна на мозъка. Цветовата скала отразява т- стойност на функционалната активност. Резултатите са представени на праг от P

Асоциация между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид ефекти върху мозъчните реакции на хранителни снимки

Инфузията на екзенатид (одобрена за подкожна употреба в клиничната практика) доведе до фармакологично значими плазмени концентрации без статистически значими разлики между слабите субекти, пациентите със затлъстяване и пациентите с T2DM (181 ± 13, 154 ± 13 и 153 ± 13 pg/ml съответно, P = 0,25) (26, 27) .

По-рано описахме, че екзенатид спрямо плацебо намалява отговорите на картини с храни при пациенти със затлъстяване и пациенти с Т2DM (при инсула, амигдала, путамен и OFC), но не и при слаби индивиди (13). В настоящите анализи установихме, че резултатите от емоционалното хранене са отрицателно корелирани с тези индуцирани от ексенатид намаления в отговорите на храни спрямо нехранителни снимки, т.е. при нормогликемични пациенти със затлъстяване при двустранна амигдала и при пациенти с Т2ДМ в дясната инсула (Таблица 3; Фигура 3). Отрицателните връзки между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид промени в свързаните с храната мозъчни реакции са сравними с и без корекция за ИТМ при пациенти с T2DM, но отрицателната връзка на емоционалното хранене с индуцирани от екзенатид промени в мозъчните реакции в амигдалата при затлъстели индивиди престана да бъде значима без корекция за ИТМ (храна срещу нехранителна) (данните не са показани).

Асоциация между емоционалното хранене и индуцираното от ексенатид намаляване на мозъчните реакции към картините на храната. (A) Коронален мозъчен разрез, показващ отрицателна корелация при субекти със затлъстяване в лявата амигдала между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид намаления в мозъчните отговори на храната спрямо нехранителните снимки (плацебо срещу екзенатид). (Б.) Коронален мозъчен разрез, показващ отрицателна корелация при пациенти с T2DM със затлъстяване в дясната инсула между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид намаления в мозъчните отговори на храната в сравнение с нехранителните снимки (плацебо срещу екзенатид). Лявата страна на резените е лявата страна на мозъка. Цветовата скала отразява т- стойност на функционалната активност. Резултатите са представени на праг от P

Асоциация между емоционалното хранене и индуцираното от ексенатид намаляване на приема на калории

Нямаше значителна връзка между емоционалното хранене и ad libitum прием по време на обяд на шведска маса в плацебо състоянието във всяка група. Въпреки че наблюдавахме, че екзенатидът спрямо плацебо намалява приема на калории, както е описано по-горе (13), не открихме връзка между тези предизвикани от екзенатид промени в приема на калории и резултатите от емоционалното хранене.

Дискусия

Емоционалното хранене е важен аспект на преяждането и може да има важна роля за развитието на затлъстяване. Невронните корелати и патофизиологията на емоционалното хранене обаче не са добре очертани. Това е първото проучване, което демонстрира, че по-високите резултати за емоционално хранене са свързани с повишен отговор при гледане на картини с храни в мозъчните области, свързани с апетита и възнаграждението, при нормогликемични субекти със затлъстяване, при слаби субекти и пациенти с Т2ДМ със затлъстяване. Освен това установихме, че по-високи резултати за емоционално хранене са свързани с по-слабо изразени индуцирани от агониста на GLP ‐ 1 рецептори намаляване на регионалните мозъчни отговори на снимки на храни при лица със затлъстяване и само при пациенти с T2DM.

Не открихме връзка между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид промени в мозъчните реакции на висококалорични и нехранителни снимки. В този анализ се анализират само картините с висококалорична храна, вместо всички картини на храни (високо и нискокалорични), което може да доведе до намалена мощност. Това може да доведе до намалена вероятност да се определят корелациите с емоционалното хранене. При постните субекти не открихме корелация между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид ефекти върху регионалните реакции на мозъка към картините на храната. Това може да е причинено от факта, че слабите субекти показват по-ниски активирания в отговор на гледане на снимки на храна сами по себе си, което може да попречи на възможността да се намерят значителни корелации.

Ограничение на нашето проучване е, че групите бяха относително малки. Не успяхме да комбинираме групи, за да увеличим размера на извадката, тъй като преди това демонстрирахме, че мозъчните реакции на снимки на храни и индуцирани от ексенатид ефекти върху тези отговори се различават между групите (13). Въпреки това, дори при тези малки групи открихме значителни корелации във всички групи.

В обобщение установихме, че емоционалното хранене е положително свързано с реакциите на мозъка към картини на храни при слаби субекти, нормогликемични субекти със затлъстяване и пациенти с Т2ДМ със затлъстяване. Освен това открихме отрицателна връзка между емоционалното хранене и индуцираните от ексенатид намаления в мозъчните реакции на картините на храната. Нашите открития показват, че емоционалните ядящи имат повишен мозъчен отговор при гледане на картини с храни и са по-малко чувствителни към ефектите от активирането на GLP ‐ 1 рецепторите върху тези мозъчни реакции. Прозренията за невронните корелати и патофизиологията на емоционалното хранене могат да помогнат за разработването на нови стратегии за лечение на затлъстяването и за подбор на групи пациенти за лечение с агонисти на GLP ‐ 1 рецептора.

Благодарности

Авторите изразяват своята благодарност към всички участници в изследването. Те също така благодарят на Жанет Боероп и Сандра Гасман за отличната им помощ през всички тестови дни и на Тон Швайгман за техническата помощ при ЯМР измерванията.