Neurohormonella och beteendemässiga korrelat mellan fetma och viktminskning

Neuroimaging studie. Manliga och kvinnliga volontärer kommer att rekryteras från Investigational Weight Management Clinic (IWMC) vid University of Michigan för denna studie. Alla neuropsykologiska instrument kommer att samlas in hos magra och feta individer vid baslinjen och mellan 4-6 månader. Överviktiga individer kommer att genomgå 4 PET-skanningar: 1) vid baslinjen efter en fasta över natten; 2) vid baslinjen efter konsumtion av en Ensure-shake; 3) efter minst 15 % minskning av kroppsvikten efter en fasta över natten; 4) och efter konsumtion av en Ensure-shake vid tidpunkten efter viktminskning. Magra individer kommer att genomgå de två skanningarna vid baslinjen efter fasta och säkerställ skakkonsumtion efter. Alla magra försökspersoner kommer att konsumera sin normala kost innan den första skanningen. De överviktiga försökspersonerna kommer att genomgå sin andra uppsättning skanningar, efter viktminskning, medan de fortfarande äter HMR-dieten.

Neuroimaging åtgärder. Två PET-studier med [11C]karfentanil (en selektiv µ-opioidreceptorradiospårämne) kommer att förvärvas för varje mager frivillig och 4 PET-studier med [11C]karfentanil kommer att förvärvas för överviktiga individer. Strukturell och funktionell MRT kommer att förvärvas för överviktiga individer före och efter viktminskning, och för magra individer vid baslinjen för samregistrering och anatomisk standardisering av PET-data och aktiveringssvar på visuella stimuli. Efter att de är klara kommer följande data att användas för statistiska analyser: 1) Baslinjetillgänglighet av µ-opioidreceptorer in vivo (bindningspotential, BPND) hos magra och feta individer efter en fasta över natten. 2) Aktivering av µ-opioidsystemet efter att ha konsumerat 500 kcal (16 fl oz, 18% protein, 14% CHO, 25% fett) av Ensure shake (matad) hos magra och feta individer mätt som akuta minskningar av BPND. 3) Baslinje MOR BPND hos överviktiga individer som har tappat ≥15 % av sin kroppsvikt under 4-6 månader (fastande), efter en natts fasta. 4) Aktivering av µ-opioidsystemet hos överviktiga individer som har tappat ≥15 % av sin kroppsvikt efter att ha konsumerat 250 kcal Ensure shake (matad).

PET-förvärv. Kortfattat administreras [11C]karfentanil, en selektiv och specifik µ-opioidreceptorradioligand, i spårämnesdoser med användning av ett bolus/kontinuerligt infusionsprotokoll för att uppnå snabba stabila tillstånd mellan specifika och icke-specifika bindningsregioner (5-7 min efter spårämne) administrering). Tjugoåtta bildrutor kommer att förvärvas under 70 minuter med en ökande längd (30 sek till 5 min). Två skanningar kommer att göras två gånger vardera: En baslinje, utan utmaningar, och en skanning efter konsumtion av en Ensure-shake. Därefter omvandlas dynamisk bilddata för receptorskanningarna, på en voxel-för-voxel-basis, till parametriska kartor och samregistreras till varandra. Dessa inkluderar 1) ett spårningstransportmått (K1-förhållande, proportionellt mot cerebralt blodflöde; spårämnestransport = blodflöde x spårämnesextraktion) och receptorrelaterade åtgärder (BPND), under 2) baslinjeskanningar och 3) efter skakning konsumtion. Minskningen av BPND från baslinje till konsumtion efter skakning representerar ett mått på aktivering av endogent opioidsystem efter skakkonsumtion (relaterat till beläggning och ligand-receptorinteraktioner av den endogena liganden). Dessa parametriska bilder beräknas med hjälp av en modifierad Logan grafisk analys, med occipital cortex som referensregion. PET-bilder samregistreras sedan till T1 MRI:s strukturella, anatomiska bild, affintransformerade och förvrängda till standard Montreal Neurological Institute (MNI) stereotaktisk utrymme med hjälp av ömsesidiga informationsalgoritmer. Baslinjeskanningen, i fastande tillstånd, kommer att föregå skanningen efter konsumtion på grund av tidsbegränsningar och för att undvika överföringseffekter från aktiva (matade) till baslinje (fasta) tillstånd. Båda PET-skanningarna kommer att utföras samma dag för att minska restiden för försökspersonerna och därmed den experimentella bördan.

Kliniska åtgärder Psykobeteendemätningar som ska inhämtas under avbildningsstudierna inkluderar: Positiva och negativa affektskala, Profile of Mood Scales, State del av Spielberg Anxiety Inventory och en visuell analog skala (VAS) för aptit och smaklighet kommer att administreras före och efter varje experiment. Dessa åtgärder kommer att bedöma känslomässigt tillstånd och aptit för korrelativa syften med förändringar i neuroreceptor- och cirkulerande hormonnivåer under utförandet av studierna. MINI International Neuropsychiatric Interview (MINI600), Inventory of Depressive Symptomatology (IDS-SR), EuroQol-mått på hälsoresultat, egenskapsdelen av ångestinventeringen och NEO Personality Inventory kommer att erhållas före skanning för sekundära analyser (t.ex. förhållandet mellan avbildningsmått och "stabila" egenskaper).