Dysregulatie van het beloningssysteem in de hersenen in obesitas: het meten van het endogene dopamine niveau met acute dopamine depletie

Obesitas (BMI >= 30 kg/m2) vormt vanwege haar morbiditeit en stijgende
prevalentie een groeiend probleem in Nederland. Als een van de belangrijkste
factoren in de pathofysiologie van obesitas wordt het overmatig eten van hoog
calorische voeding gezien.

Overmatig eten vertoont overeenkomsten met drugsverslaving: compulsief gedrag,
controleverlies over de inname en craving (hunkering). Evenals drugs zou inname
van voeding hetzelfde beloningssysteem in de hersenen activeren. De
mesolimbische dopaminerge projectie van de ventral tegmental area (VTA) naar
het ventrale striatum is zeer nauw betrokken bij beloning alhoewel andere
frontale dopamine projecties en andere hersenstructuren zeker ook betrokken
zijn. Er is veel bewijs dat dopamine een van de neurotransmitters is die
factoren die bijdragen aan overeten met elkaar verbindt. Verschillende typen
eten veroorzaken een dopamine uitstoot in een deel van het ventrale striatum
(nucleus accumbens) in knaagdieren. Ook in mensen is aangetoond dat het eten
van een maaltijd een dopamine uitstoot kan veroorzaken. Er wordt gesteld dat de
het vermogen van drugs en eten om dopamine te verhogen cruciaal is voor hun
verslavende effect.

Verschillende modellen zijn ontwikkeld om de biometrische en psychometrische
veranderingen bij verslaving te conceptualiseren. Koob en Le Moal hebben een
model voor hersenveranderingen voorgesteld dat plaatsvindt tijdens de
ontwikkeling van verslaving. Het voorgestelde allostase model is primair
gebaseerd op vindingen uit het dieronderzoek. Het bewijs groeit echter dat een
status van allostase ook bestaat bij verslaving in mensen en mogelijk bij
obesitas. Een belangrijk element van het model is een hypoactivatie van het
mesolimbische beloningssysteem. Verschillende humane studies hebben dit concept
bevestigd bij verslaving door een verlaagde expressie van het striatale
dopamine D2 receptor (D2R) niveau te laten zien. In obese mensen is een
vergelijkbare verlaging van de striatale D2R beschikbaarheid aangetoond. De
expressie van de striatale D2R speelt een belangrijke rol bij de motivationele
aspecten van drugsgebruik, dus mogelijk ook voedselinname.

In verslavingsonderzoek is ook bevestiging voor hypoactivatie van het
mesolimbische beloningssysteem gevonden door te laten zien dat er verlaagde
basale dopamine niveau's zijn bij cocaine verslaafden en daarnaast een
afgevlakte dopamine uitstoot na het toedienen van amfetamine. Of deze
veranderingen in het dopamine systeem ook bij obesitas het geval zijn is nog
niet eerder aangetoond. In deze studie willen we testen of het basale dopamine
niveau in het striatum ook verlaagd is bij obesitas door het afbeelden van
striatale D2R voor en na dopamine depletie. Daarnaast willen we onderzoeken of
deze niveau's samenhangen met hunkering naar eten.

Het primaire doel van de studie is het onderzoeken van striatale D2R niveau's
en eetgedrag voor en na dopamine depletie om kennis te verwerven over de
interacties tussen het beloningssysteem in de hersenen en overeten. Dit wordt
gedaan om inzicht te verwerven in de etiologie van obesitas.

In 15 vrouwelijke obese proefpersonen en 15 leeftijd gematchte vrouwelijke
controle proefpersonen wordt de D2R beschikbaarheid gemeten in het striatum met
een 123I-IBZM SPECT scan voor en na dopamine depletie. De proefpersonen
bezoeken voor deze scans 2 keer het AMC binnen 2 weken. De dopamine depletie
wordt bereikt door de proefsonen gedurende de 24 uur voor de tweede scan AMPT
te geven, wat tijdelijk de dopamine aanmaak blokkeert. Het eetgedrag wordt
onderzocht tijdens het eerste bezoek met behulp van vragenlijsten,
neuropsychologische computertaken en een interview.

De belasting voor de deelnemers bestaat uit het ondergaan van het volgende: 2x
bezoek in nuchtere toestand aan het AMC, 2x IBZM SPECT scan, 1x MRI scan, 1x
2-daagse behandeling met AMPT, 2x venapunctie en afgeven urine, 2x invullen
vragenlijsten, 1x neuropsychologische computertaken en interview.
De risico's voor zowel obese als controle deelnemers zijn: stralenbelasting
(valt binnen WHO criteria voor humaan onderzoek) en de mogelijke bijwerkingen
van AMPT.