Serotonin-related biomarkers and symptoms of eating disorders

Abstract

Söömishäirete keskmeks on pealetungivad mõtted oma kehakaalust ja –kujust ning tugev hirm kehakaalu tõusu ees, mistõttu tehakse äärmuslikke katseid seda vältida. On näidatud, et suurenenud serotoniini süsteemi aktiivsus viib söömise piiramiseni ja alanenud serotoniini süsteemi aktiivsus kutsub esile liigsöömist. Samas on söömishäiretega patsientidel läbiviidud uurimused andnud vastuolulisi tulemusi, kuna raske on eristada toidu piiramisega kaasnenud serotonergilise aktiivsuse muutusi püsiomadustega kaasnevatest serotoniinisüsteemi eripäradest. Väitekiri püüab vastata küsimusele, kas serotoniinisüsteemi funktsioon seostub otseselt häirunud söömiskäitumisega või pigem nende püsivate omaduste kaudu, mis söömissümptomaatikat mõjutavad. Serotoniini transporteri (5-HTT) geen on üks kindlamaid kandidaate seletamaks bioloogilist haavatavust söömishäiretele. Selle lühikest alleeli (s-alleel) seostatakse võrreldes pika alleeliga (l-alleel) pärsitud serotoniini tagasihaardemehhanismiga ning afektiivse ebastabiilsuse ja impulsiivse käitumisega. Käesolevates uurimustes ilmnes, et söömishäirega naised, kellele on iseloomulikud kontrollimatud ülesöömishood ja kes on s-alleeli kandjad, kogevad enam tungi üle süüa ja kontrollimatuid ülesöömishooge, ning neil esineb rohkem emotsiooni ja käitumise regulatsiooni raskusi. Lühikese alleeli kandlus seostus ka suurenenud ülesöömisega varases täiskasvanueas, kui lapsepõlves kogeti keskmisest enam negatiivseid elusündmusi Uurides kahe serotoniinisüsteemi markeri, monoamiinide oksüdaasi (MAO) aktiivsuse ja 5-HTT geeni polümorfismi koosmõju söömishäirete sümptomaatikale, ilmnes, et l/l genotüübiga tüdrukud, kel on kõrge MAO aktiivsus, on oluliselt rohkem hõivatud dieedimõtetest. Sarnased tulemused leiti ka söömishäiretega patsientide valimil. Sõltumata söömishäire alatüübist seostus 5-HTT geeni l/l genotüüp suurema hõivatusega kehakaalust ja välimusest, ning eksimuste pärast muretsemisega. Kuna mõlemaid kognitiivseid nähtusi seostatakse suurenenud kognitiivse rigiidsusega, siis võivad need tulemused selgitada, miks l/l genotüübiga indiviididel kehakaaluga seonduvad mõtted ei taha taanduda, hoides alal probleemset söömiskäitumist. Toitumise piiramise ja ülesöömise vaheliste seoste uurimiseks vaadati aju kasvufaktori (BDNF) geeni Val66Met polümorfismi mõju. Tulemustest nähtub, et met-alleeli kandjatel, kes oma toitumist piiravad, esineb rohkem ülesöömishooge, mis võib selgitada, miks dieedi pidamine viib mõnedel inimestel ülesöömishoogudeni ja teistel mitte. Söömishäiretega patsientide seisund kujuneb mitmest vastastikku mõjutavast protsessist: toitumise piiramisest, impulsiivsete ja kompulsiivsete joonte mõjudest ning keskkonnategurite toimest. Käesoleva väitekirja tulemustest nähtub, et serotoniinisüsteemi markerid mõjutavad eelmainitud protsesside toimet söömissümptomitele, mis võib selgitada söömishäirete sümptomaatikas ja kaasuvates joontes ilmnevat märkimisväärset heterogeensust.

Eating disorders are characterized by intense fear of weight gain and preoccupation with body image and body weight, which leads to extreme food restriction, and other dysfunctional weight control behaviours. Although it has been shown that alterations in serotonergic activity contribute to various expressions of eating pathology it is not clear which changes in serotonin function observed in eating disorders patients represent effects induced by food restriction vs. effects related to traits. The aim of the present thesis was to explore whether the markers of the serotonin system may explain the heterogeneity in eating disorder symptoms and related traits. The serotonin transporter (5-HTT) gene is a firm candidate to explain biological vulnerability to eating disorders. The short or s-allele is associated to inhibited serotonin reuptake as compared to the homozygousity for the long or l-allele, and has been associated to affective instability and impulse control deficiencies. In the present study it was found that in women screened positively for binge-type eating disorders, the s-allele carriers show more severe binge eating and higher levels of impulsivity and emotional instability. Moreover, the s-allele carriers were observed to be more sensitive to adverse life events and to show elevated binge eating in response to chronic stress. Examining the effect of two markers of the serotonergic system, platelet monoamine oxidase (MAO) activity and the 5-HTT gene polymorphism on symptoms of eating disorders, it was found that the preoccupation with dieting and weight gain was the highest in girls with the l/l genotype and high MAO activity. Similarly, in women with eating disorders the l/l genotype was related to preoccupation with dieting and body image, and concern over mistakes. These results may refer to the cognitive inflexibility in eating disorders patients with l/l genotype, thus maintaining the preoccupation with body image and the disturbed eating behaviour. The results of the present thesis also show that brain-derived neurotrophic factor Val66Met genotype moderates the effect of food restriction on binge eating and suggest that the met-allele carriers are especially vulnerable to this effect. This finding may explain why some people develop binge eating in response to dieting and others do not. To conclude, studies indicate that the momentary status of the eating disorder patients represents diverse contributing processes: transient effects of food restriction, effects related to impulsive and compulsive traits, and the effects precipitated by environmental stimuli. In the present thesis it was found that the markers of the serotonin system moderate these effects and may explain the heterogenity in eating disorder symptoms and related traits.