Het effect van op verschillende tijden hypercalorisch snacken op de stofwisseling en de hersenen

In de afgelopen decennia is onze voedselinname erg veranderd en overeten,
snacken en suikerhoudende drankjes zijn allen geassocieerd met overgewicht en
diabetes. The hypothalamus en gebieden in de hersenen die hierdoor worden
aangestuurd zijn sterk betrokken bij eetgedrag. Naast deze hersengebieden
speelt de circadiane klok, gelegen in de suprachiamatische nuclei (SCN), een
belangrijke rol in de regulatie van voedselinname en de glucose- en
vetstofwisseling bij mensen. Het tijdstip van eten is van invloed op de
synchronisatie van de klok in de SCN en veranderingen in eetgedrag, zoals het
overslaan van ontbijt, een onregelmatig eetpatroon en snacken, kunnen leiden
tot verstoring van het circadiane ritme en overgewicht en insulineresistentie
veroorzaken. Cerebraal serotonine is van invloed op de voedselinname en
lichaamsgewicht. De extracellulaire serotonine concentratie, o.a. beschikbaar
om aan de serotonine receptor te binden, wordt gereguleerd door de serotonine
transporter (SERT). Het transport van serotonine en de SCN zijn fysiologisch
sterk met elkaar verbonden. In muizen laat SERT een sterk dag-nacht ritme zien
met een verhoogde expressie in het donker (de actieve fase). Daarnaast laten
verschillende moleculen die betrokken zijn bij het serotonine netwerk, zoals
SERT en verschillende serotonine receptoren, een expressie in de SCN zien.
Recent hebben we een negatieve correlatie gevonden tussen SERT en
lichaamsgewicht en een positieve relatie tussen SERT en de insuline
gevoeligheid. Daarnaast hebben we in slanke mannen een afname van SERT gevonden
na een suiker- en vetrijk dieet van zes weken.
Onze hypothese is dat een hypercalorisch suiker- en vetrijk snackingdieet de
serotoninefunctie in de hersenen en daarmee het metabole ritme van de SCN
beïnvloed, waardoor de insulinegevoeligheid afneemt. Verder leidt het
verschuiven van het tijdstip van snacken richting de avond tot meer
verstoringen van het glucosemetabolisme als gevolg van een verergering van de
verstoring van de circadiane klok.

De insulinegevoeligheid en de serotonine functie vergelijken na een
hypercalorisch suiker- en vetrijk dieet in de morgen of in de avond.

Open gecontroleerde gerandomiseerde interventie studie

De proefpersonen zullen 60% extra eten bovenop hun normale zelfgeselecteerde eucalorische maaltijden. Dit overeten bestaat uit vijf suiker- en vetrijke drinkvoeding flesjes. De proefpersonen zullen deze drinkvoeding voor 11:30 of na 19:30 nuttigen gedurende 4 weken. Hierna zullen de proefpersonen een hypocalorisch dieet volgen om het gewicht dat ze zijn aangekomen weer te verliezen.

De totale studieduur is 8 weken. Proefpersonen bezoeken het AMC wekelijks voor
30 minuten en worden aan het begin van de studiedeelname gescreend voor de in-
en exclusie criteria. Na de randomisatie volgen de proefpersonen een
hypercalorisch suiker- en vetrijkdieet voor 4 weken. Het hypercalorische dieet
bestaat uit 60% overeten bovenop hun zelf geselecteerde maaltijden wat leidt
tot een bescheiden gewichtstoename. Na de hypercalorische fase volgt een
hypocalorische fase om het aangekomen gewicht weer te verliezen onder strenge
supervisie. Tijdelijke gewichtstoename leidt niet tot ernstige
gezondheidsrisico's.
Voor en na het dieet wordt een 2-staps hyperinsulinemische euglycemische clamp
gedaan waarbij gebruik wordt gemaakt van stabiele isotopen. Stabiele isotopen
zijn niet schadelijk omdat ze hetzelfde reageren als hun natuurlijke product.
Bloed wordt verkregen via een intraveneus infuus uit een perifere armvene.
Hypoglycemie tijdens de clamp wordt tegengegaan doordat het plasmaglucose
frequent wordt bepaald. De totale duur van de clamp is 7 uur.
De proefpersonen krijgen een SPECT-scan met de radioligand [123]FP-CIT dat
intraveneus wordt toegediend. 2 en 3 uur na toediening wordt er een SPECT scan
van de hersenen gemaakt welke 40 minuten duurt en waarbij de proefpersoon op
zijn rug ligt. De proefpersoon krijgt de avond en de ochtend voor de scan een
kaliumjodide tablet om de schildklier te beschermen. [123]FP-CIT is Europees
geregistreerd (CPMP) en heeft geen schadelijke bijwerkingen. De dosis
equivalent van [123]FP-CIT is 2.7 mSv (111MBq) en de totale dosis equivalent
van de deelnemers is minder dan 10.0 mSv (222MBq) (WHO klasse IIb). Er wordt
een farmacologische MRI gemaakt met een eenmalige lage dosis van de setotonine
reuptake remmerm (SSRI), citalopram (7.5 mg intraveneus) om het serotonine
systeem te bestuderen. Dit wordt gedaan met arterial spin labeling (ASL) wat
een niet invasieve meting is van de cerebrale bloedstroom waarbij gebruik wordt
gemaakt van magnetisch bloed water protonen als een endogene tracer van de
cerebrale bloedstroom. Citalopram is de enige SSRI die in de Europese Unie voor
intraveneus gebruik als een goed getolereerde behandeling voor ernstige
depressies en voor de serotonine modulatie in een MRI is geregistreerd. Om de
SPECT scan goed te kunnen analyseren is een MRI scan van het hoofd nodig.
Daarnaast wordt er een MRI van de buik gemaakt om lever- en visceraalvet te
analyseren. De totale duur van de MRI-scan is 75 minuten.