Neurohormonale en gedragscorrelaten van obesitas en gewichtsverlies

Neuroimaging-onderzoek. Voor deze studie zullen mannelijke en vrouwelijke vrijwilligers worden geworven bij de Investigational Weight Management Clinic (IWMC) aan de Universiteit van Michigan. Alle neuropsychologische instrumenten zullen worden verzameld bij magere en zwaarlijvige personen bij baseline en tussen 4-6 maanden. Zwaarlijvige personen ondergaan 4 PET-scans: 1) bij baseline na een nacht vasten; 2) bij baseline na consumptie van een Zorg shake; 3) na een gewichtsverlies van ten minste 15% na een nacht vasten; 4) en na consumptie van een shake op het tijdstip na het afvallen. Magere personen ondergaan de twee scans bij baseline na vasten en na consumptie van shakes. Alle magere proefpersonen zullen hun normale dieet consumeren voorafgaand aan de eerste scan. De zwaarlijvige proefpersonen ondergaan hun tweede reeks scans, post-gewichtsverlies, terwijl ze nog steeds het HMR-dieet volgen.

Neuroimaging maatregelen. Twee PET-onderzoeken met [11C]carfentanil (een selectieve µ-opioïde receptor-radiotracer) zullen worden verworven voor elke magere vrijwilliger en 4 PET-onderzoeken met [11C]carfentanil zullen worden verworven voor personen met obesitas. Structurele en functionele MRI zal worden verkregen voor zwaarlijvige personen voor en na gewichtsverlies, en voor magere personen bij baseline voor co-registratie en anatomische standaardisatie van de PET-gegevens en activeringsrespons op visuele stimuli. Na voltooiing zullen de volgende gegevens worden gebruikt voor statistische analyses: 1) Baseline beschikbaarheid van µ-opioïde receptor in vivo (bindingspotentieel, BPND) bij magere en zwaarlijvige personen na een nacht vasten. 2) μ-opioïde systeemactivering na consumptie van 500 kcal (16 fl oz, 18% eiwit, 14% CHO, 25% vet) van een gegarandeerde shake (gevoed) bij magere en zwaarlijvige personen, gemeten aan de hand van acute verminderingen van BPND. 3) Baseline MOR BPND bij personen met obesitas die ≥15% van hun lichaamsgewicht verloren hebben gedurende 4-6 maanden (vasten), na een nacht vasten. 4) activering van het μ-opioïdsysteem bij zwaarlijvige personen die ≥15% van hun lichaamsgewicht hebben verloren na consumptie van 250 kcal van de Sure shake (gevoed).

PET-acquisitie. In het kort: [11C]carfentanil, een selectieve en specifieke radioligand voor de µ-opioïdreceptor, wordt toegediend in tracer-doses met behulp van een bolus/continu infuusprotocol om snelle steady-states te bereiken tussen specifieke en niet-specifieke bindingsgebieden (5-7 min na tracer administratie). Achtentwintig frames worden verkregen gedurende 70 minuten met een toenemende duur (30 sec tot 5 min). Twee scans worden elk twee keer verkregen: een basislijn, zonder uitdagingen, en een scan na consumptie van een gegarandeerde shake. Vervolgens worden dynamische beeldgegevens voor de receptorscans voxel-voor-voxel getransformeerd in parametrische kaarten en op elkaar geregistreerd. Deze omvatten 1) een tracertransportmeting (K1-ratio, evenredig met cerebrale bloedstroom; tracertransport = bloedstroom x tracerextractie) en receptorgerelateerde metingen (BPND), tijdens 2) basislijnscans en 3) na schudden consumptie. De vermindering van BPND vanaf de basislijn tot het verbruik na het schudden vertegenwoordigt een maat voor de activering van het endogene opioïdsysteem na het gebruik van de shake (gerelateerd aan de bezetting en ligand-receptor-interacties door het endogene ligand). Deze parametrische beelden worden berekend met behulp van een gemodificeerde grafische Logan-analyse, met de occipitale cortex als referentiegebied. PET-beelden worden vervolgens gecoregistreerd op het structurele, anatomische T1 MRI-beeld, affiene getransformeerd en vervormd tot de standaard stereotactische ruimte van het Montreal Neurological Institute (MNI) met behulp van wederzijdse informatie-algoritmen. De basislijnscan, in de nuchtere toestand, zal de post-consumptiescan voorafgaan vanwege tijdgebrek en om overdrachtseffecten van actieve (gevoede) naar basislijn (nuchtere) toestanden te voorkomen. Beide PET-scans worden op dezelfde dag uitgevoerd om de reistijd voor de proefpersonen en dus de experimentele belasting te verminderen.

Klinische maatregelen Psychogedragsmetingen die tijdens de beeldvormingsonderzoeken moeten worden verkregen, omvatten: de positieve en negatieve affectschaal, profiel van stemmingsschalen, toestandsgedeelte van de Spielberg-angstinventaris en een visueel analoge schaal (VAS) voor eetlust en smakelijkheid zal worden afgenomen vóór en na elk experiment. Deze maatregelen zullen de emotionele toestand en eetlust beoordelen voor correlatieve doeleinden met veranderingen in neuroreceptor en circulerende hormoonspiegels tijdens de uitvoering van de onderzoeken. Het MINI International Neuropsychiatric Interview (MINI600), Inventory of Depressive Symptomatology (IDS-SR), EuroQol-maatstaf voor gezondheidsuitkomsten, Trait-gedeelte van de Anxiety Inventory en NEO Personality Inventory worden verkregen voorafgaand aan het scannen voor secundaire analyses (bijv. verband tussen beeldvormende maatregelen en "stabiele" kenmerken).