병적 비만 환자의 비만 수술 전후의 시각적 음식 자극에 대한 뇌 반응의 기능적 MRI 평가

Bariatric 수술은 사용된 각 기술에 내재된 하나 또는 여러 메커니즘을 통해 체중 감량을 중재합니다. 외과적 제한은 모든 절차에서 다양한 정도로 공유되는 "최소 공통 분모"입니다. Roux-Y 위 우회술(GBP), 담즙췌장 전환술(BPD) 및 십이지장 전환을 통한 담즙췌장 전환술(BPD-DS)과 같은 "우회 절차"에서는 흡수 장애의 정도가 다릅니다. 이러한 수술 옵션은 또한 그들이 촉진하는 체중 감소의 정도에 따라 다릅니다. 이러한 차이는 식욕 억제의 정도, 에너지 소비의 증가 및 다른 절차에 의한 흡수 장애의 정도를 포함한 여러 요인에 기인합니다.

장-뇌 호르몬 축의 수술 후 변화는 최근 많은 관심과 연구를 불러일으킨 구성 요소이지만 여전히 정의가 모호합니다. 그것은 아마도 장관에서 주로 발생하는 무수한 펩타이드와 호르몬의 변화에 ​​의해 매개되는 효과이며, 배고픔과 포만감의 변화뿐만 아니라 먹고 싶은 욕구의 변화를 이끌어냅니다. 일반적으로 말하면, 위소매절제술(SG) 및 언급된 우회술 후 환자는 식욕이 감소하고 음식을 찾는 욕구가 감소한다고 보고하며, 이는 아마도 체중 감소에 기여할 것입니다.

기능적 자기공명영상(fMRI)은 뇌의 신경 활동과 관련된 혈역학적 반응(혈류의 변화)을 측정하는 영상 기법으로, 개별 자극으로 인해 활성화되는 뇌의 영역을 매핑할 수 있습니다.

배고픔과 포만 상태, 음식 기대와 섭취에 대한 신경 반응을 연구하기 위해 fMRI를 활용한 최근 연구에서는 이러한 자극에 반응하는 뇌의 개별 영역을 매핑했습니다. Fuhrer와 동료들은 배고플 때 왼쪽 선조체와 외측선 피질, 하두정엽, 안와전두피질에서 현저하게 향상된 뇌 활동이 발견된다는 것을 발견했습니다. 음식 이미지로 자극을 주면 insulae, 왼쪽 선조체 및 extrastriate 피질, 전전두엽 중앙 전두엽 피질의 활동 증가와 관련이 있습니다. 음식이 아닌 이미지는 오른쪽 두정엽과 왼쪽 및 오른쪽 중간 측두이랑1의 강화된 활동과 관련이 있었습니다. Stice와 동료들은 마른 사람에 비해 비만인 사람들이 맛있는 음식의 예상 섭취 및 소비에 대한 반응으로 미각 피질(insula/frontal operculum) 및 구강 체감각 영역(parietal operculum 및 Rolandic operculum)의 더 큰 활성화를 나타내는 뇌 영상 연구를 보고했습니다.

그렐린은 식사 전에 장에서 분비되는 식욕 촉진(식욕 자극) 펩티드이므로 "식사 개시제"로 간주됩니다. 비만 환자는 그렐린 수치가 낮지만 이 펩타이드의 정상적인 일중 변화를 유지하는 반면, GBP 후 환자는 그렐린 수치가 감소하여 하루 종일 낮게 유지됩니다. Malik과 동료들은 fMRI 동안 건강한 지원자에게 그렐린을 정맥 주사했을 때 음식 사진에 대한 신경 반응이 영향을 받았습니다. 그렐린의 신경 효과는 자기 평가 배고픔 평가와 상관관계가 있었습니다.

렙틴은 에너지 저장에 관한 정보를 뇌에 제공하는 지방세포 유래 순환 호르몬입니다. 렙틴에 대한 뇌의 반응은 에너지 소비와 음식 섭취의 변화를 포함합니다. Farooqi와 동료들은 렙틴이 음식 섭취 중에 발생하는 포만감 신호에 대한 반응을 강화하면서 음식 보상에 대한 인식을 감소시키기 위해 음식 섭취를 관장하는 신경 회로에 작용한다는 것을 시사하는 데이터를 보고했습니다.

펩타이드 YY3-36(PYY)은 식사 섭취 후 수치가 증가하는 내장 유래 포만감 신호입니다. 인간 지원자에게 PYY를 정맥 주사하면 음식 소비가 감소하고 배고픔을 느끼게 되는 것으로 나타났습니다. 또한 항상성 뇌 영역뿐만 아니라 대뇌 변연계 및 대뇌 피질 영역 모두에서 신경 활동을 변경할 수 있습니다. PYY 수치는 비만 환자에서 낮고 GBP 후 2일부터 점진적으로 증가하는 것으로 나타났으며 아마도 식욕 조절 측면에서 이 절차의 성공에 기여할 것입니다.

PYY와 마찬가지로 GLP-1(글루카곤 유사 펩티드 1)은 식욕 부진(식욕 억제) 신호입니다. 식후 장에서 분비되며 뇌간에 영향을 주어 음식 섭취를 줄이고 위 배출 속도를 감소시켜 식후 포만감을 더해줍니다. PYY와 마찬가지로 GLP-1 수치는 비만 환자에서 낮고 GBP 이후 극적으로 증가하여 이 수술 후 체중 감소와 내당능 개선에 모두 기여합니다.

몇 가지 상관 관계가 평가됩니다.

1. 배고픔/포만감의 주관적 보고와 fMRI 이미지 사이의 상관관계.
2. 수술 후 음식 중립 및 음식 관련 사진에 대한 신경 반응의 변화(시술 전 vs. 1m 및 수술 후 vs. 6m).
3. 음식 이미지에 대한 신경 반응과 관련하여 두 수술 절차(SG vs.GBP)의 차이.
4. 다양한 시점에서 배고픔/포만감 및 fMRI 이미지의 주관적 보고에 대한 내장 유래 식욕 조절 호르몬 혈중 수치 사이의 상관관계.
5. 체중, BMI 및 초과 체중 감소의 변화에 ​​대한 측정된 매개변수의 상관관계.