Journal of Clinical Epigenetics

Francis Gregory R Samonte *

Manila Közegészségügyi Főiskola, Fülöp-szigeteki Egyetem Manila, Fülöp-szigetek

* Levelező szerző: Francis Gregory R Samonte
Egyetemi adjunktus
Manila Közegészségügyi Főiskola
Fülöp-szigeteki Egyetem Manila, Fülöp-szigetek
Tel: 639274943394
Email: [e-mail védett]

Kapott dátum: 2017. május 24 .; Elfogadott dátum: 2017. június 01 .; Közzététel dátuma: 2017. június 06

Idézet: Samonte FGR. A dopamin jutalmának az elhízás és a kábítószer-függőség epigenetikája: Fülöp-szigeteki perspektíva. J Clin Epigenet. 2017, 3: 2. doi: 10.21767/2472-1158.100051

Absztrakt

Kulcsszavak

Drog függőség; Dopamin jutalom; Epigenetikus; Viselkedés; Táplálkozási átmenet; Elhízottság

Bevezetés

A globális táplálkozási átmenet és a kábítószer-fogyasztási problémák a fejlődő országokban

Az elhízás világméretű járványa jelentős népegészségügyi problémákhoz vezetett, amelyek számos fejlődő országban elöntik az intézményeket. Ezekben az országokban az epidemiológiai változás a fertőző betegségről a nem fertőző betegség (NCD) etiológiájára egybeesik a hagyományos étrend változásával. Az étrendnek a mozgó élelmiszerek felé történő elmozdulása, ülő életmóddal párosulva, a nem fertőző betegségek és az ezekhez kapcsolódó betegségek mélységes növekedéséhez vezetett. A múltban annak a megértése, hogy az elhízás elsősorban a magasabb jövedelmű országok és a városi területek betegsége, a jelenlegi globális betegségterhelésre és anyagcsere-mintákra változott, amely fontos következményekkel jár az egészségügyi egyenlőtlenségek eloszlása szempontjából, különösen a fejlődő gazdaságokban.

Ázsiában az étrend gyors áttérése a magas zsír- és cukortartalom megnövekedett fogyasztására, a hagyományos magas rosttartalmú és biotermékek fogyasztásának csökkenésével együtt az elhízás, a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek fokozott előfordulását okozta. Az étrend megváltoztatása mellett a fejlődő országokban az elhízás kialakulásához hozzájáruló domináns tényező a csökkent fizikai aktivitás és a rossz táplálkozású élelmiszerekhez való hozzáférés fokozása. A Fülöp-szigeteken a közelmúltbeli gazdasági fejlődés hasonlóan az elhízás és a nem fertőző betegségek gyors növekedéséhez vezetett mind a városi, mind a vidéki környezetben, ahol a feldolgozott élelmiszerekhez való hozzáférés óriási piaci részesedést nyert. 2010-ben a Fülöp-szigeteki egészségügyi statisztikák [1] adatai azt mutatták, hogy a szív- és érrendszeri és anyagcsere-betegségek felváltották a fertőző betegség (tuberkulózis) etiológiáját a leggyakoribb halálokként.

Kevés olyan keresztmetszeti tanulmány áll rendelkezésre, amely a jövedelem és a túlsúly növekedésének összefüggését vizsgálja. Az alacsony és közepes jövedelmű országokat érintő vizsgálatok keresztmetszeti adatelemzése kimutatta, hogy az országszintű jövedelem és a túlsúlyos prevalencia növekedése közötti összefüggésnek közvetlen korrelációs hatása van [2]. A tanulmány feltárta, hogy a vizsgált fejlődő országok 73% -ában a túlsúly növekedésének prevalenciája pozitívan kapcsolódott egy ország megnövekedett GDP-jéhez. A magasabb GDP-vel rendelkező országok között az alacsonyabb jövedelmi egyenlőtlenség a szegények gyorsabb túlsúly növekedésével járt [2].

Drog függőség

A kábítószer-függőséget krónikusan kiújuló viselkedési rendellenességnek tekintik, amelyet minden más krónikus betegséghez hasonlóan kezelni kell. Világszerte jelentős orvosi és társadalmi problémának tekintik. A kábítószer- és alkoholfüggőség egyre inkább az életmód világméretű trendjévé válik, amely a gazdag és a szegény országokban egyaránt elterjedt. Az alkohol-, kábítószer- és cigarettadohányzás-függőséget ma komoly közegészségügyi problémának tekintik [3].

A kábítószer-függőség problémája akut toxicitást és hosszú távú egészségügyi problémákat okozhat. Az egyetlen expozícióból eredő akut toxicitás, például a kokain hatásai alacsony dózisok esetén eufóriához, csökkent fáradtsághoz és fokozott mentális élességhez vezethetnek. Megállapították, hogy a heroin fájdalomcsillapítást, eufóriát, relaxációt és alvást, csökkent nemi vágyat, váladék száradását és csökkent vérnyomást okoz [4]. Ezek az eredmények olyan fiziológiai fizikai funkciókat tárnak fel, amelyek obesogén állapotban hasonlónak tűnnek; a dopamin-jutalmazási rendszer által közvetített leletek.

Krónikus stádiumban az addiktív szerek hosszan tartó használata kognitív és pszicho-viselkedési zavarokhoz vezethet. A függőség mind fiziológiai, mind érzelmi kötődésnek tulajdonítható. Például a figyelem, az impulzivitás, a depresszió, a hangulat és a skizofreniform rendellenességek problémái merülnek fel a marihuána használatát követően; míg a téveszmék, a szorongás és az észlelési rendellenességek gyakoribbak a hallucinogének, a metamfetamin és a kokain visszaélése miatt [4].

Az elhízás és a szerekkel való visszaélés közegészségügyi következményei

Elhízottság

A túlsúly és az elhízás fokozott előfordulása globális egészségügyi probléma, amely multidiszciplináris megközelítést igényel. A legfrissebb becslések (2014) azt mutatták, hogy több mint 1,9 milliárd felnőtt volt túlsúlyos, olyan személyekként definiálva, akiknek testtömeg-indexe (BMI) 25 kg/m 2 vagy annál magasabb. E felnőttek közül több mint 600 milliót soroltak elhízottnak vagy 30 kg/m 2 vagy annál magasabb BMI-vel az Egészségügyi Világszervezet (WHO) határértékei szerint [5]. Más adatok szerint 2030-ra becslések szerint 2,16 milliárd felnőtt lesz túlsúlyos, 1,12 milliárd pedig elhízott [6]. Ázsia, Afrika és Latin-Amerika fejlődő országaiban a terhelés nagysága nagyobb a testösszetétel, a zsírmintázat és a BMI kardio-metabolikus hatásainak eredendő különbségei miatt [6,7], ezek a populációk nagyobb hajlamot mutatnak az anyagcsere fejlődésére. betegségek. Az eredmények megdöbbentő terhet jelentenek az általános trendekben, különösen a termelékenység és az egészségügyi költségek terén.

Míg az alultápláltság problémája továbbra is magasabb a túlsúlyhoz képest, a jelenlegi előrejelzések támogatják a túlsúly gyorsabb növekedését, amely valószínűleg meghaladja a táplálkozás alatt. A Fülöp-szigeteken eluralkodott a túlsúlyos, öt évnél fiatalabb gyermekek előfordulása. Az UNICEF által végzett legfrissebb tanulmányokból kiderült, hogy a gyermekek túlzott táplálkozásának problémája 4,3% -kal nőtt 2008 és 2012 között [8]. A kormányzati adatok azt mutatták, hogy a felnőtteknél a túlsúly/elhízás 1993-tól 16,6% -ról 31,1% -ra nőtt 2013-ban. A túl táplálkozás prevalenciájának növekedését tovább támogatta mind a derék kerülete, mind a derék csípő arányának növekedése a felnőtteknél, ami proxyként szolgál a túl táplálkozás mutatói [9].

Szerhasználat

A kábítószer-fogyasztás problémája globális probléma, amelyet körülbelül 246 millió ember képvisel, akiknek életkora 15 és 64 év közötti volt [10]. Ez a 2013-as tanulmány figyelemre méltó volt, az előző évi becsült drogfogyasztók számához képest 3 millióval magasabb adat miatt. A népesség növekedésének tulajdonítható, hogy a prevalencia 2011-től 2013-ig stabil, 5,2% -os marad. Ugyanakkor nagyobb gondot fordítanak a problémás felhasználók, azok, akik kábítószer-fogyasztási rendellenességekben szenvednek vagy kábítószer-függőségben szenvednek. Ezenkívül a kábítószer-fogyasztók egészségkereső magatartása is jelentős problémát jelent, mivel csak kis részük fordul kezeléshez, különösen a nők számára. Ázsiában azonban az amfetamin típusú stimulánsok (ATS) használatáról számoltak be, hogy magas. Ennek oka a viszonylag alacsony ár és a magas termelés a régióban [10].

A Fülöp-szigeteken körülbelül 4–7 millió filippínó fogyasztott kábítószert legalább egyszer [11,12]. Beszámoltak arról, hogy a barangayok vagy a helyi önkormányzati egységek 47% -át kábítószer érinti, 2016-ban 1,8% -os az országos előfordulása. Ez viszonylag alacsonyabb a jelentett globális prevalenciához képest. Beszámoltak arról, hogy az egész életen át tartó kábítószer-fogyasztók prevalenciája 6,1% [11].

Az országban a visszaélések fő kábítószerei a kristályos metamfetamin és a kannabisz. A kristályos metamfetamin egy stimuláns típusú gyógyszer, amelyet helyben gyártanak, és viszonylag olcsóbb, mint a többi rendelkezésre álló gyógyszer. A helyiek népszerûen shabu, basura vagy kristály néven hívják. A rehabilitációs betegek kb. 78,97% -a használta a shabut 2012-ben [11]. Beszámoltak arról, hogy 2013-ban 42 024 barangay/közösség 7555 vagy 17,98% -a szenved kábítószerrel, és lehetősége van legalább az alábbiak egyikére: droglaboratórium, ismert tolók és felhasználók. A visszaélések második leggyakoribb kábítószere a kannabisz vagy a marihuána, amelynek hozzávetőlegesen 34,04% -át használják rehabilitációs betegeknél 2012-ben.

A dopaminerg jutalmazási mechanizmus

A dopamin szerepe az elhízásban és a kábítószer-használatban

Az elhízás és a kábítószer-fogyasztás problémája nyomon követhető az emberben és az állatokban egyaránt megtalálható jutalmazási mechanizmus viselkedési és kognitív fejlődési programozásán. Különböző kutatási modellek, amelyek állatokat és embereket használtak, a dopamin jutalmazási rendszert olyan belső rendszerként vonták magukba, amelyet környezeti zavarok, például élelmiszerek és illegális drogok révén lehet módosítani. A dopamin jutalmazási rendszere fontos szerepet játszik az elhízás problémájának megértésében. Általában a jó ízű ételeket fogyasztják, míg a finom ízeket nem. Az emberi agy képalkotásával végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a cortico-limbicus és a meso-accumbens agyi áramkörök részt vesznek a jutalomban - Orbito-frontális kéreg (OFC), insula, amygdala, hipotalamus, striatum, középagy, Ventral Tegmental Area (VTA) és Substantia Nigra ( SN) környezeti tényezők, valamint az étellel kapcsolatos vizuális vagy szagló jelek aktiválhatják.

Az elhízás és a tiltott szerrel való visszaélés során a dopamin jutalmazási mechanizmusa idegpályákon és mechanizmusokon keresztül kapcsolódik egymáshoz, ahol a dopamin neurotranszmitter fokozott felszabadulása belső viselkedési plaszticitáshoz és későbbi módosításhoz vezet, amely fokozott élvezetes, fiziológiai választ eredményez. A viselkedési képlékenységet az ételek és az illegális drogok környezeti jelzései alakítják. A fokozott öröm és kielégülés (hedonista mechanizmus) fenotípusos viselkedési reakciója a jutalmazási mechanizmusból az ingerlő környezeti zavarok mélyebb beleegyezését eredményezi. Az idő múlásával az élelmiszerek vagy gyógyszerek külső környezeti expozíciója fenotípusos viselkedésmódosításhoz és ehhez kapcsolódó pszichológiai kifejezésekhez vezethet.

Epigenetika

Az epigenetika az információ öröklődése a génexpressziós szintek és nem a génszekvencia alapján. Az epigenetikai mechanizmusok által előidézett módosítások felelősek a szorosan szabályozott szövet- és sejt-specifikus génexpressziós mintákért. Számos olyan epigenetikai módosítás létezik, amelyet az évek során azonosítottak: DNS-metiláció, DNS-hidroxi-metilezés, hiszton farok-módosítások, kromatin-átalakítás és mikro-RNS- (mRNS) gén kölcsönhatás. Az összes azonosított epigenetikai módosítás közül a DNS-metilezést messze a legszélesebb körben tanulmányozzák. A DNS-metilációt a DNS-metiltranszferázok (DNMT) közvetítik egy metilcsoport hozzáadásával (az S-adenozil-metioninból, az onecarbon útvonal közbenső termékéből) az 5'-helyzetben lévő citozinba, és így 5-metil-citozint (5-mC ). A DNS-metiláció előfordulása túlnyomórészt a "szigeteknek" nevezett DNS-promóter régiók citozin-guanin (CpG) maradékaiban található meg. A DNS metilezése, különösen a CpG-szigeteken, a downstream gének visszaszorítását vagy elnémítását eredményezi.

Epigenetikus módosítások és a dopamin jutalmazási rendszer

Vita

A nem fertőző betegségek (NCD) megjelenése a táplálkozás globális átmenetét követően olyan fejlődő országokban, mint a Fülöp-szigetek, metabolikus betegségek járványához vezetett az elhízástól a cukorbetegségig. Ezekben az országokban a túl táplálkozás és az elhízás problémája megterhelte a nem megfelelő forrásokat, az intézményeket pedig az egyre növekvő létszám borította el. A Fülöp-szigeteken ezeket a kihívásokat nem kezelik megfelelően, és ennek következtében az elhízás és a túlzott táplálkozás problémái felülmúlják a fertőző betegségeket a morbiditás és a halálozás leggyakoribb okainak élén. Azonnali megoldás nélkül az elhízás előfordulása és terhe várhatóan tovább bonyolítja az alkalmatlanság jelenlegi állapotát, ami új esetek számának növekedéséhez vezet.

Ezenkívül a Fülöp-szigeteken a kábítószer-függőség és a kábítószer-fogyasztás egyre növekvő problémája a második közegészségügyi teherré vált, amely tovább veszélyezteti az intézmények és a kormányzati struktúra stabilitását az országban. Annak ellenére, hogy a kormány kábítószer-fogyasztókkal kapcsolatos becslései eltérnek, a kábítószerrel való visszaélés előfordulása várhatóan emelkedni fog, és a szakértelem és az erőforrások korlátozott rendelkezésre állását helyezi középpontba.

Az elhízás és a kábítószerrel való visszaélés problémái összefüggenek és konjugálódnak a dopaminerg jutalmazási mechanizmus révén. Ez a jutalmazási mechanizmus egy lehetséges orvosbiológiai keretrendszert biztosít az elhízás és a kábítószerrel való visszaélés összefüggéseinek tisztázására és megértésére a fejlődő országok nagy részében. A gerjesztő neurotranszmitter dopamin felszabadulását környezeti jelek és stimuláló hatások elősegítik. Ebben az esetben az elhízás és az illegális drogok környezeti tényezőként hatnak, ami a dopamin felszabadulását idézi elő az idegtengelyen, és elkényeztetés érzetét keltheti. Az idő múlásával az ezen környezeti tényezők által modulált krónikus stimuláció vágyhoz vezethet, és folyamatos, ismételt dopamin felszabadulást keres.

Az elhízás és a kábítószerrel való visszaélés problémájának enyhítésének nehézségei epigenetikai módosítással magyarázhatók. A dopamin felszabadulásának krónikus expozíciójával ezt követően egy viselkedésmódosítás következik be, amely más személyiséget, jelleget és viselkedést eredményez az érintett egyénnél. Ez a viselkedési változás az epigenetikus módosításra vezethető vissza a dopamin jutalmazási rendszer morfológiájának megváltoztatásával. Ez az epigenetikai módosítás a dopamin felszabadulásának csökkentésében szerepet játszó transzkripciós faktorok elnémítását eredményezi, ami a neurotranszmitter folyamatos felszabadulását eredményezi. Az elhízásban az epigenetikai módosítás szerepe a jutalommechanizmus állandó stimulálásában az élelmiszer-bevitel további növekedéséhez vezet. Hasonlóképpen a kábítószerrel való visszaélés epigenetikai módosításhoz is vezethet, ami növeli az egyén érzékenységét a viselkedésmódosítás kialakulására és az azt követő gyógyszerfüggőségre az állandó dopaminerg stimuláló válasz elérése érdekében.

Következtetés

Ezenkívül a közegészségügyi genomika [25] alkalmazása fontos keretrendszerré vált az anyagcsere-betegségek, köztük az elhízás megelőzésének és kezelésének javításában. A fizikai tevékenység környezeteinek kialakítását és működését magában foglaló szakpolitikai területek kiegyensúlyozása, ideértve a várostervezési politikát, a közlekedési politikát és a fizikai tevékenységhez szükséges létesítmények biztosítására vonatkozó szervezeti politikákat, általában hatékonyabb beavatkozás volt, és végül sikeres irányításhoz vezet. A jövőbeni potenciális politikai területeket a nyilvános környezetből az otthoni környezetbe is át kell adni, ez egy átmeneti politikai csatorna, amely a társadalmi-gazdasági környezetek szélesebb politikai szintjét hivatott biztosítani. Ezenkívül nagyobb sürgősségre kell koncentrálni a biomolekuláris fiziológiában való megértésünk előmozdítása érdekében, az epigenetikus és a dopaminerg mechanizmusok közötti specifikus szerepek vizsgálatával. Állatmodelleken keresztül folytatott további kutatásoknak e dinamikus összefüggésekre kell összpontosítaniuk abban a reményben, hogy esetleg egy véglegesebb tervet tudnak nyújtani az elhízás és a kábítószerrel való visszaélés terheinek kezelésére.