A súly mechanizmusai visszanyerik a fogyást

Erik Scott Blomain

1 Klinikai farmakológiai osztály, Farmakológiai és Kísérleti Terápiás Tanszék, Thomas Jefferson Egyetem, Philadelphia, PA 19107, USA

Dara Anne Dirhan

2 Táplálkozási Tanszék, Egészségtudományi Főiskola, West Chester Egyetem, West Chester, PA 19383, USA

Michael Anthony Valentino

1 Klinikai farmakológiai osztály, Farmakológiai és Kísérleti Terápiás Tanszék, Thomas Jefferson Egyetem, Philadelphia, PA 19107, USA

Gilbert Won Kim

1 Klinikai farmakológiai osztály, Farmakológiai és Kísérleti Terápiás Tanszék, Thomas Jefferson Egyetem, Philadelphia, PA 19107, USA

Scott Arthur Waldman

1 Klinikai farmakológiai osztály, Farmakológiai és Kísérleti Terápiás Tanszék, Thomas Jefferson Egyetem, Philadelphia, PA 19107, USA

Absztrakt

1. Bemutatkozás

Az elhízás globális közegészségügyi válság. Előfordulása továbbra is növekszik, és a túlsúly elterjedtsége meghaladja az alultápláltakat [1]. A túlsúly és az elhízás gyakorisága az elmúlt három évtizedben nőtt [2]. Wang és mtsai. azt jósolják, hogy ha az arány ilyen módon folytatódik, akkor 2030-ig a felnőttek 86,3% -a lesz túlsúlyos vagy elhízott, 51,1% -a pedig elhízott [2]. A 2009–2010-es Nemzeti Egészségügyi és Táplálkozási Vizsgálat (NHANES) adatai szerint 78 millió (35,7%) amerikai felnőtt és 12,5 millió (16,9%) amerikai gyermek és serdülő elhízott [3]. Amellett, hogy önmagában széles körben elterjedt egészségügyi probléma, az elhízás kockázati tényező olyan krónikus betegségek kialakulásában, mint a szívkoszorúér-betegség, a 2-es típusú cukorbetegség, a magas vérnyomás, a diszlipidémiák, agyvérzés és a rák [4–6]. Valójában az elhízás káros hatásai nagyobbak, mint a dohányzás és az alkoholfogyasztás, az általános egészségi állapot és az egészséggel kapcsolatos költségek szempontjából [7]. 2008-ban az elhízás kezelésének költségei az Egyesült Államokban 147 milliárd dollárt tettek ki [8].

A bariatrikus műtétek hatékonysága ellenére az életmód-módosító terápiák előnyösebbek lehetnek, mint a műtétek, mivel sok beteg rosszul jelölt a műtétre, és néhányan műtét utáni szövődményekben szenvedhetnek [19]. Ez a nehézség a célzott elhízási terápiák korlátozott hatékonyságával párosulva az életmód módosítását potenciálisan kedvező beavatkozássá teszi [17]. A hatékonyság szempontjából azonban jelentős akadály áll fenn: a súly visszanyerése. Ez a visszanyerés gyakori jelenség azoknál a betegeknél, akik az életmód módosítása révén lefogytak, függetlenül az alkalmazott étrendi vagy viselkedési beavatkozástól. A fogyás körülbelül 30–35% -a egy évvel a kezelés után visszanyerhető, és a betegek 50% -a a súlycsökkenéstől számítva az ötödik évre visszatér az alapszintre [20]. NHANES (1999–2006) szerint 6 túlsúlyos és elhízott felnőtt közül csupán 1-nél számolt be arról, hogy életének bármely pontján 1 évig legalább 10% -os súlycsökkenést tartott fenn [21].

A testtömeget, a táplálkozást és az energia-anyagcserét a bélből, a zsírból és más szövetekből származó különféle hormonok szabályozzák. Ezeket a különféle jeleket központilag integrálja a hipotalamusz, amely kulcsfontosságú neuroendokrin tengelyeken keresztül reagál, amelyek szabályozzák az energiafelhasználást, az aktivitás szintjét és az etetést [22]. Feltételezték, hogy a test nem tud különbséget tenni a fogyókúra és az éhezés között, és mint ilyen, a testnek a fogyásra való első válasza az éhezés káros hatásainak megelőzése. [22] A test mély változásokat hajt végre a neuroendokrin közegben, elősegítve a testsúly visszaszerzését [22]. Jelen áttekintés a közelmúltbeli kutatásokat emeli ki, amelyek kiemelik ezeket a súlycsökkenés okozta változásokat, amelyek elősegítik a testsúly visszanyerését elhízott betegeknél.

2. Energiafelhasználás és tápanyagcsere

Az energiafelhasználás a testtömeg változásának függvényében változik. Következésképpen a súlyingadozás kulcsszerepet játszhat a súlymegőrzésben, amint a testsúly csökken. A nyugalmi energiafelhasználás (REE) a sejtek és szervek napi minimális funkcióinak táplálásához szükséges energia [23, 24]. Az összenergia-ráfordítás (TEE) a kiadások összeállítását jelenti, ideértve a nyugalmi anyagcserét, az étrend által kiváltott termogenezist és a tevékenységhez kapcsolódó energiaköltségeket [25]. A nagyobb testtömegek sokkal magasabb TEE-vel és magasabb teljes energia-bevitelhez kapcsolódnak [9]. A súlycsökkenés a REE csökkenéséhez vezet [26], amely az emberek TEE-értékének hozzávetőlegesen 60% -át teszi ki [27]. A súlycsökkenést követően a REE csökkenése súlygyarapodáshoz vezet [28], ami az elhízás ördögi körére utal, ezt követi a fogyás, majd a súly visszanyerése, majd az elhízás stb. Az energiafogyasztás csökkenéséhez vezető súlycsökkenés fogalma „adaptív termogenezis” néven ismert, és a bizonyítékok arra utalnak, hogy ezek a változások növelik az éhséget, elősegítve ezzel a testsúly visszanyerését [27]. Ezért az elhízás kezelésének nehézségei lehetnek a metabolikus és fiziológiai válaszokból, amelyek ellenállnak a csökkent testsúly fenntartásának.

Az elhízás megelőzése új táplálkozási stratégiákkal (POUNDS LOST), amelyet a Nemzeti Szív-, Tüdő- és Vérintézet finanszírozott, négy különböző étrend (két alacsony zsírtartalmú, magas szénhidráttartalmú étrend és két magas zsírtartalmú, alacsony szénhidráttartalmú diéta) hatásait hasonlította össze. a súlycsökkenésről, és tovább hasonlította össze a fogyást az energiafelhasználás változásával 811 túlsúlyos vagy elhízott egyénnél 24 hónap alatt. A REE-méréseket a kiindulási, 6 és 24 hónapos idõszakban végezték el. A kiinduláskor a férfiaknál magasabb volt a REE, mint a nőknél, és erős pozitív összefüggés volt a testtömeg és a REE között. A 6. hónapban a REE szignifikánsan csökkent a súlycsökkenéssel, és ezt javasolják, hogy ez hozzájáruljon a súly visszaszerzéséhez. A REE 24 hónapra nőtt vissza az alapszintre, amikor a súly visszanyerése még mindig kevesebb, mint 50% volt ezeknél a betegeknél. Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy a súly jó visszanyerése a két éven belül bekövetkezik, miközben a REE csökken, de ez a visszanyerés akkor is folytatódik, miután a REE normalizálódik. Ez összhangban áll az epidemiológiai bizonyítékokkal, amelyek azt mutatják, hogy a testsúly 24 hónapon túl visszanyerhető [20]. Ezért nem világos, hogy a 24 hónapos visszatérés a kiindulási REE-hez milyen szerepet játszik a súly visszaszerzésében.

3. Neuroendokrin adaptációk a fogyás ellen

A hipotalamusz a testsúlyt a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengelyen keresztül is szabályozza, amely szabályozza a keringés kortizolszintjét. Klinikailag az emberekben a kortizolfelesleg (Cushing-szindróma példája) az elhízással jár [70]. Ez a proobezitáshatás legalább részben a leptin által kiváltott jóllakottság elnyomásának tudható be [71]. Fontos, hogy a kortizol szintje jelentősen megnő az energia korlátozásával számos humán tanulmányban [72–75]. Ez még egy olyan mechanizmust képvisel, amellyel a hipotalamusz reagál a fogyásra, és aktiválja azokat az utakat, amelyek elősegítik a súly visszanyerését. Ezek az eredmények elősegítik a testsúly visszaszerzésének megértését, hangsúlyozva a neuroendokrin miliő változásainak fontosságát a súlycsökkenést követő kompenzációs válaszban.

4. Emésztőrendszeri mozgékonyság

A gyomor ürítésének és a gyomor-bél mozgásának az elhízásban és a súlycsökkenésben betöltött szerepe nagyrészt nem egyértelmű, és a bizonyítékok néha ellentmondásosak. Egyes bizonyítékok arra utalnak, hogy az elhízott egyének gyorsított gyomorürülést mutathatnak, bár ennek az ellenkezőjét is bebizonyították [76–80]. A fokozott ürítés csökkentheti a mechanikai nyújtás és a gyomorban lévő tápanyagok jelenléte által kiváltott negatív visszacsatolást. Ez lehetővé tenné a nagyobb és gyakoribb étkezések fogyasztását [81]. Ezzel a hipotézissel összhangban a patológiás késleltetett gyomorürülésben szenvedő betegeknél (amint azt a gasztroparézis és a dyspepsia is mutatja) drámai módon csökken az etetés és a korai jóllakottság [82, 83]. Ugyanakkor egy versengő hipotézis azt sugallja, hogy az elhízás kevésbé súlyos késleltetett gyomorürítése valóban elősegítheti a táplálkozást a tápanyagok késleltetett bejuttatásával és az ezzel járó jóllakottsági hormonok felszabadításával. A közelmúltban új bizonyítékok jelentek meg arról, hogy ez utóbbi mechanizmus valóban hozzájárulhat az elhízott betegek testsúlyának visszaszerzéséhez [84].

5. Szubjektív étvágy

Az étvágy a táplálékfelvételt szabályozó biokémiai, mechanikai, neurológiai és pszichológiai utak integrálását jelenti egyetlen kimenetre: az étkezési vágyra. Ezért a szubjektív étvágy növekedése kíséri a leírt fiziológiai változásokat a fogyást követően, amelyek elősegítik a súly visszanyerését [35]. Valójában számos tanulmány dokumentálta ezt a jelenséget, és ez az étvágynövekedés tartósan fennmarad [55, 70]. A bizonyítékok arra utalnak, hogy az étvágyban az étvágy egyszerű növekedésén túl további változások lépnek fel. Cameron és mtsai. kimutatta, hogy az étel észlelt jutalomtulajdonságai a fogyás után növekednek, ösztönözve a nagyobb fogyasztást [90]. Egy másik tanulmány összehasonlította a sovány és korábban elhízott betegek ízlési preferenciáit azáltal, hogy ízlés alapján különböző tápoldatokat értékeltek [91]. Nevezetesen a sovány alanyok inkább alacsony zsír- és cukoroldatot, míg a korábban elhízott csoportok mind zsírban, mind cukorban magas oldatot részesítettek előnyben. Egy ilyen megoldás rendkívül kalóriatartalmú és obesogén volt. Ezért a fogyás túlevést és a magasabb kalóriatartalmú ételek kedvelését váltotta ki. Ezek a változások elősegítenék a súly visszanyerését, és az összes korábban tárgyalt kompenzációs mechanizmus összegzését jelentenék.

6. Következtetés

Az ebben a cikkben bemutatott bizonyítékok újszerű betekintést nyújtanak a fogyás természetébe és a kapcsolódó kompenzációs változásokba. Továbbá azt sugallja, hogy több redundáns mechanizmus alakult ki a testtömeg fenntartása érdekében, és ezáltal ellensúlyozza a kalóriabevitel csökkenését. Ez a redundancia részben magyarázhatja az életmódbeli beavatkozással történő fogyást követően megfigyelt nagyfokú kudarcot és súlyvisszanyerést [20]. Ebben az összefüggésben figyelemre méltó, hogy az alacsony dózisú leptinpótló monoterápiáról kimutatták, hogy megfordítja a testsúly visszanyerését elősegítő neurológiai, hormonális és viselkedési adaptációkat, annak ellenére, hogy a heterogén etiológiák visszanyerik a súlyt [92–94]. Ezek a megállapítások, számos más jóllakási útvonal célzott terápiáinak folyamatos klinikai fejlesztésével párosulva megalapozzák azokat a jövőbeni stratégiákat, amelyek a súlycsökkenés kiváltásához szükséges életmód-módosítást farmakológiai beavatkozással kombinálják a súly visszaszerzésének megakadályozása érdekében [95].

Közzétételek

SA Waldman a Cardio Biosciences által támogatott C-Cure Trial Adatbiztonsági Monitoring Testületének elnöke, valamint a Célzott Diagnosztika és Terápiák, Inc. tudományos tanácsadó testületének elnöke (nem kompenzált), amely kutatási támogatást nyújtott, amely részben támogatta ezt a munkát, és rendelkezik engedéllyel az e munkához kapcsolódó találmányok forgalmazására.

Köszönetnyilvánítás

A támogatást az NIH (RC1> CA146033, P30 CA56036 és R01 CA170533), a pennsylvaniai Egészségügyi Minisztérium (SAP 4100059197, SAP 4100051723) és a Targeted Diagnostic & Therapeutics, Inc. által nyújtott támogatások nyújtották. A Pennsylvania Egészségügyi Minisztérium kifejezetten kizár minden elemzésért, értelmezésért vagy következtetésért a felelősséget. M. A. Valentino a Pharmaceutical Research and Manufacturers of America (PhRMA) Alapítvány farmakológiai doktori ösztöndíjának részesült. G. W. Kim az Amerikai Gyógyszerészeti és Kísérleti Terápiás Társaság (ASPET) farmakológiai integrált kutatásának Graduate Award-ját kapta. S. A. Waldman Samuel MV Hamilton, a Thomas Jefferson Egyetem professzora.