Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Нейрофункциональные особенности головного мозга у пациентов с алиментарным ожирением по данным специальных методик магнитно-резонансной томографии (обзор литературы)

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Введение. Ожирение – хроническое заболевание, характеризующееся избыточным накоплением жировой ткани в организме, проявляющееся увеличением массы тела на 20% и более от средних величин. В настоящее время ожирение становится все более существенной проблемой здравоохранения. Оценка функциональной патологии головного мозга предоставляет большее количество сведений о патогенетических изменениях, приводящих к метаболическим нарушениям. Современные методы нейровизуализации позволяют получить информацию о начальных функциональных изменениях головного мозга по данным внутримозговой коннективности – функциональной связности между отдельными его структурами.Цель исследования: изучение современных данных литературы о функциональных нарушениях коннективности головного мозга у пациентов с ожирением, в том числе с расстройствами пищевого поведения.Материал и методы. Выполнен систематический обзор исследований, опубликованных в зарубежной и отечественной литературе. Поиск статей выполнен с использованием публикационных баз данных PubMed и Elibrary.Результаты. Проблема функциональных исследований головного мозга при ожирении освещена достаточно подробно в западной англоязычной литературе. Тем не менее необходимо констатировать, что на настоящий момент статьи по исследуемой тематике в отечественных научных изданиях практически отсутствуют. Однако следует отметить, что и в зарубежной литературе редко встречаются данные по нейровизуализации головного мозга в плане нейросетевой коннективности, исследования при ожирении с наличием сопутствующей соматической патологии, например при диабете 2 типа, других нарушениях эндокринной системы. Сравнительно мало данных, где проводились бы корреляции с возрастом и полом пациентов, сопутствующими расстройствами психической сферы, что подчеркивает актуальность вопроса.На последующих этапах совместного развития эндокринологии, психиатрии и лучевой диагностики применение современных методик магнитно-резонансной томографии (МРТ) поможет с выбором структур-мишеней для стереотаксической коррекции описываемой патологии. Клиническое применение функциональной МРТ (фМРТ) поможет раскрыть патогенез различных типов ожирения на нейрофункциональном уровне с дальнейшим прогнозированием и анализом развития заболевания, а непоследовательность и противоречивость получаемых в настоящее время результатов исследований патогенеза алиментарного ожирения в плане патологии функциональной связности на основе фМРТ, отсутствие клинического применения специальных методик МРТ обосновывают необходимость продолжения научного поиска в этом направлении.

Ключевые слова:
расстройства пищевого поведения, ожирение, нейровизуализация, eating disorders, obesity, neuroimaging

Литература:
1.World Health Organization: сайт. – URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight (дата обращения: 19.12.2022)
2.Lips M.A., Wijngaarden M.A., van der Grond J. et al. Resting-state functional connectivity of brain regions involved in cognitive control, motivation, and reward is enhanced in obese females. Am. J. Clin. Nutr. 2014; 100 (2): 524–531. http://doi.org/10.3945/ajcn.113.080671. PMID: 24965310
3.Moreno-Lopez L., Contreras-Rodriguez O., Soriano-Mas C. et al. Disrupted functional connectivity in adolescent obesity. Neuroimage Clin. 2016; 12: 262–268. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2016.07.005. PMID: 27504261
4.Stopyra M.A., Simon J.J., Skunde M. et al. Altered functional connectivity in binge eating disorder and bulimia nervosa: A resting-state fMRI study. Brain Behav. 2019; 9 (2): e01207. http://doi.org/10.1002/brb3.1207. PMID: 30644179
5.Park B.Y., Seo J., Yi J., Park H. Structural and Functional Brain Connectivity of People with Obesity and Prediction of Body Mass Index Using Connectivity. PLoS One. 2015; 10 (11): e0141376. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0141376. PMID: 26536135
6.Avery J.A., Powell J.N., Breslin F.J. et al. Obesity is associated with altered mid-insula functional connectivity to limbic regions underlying appetitive responses to foods. J. Psychopharmacol. 2017; 31 (11): 1475–1484. http://doi.org/10.1177/0269881117728429. PMID: 28944718
7.Geha P., Cecchi G., Todd Constable R. et al. Reorganization of brain connectivity in obesity. Hum. Brain Mapp. 2017; 38 (3): 1403–1420. http://doi.org/10.1002/hbm.23462. PMID: 27859973
8.Miller J.L., James G.A., Goldstone A.P. et al. Enhanced activation of reward mediating prefrontal regions in response to food stimuli in Prader-Willi syndrome. J. Neurol. Neurosurg Psychiatry. 2007; 78 (6): 615–619. http://doi.org/10.1016/10.1136/jnnp.2006.099044
9.Atalayer D., Pantazatos S.P., Gibson C.D. et al. Sexually dimorphic functional connectivity in response to high vs. low energy-dense food cues in obese humans: an fMRI study. Neuroimage. 2014; 100: 405–413. http://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2014.05.054. PMID: 24862077
10.Багненко С.Ф., Крюков Е.В. Ожирение и ассоциированные заболевания. Консервативное и хирургическое лечение: Руководство для врачей. С.-Пб.: СпецЛит, 2022. 478 с.
11.Su Y., Bi T., Gong G. et al. Why Do Most Restrained Eaters Fail in Losing Weight? Evidence from an fMRI Study. Psychol. Res. Behav. Manag. 2019; 12: 1127–1136. http://doi.org/10.2147/PRBM.S228430. PMID: 31920410
12.Kung P.H., Soriano-Mas C., Steward T. The influence of the subcortex and brain stem on overeating: How advances in functional neuroimaging can be applied to expand neurobiological models to beyond the cortex. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2022; 23 (4): 719–731. http://doi.org/10.1007/s11154-022-09720-1. PMID: 35380355
13.Garcia-Garcia I., Jurado M.A., Garolera M. et al. Functional network centrality in obesity: A resting-state and task fMRI study. Psychiatry Res. 2015 Sep 30; 233 (3): 331–338. https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2015.05.017
14.Almby K.E., Lundqvist M.H., Abrahamsson N. et al. Effects of Gastric Bypass Surgery on the Brain: Simultaneous Assessment of Glucose Uptake, Blood Flow, Neural Activity, and Cognitive Function During Normo- and Hypoglycemia. Diabetes. 2021; 70 (6): 1265–1277. http://doi.org/10.2337/db20-1172. PMID: 33674408
15.Aarts E., Weber B., Ferrari M. et al. Neuroimaging and neuromodulation approaches to study eating behavior and prevent and treat eating disorders and obesity. Neuroimage Clin. 2015; 8: 1–31.
16.https://doi.org/10.1016/j.nicl.2015.03.016. PMID: 26110109
17.Asami T., Takaishi M., Nakamura R. et al. Structural brain abnormalities in adolescent patients with anorexia nervosa at both the acute and weight-recovered phase. Brain Imaging Behav. 2022; 16 (3): 1372–1380. http://doi.org/10.1007/s11682-021-00622-5. PMID: 35025002
18.Simon J.J., Stopyra M.A., Friederich H.C. Neural Processing of Disorder-Related Stimuli in Patients with Anorexia Nervosa: A Narrative Review of Brain Imaging Studies. J. Clin. Med. 2019; 8 (7): 1047. http://doi.org/10.3390/jcm8071047. PMID: 31323803
19.Stopyra M.A., Simon J.J., Skunde M. et al. Altered functional connectivity in binge eating disorder and bulimia nervosa: A resting-state fMRI study. Brain Behav. 2019; 9 (2): e01207. http://doi.org/10.1002/brb3.1207. PMID: 30644179
20.Frank G.K. Advances from neuroimaging studies in eating disorders. CNS Spectr. 2015; 20 (4): 391-400. doi: 10.1017/S1092852915000012. PMID: 25902917
21.Blanco-Hinojo L., Pujol J., Esteba-Castillo S. et al. Lack of response to disgusting food in the hypothalamus and related structures in Prader Willi syndrome. Neuroimage Clin. 2019; 21: 101662. http://doi.org/10.1016/j.nicl.2019.101662. PMID: 30639180
22.Miller J.L., James G.A., Goldstone A.P. et al. Enhanced activation of reward mediating prefrontal regions in response to food stimuli in Prader-Willi syndrome. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2007; 78 (6): 615–619. http://doi.org/10.1136/jnnp.2006.099044
23.Roth C.L., Aylward E., Liang O. et al. Functional neuroimaging in craniopharyngioma: a useful tool to better understand hypothalamic obesity? Obes. Facts. 2012; 5 (2): 243–253. http://doi.org/10.1159/000338695. PMID: 22647305

Neurofunctional and microstructural features of the brain in patients with nutritional obesity according to special magnetic resonance imaging techniques (literature review)

Background. Obesity is a chronic disease characterized by excessive accumulation of adipose tissue in the body, manifested by an increase in body weight by 20 percent or more of the average values. Obesity is becoming an increasingly significant public health problem. Assessment of the functional pathology of the brain provides more information about the pathogenetic changes leading to metabolic disorders. Modern methods of neuroimaging make it possible to obtain information about the initial functional changes in the brain according to the data of intracerebral connectivity - functional connectivity between its individual structures.Objective. The study of modern literature data on functional disorders of brain connectivity in patients with obesity, including those with eating disorders.Materials and methods. A systematic review of studies published in foreign and domestic literature has been carried out. Articles were searched using the PubMed database and Elibrary.Results. The problem of functional and microstructural studies of the brain in obesity is covered in sufficient detail in Western English-language literature. Nevertheless, it must be stated that at the moment there are practically no articles on the subject under study in domestic scientific publications. However, it should be noted that in the foreign literature there are rare data on neuroimaging of the brain in the aspect of neural network connectivity, studies in obesity with concomitant somatic pathology, for example, in type II diabetes, and other disorders of the endocrine system. There are relatively few data where correlations would be made with the age and gender of patients, concomitant mental disorders, which emphasizes the relevance of the issue.At the subsequent stages of the joint development of endocrinology, psychiatry and radiation diagnostics, the use of modern MRI techniques will help with the choice of target structures for stereotaxic correction of the described pathology. The clinical application of functional MRI will help to reveal the pathogenesis of various types of obesity at the neurofunctional  levels with further prediction and analysis of the development of the disease, while the inconsistency and inconsistency of the currently obtained results of studies of the pathogenesis of alimentary obesity in terms of the pathology of functional connectivity based on fMRI,  the absence clinical application of special MRI techniques substantiate the need to continue scientific research in this direction

Keywords:
расстройства пищевого поведения, ожирение, нейровизуализация, eating disorders, obesity, neuroimaging