Darm-hersenmechanismen die het effect van bariatrische chirurgie op voedselbeloning mediëren

Calorierijke voedingsmiddelen induceren een positief beloningssignaal in de hersenen. Dopamine is een essentiële neurotransmitter voor beloningssignalering, motivatie en uitvoering van doelgericht gedrag. Studies hebben een verminderde expressie van dopamine D2-receptoren in de hersenen van patiënten met obesitas gerapporteerd (Wang et al., 2001), terwijl die receptoren worden opgereguleerd na bariatrische chirurgie (van der Zwaal et al., 2016). Daarnaast heeft dopamine ook perifere effecten op de darmen en de pancreas, zoals remming van de insulinesecretie die de ontwikkeling van diabetes type 2 (T2D), een van de belangrijkste comorbiditeiten van obesitas, zou kunnen beïnvloeden. De relatie tussen centrale dopamine-signalering en ontwikkeling van T2D is echter tot nu toe niet bestudeerd. Bovendien is het endocannabinoïdesysteem (ECS) ook naar voren gekomen als een belangrijke regulator van de voedselinname. ECS-verbindingen zijn strategisch gelokaliseerd op elk niveau van de hersen-darm-as om een energieopslagfunctie uit te oefenen. In de hersenen zijn zowel endocannabinoïden als hun receptor (CB1R) gelokaliseerd in homeostatische en beloningsregio's, waar ze fungeren als presynaptische modulator van de afgifte van neurotransmitters, waaronder dopamine. De LaBGAS-groep toonde eerder aan dat de beschikbaarheid van CB1R in homeostatische en beloningsgebieden anders is gekoppeld aan de body mass index (BMI) bij gezonde proefpersonen dan bij patiënten met verschillende voedselinnamestoornissen, waaronder obesitas (Weltens et al., 2016). Het blijft echter onbekend of veranderingen in het beschikbaarheidsgebied van CB1R een predisponerende factor zijn voor, of het gevolg zijn van, afwijkende BMI, en wat de onderliggende darm-hersenmechanismen zijn van deze CB1R-BMI-relatie. Specifiek zijn verschillen in CB1R-beschikbaarheid nooit in verband gebracht met circulerende endocannabinoïdeniveaus, hoewel wordt aangenomen dat de verminderde centrale CB1R-expressie bij obesitas het gevolg is van een overactief ECS. Aangezien wordt aangenomen dat endocannabinoïden samenwerken met metabole hormonen die honger en verzadiging reguleren, moet ook de wisselwerking tussen deze hormoonspiegels en de veranderingen in de beschikbaarheid van CB1R in de hersenen worden onderzocht. Het belangrijkste doel van dit doctoraatsproject is het bestuderen van de rol van endocannabinoïde- en dopaminesignalering in relatie tot metabole gezondheid voor en na gewichtsverlies, door de neurochemische en hormonale signaalmechanismen van de darm-hersenen te identificeren die ten grondslag liggen aan de veranderingen in lichaamsgewicht en eetgedrag na bariatrische chirurgie.

Dit vertaalt zich in 3 onderzoeksdoelstellingen:

● De regionale beschikbaarheid van CB1R bij obesitas en na bariatrische chirurgie bestuderen

● Perifere veranderingen in dopamine en endocannabinoïde signalering bij obesitas en na bariatrische chirurgie onderzoeken

● De relaties tussen endocannabiniode- en dopamine-signalering, voedselinname, metabole hormonen en glucose homeostase bij obesitas en na bariatrische chirurgie onderzoeken