Neurodesenvolvimento, circuitos de recompensa e regulação | 14 ENE 21

Obesidade em adolescentes e tomada de decisão alimentar

Revisão do desenvolvimento do córtex pré-frontal na adolescência e sua relação com o aumento do consumo excessivo de calorias
Autor/a: Cassandra J Lowe, J Bruce Morton, Amy C Reichelt  Lancet Child Adolesc Health 2020
INDICE:  1. Texto principal | 2. Referências bibliográficas
Texto principal
Introdução

O consumo excessivo de alimentos ricos em calorias e sem nutrientes é a principal causa de obesidade, doença crônica evitável, 1 e morte prematura entre adultos. Escolhas alimentares não saudáveis e obesidade têm efeitos adversos em todos os principais sistemas de órgãos do corpo, incluindo o cérebro, com novas evidências sugerindo, p.ex. que a adiposidade excessiva aumenta o risco de doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer.2 Mas qual é o efeito da má alimentação e obesidade nos cérebros e mentes em desenvolvimento da juventude?

Evidências emergentes sugerem que o cérebro adolescente pode ser particularmente suscetível ao efeito da obesidade e consumo excessivo de alimentos sem nutrientes ricos em calorias.3 A adolescência é o período de desenvolvimento que começa com o início da puberdade e termina com o início da vida adulta.

Segundo a OMS, a adolescência é o período que abrange as idades de 10 a 19 anos, embora outros argumentem que esse período é um pouco mais longo devido ao desenvolvimento físico e neurobiológico contínuo no início dos 20 anos.4 Independentemente da definição precisa, a adolescência é reconhecida como um período de suscetibilidade aos riscos à saúde devido ao rápido crescimento e à maior plasticidade psicológica que marcam esse período.

Comparado com todos os outros processos neurológicos, esta suscetibilidade parece mais evidente nos processos regulatórios que regem o comportamento dietético e a tomada de decisões. Os processos regulatórios são cruciais para uma prática alimentar saudável, pois ajudam a inibir a vontade de consumir alimentos altamente palatáveis e ricos em calorias. No entanto, os processos regulatórios são subdesenvolvidos na adolescência devido ao desenvolvimento contínuo do córtex pré-frontal, uma área do cérebro consistentemente ligada à autorregulação.

Menos apreciada, mas igualmente importante é a constatação de que a adolescência também é um período em que os efeitos neurológicos adversos das dietas obesogênicas poderiam ser potencializados precisamente porque o cérebro é plástico durante esse período. Juntos, esses fatores contribuem para o que pode ser descrito como dupla vulnerabilidade do cérebro adolescente aos riscos à saúde associados ao consumo excessivo de alimentos ricos em calorias.

Nesta Revisão, descrevemos como o estado de desenvolvimento do córtex pré-frontal durante a adolescência aumenta o risco de consumo excessivo de alimentos palatáveis ricos em calorias.

Além disso, descrevemos pesquisas pré-clínicas em animais mostrando que tais hábitos alimentares pouco saudáveis afetam negativamente aspectos centrais da sinalização neuroquímica, do processamento de recompensas e da neurotransmissão inibitória, essenciais para a cognição adaptativa, e que esses efeitos biológicos e comportamentais podem ser mais pronunciados na adolescência do que na idade adulta.

A mente jovem em construção

Como a adolescência é um período de desenvolvimento psicológico acentuado e neuroplasticidade contínua, a experiência exerce um efeito maior na estrutura e função do cérebro do que na idade adulta.5 Durante a adolescência, o cérebro passa por extensa remodelação neurobiológica e funcional, particularmente em regiões cerebrais responsáveis pelo controle comportamental e busca por recompensas, mais notadamente o córtex pré-frontal e as vias de recompensa dopaminérgicas.6-9

Os principais desenvolvimentos maturacionais incluem redução dendrítica para refinar as conexões sinápticas e aumentar a mielinização axonal.7,8,10

O aumento observado na mielinização e, por extensão da conectividade da matéria branca, aumenta a velocidade de condução de impulso em todo o neurocircuito específico da região, facilitando o aumento da integração da atividade cerebral essencial para a função cognitiva de alta ordem.11 O desenvolvimento cerebral na adolescência facilita o surgimento de flexibilidade cognitiva, raciocínio, planejamento e controle de impulso com a transição para a idade adulta.12,13

O cérebro adolescente amadurecendo é exclusivamente suscetível às influências ambientais e experiências que podem moldar o desenvolvimento de neurocircuitos por remodelação local. Esse processo é referido como neuroplasticidade dependente da experiência,14 um termo guarda-chuva que descreve a reorganização dinâmica das estruturas e funções cerebrais em resposta aos insumos ambientais. Experiências ou estímulos ambientais podem fortalecer as conexões entre neurônios pré e pós-sinápticos em um processo chamado de potencialização a longo prazo.15

Sobre exposições repetidas à mesma experiência ou estímulos ambientais, essas conexões se estabilizam, e a distribuição de conexões estabilizadas influencia os padrões de crescimento axônio e dendrítico.15 Os neurotransmissores, incluindo dopamina, desempenham funções essenciais na modulação da neuroplasticidade e variabilidade interindividual em padrões de ativação funcional e habilidades cognitivas.15

Os sistemas neurotransmissores dopaminérgicos e colinérgicos, em particular, são considerados importantes para o desenvolvimento do controle cognitivo e das habilidades ao longo do tempo de vida; a atividade e a responsabilidade desses sistemas seguem um padrão em forma de U invertido, atingindo o pico durante o início da adolescência.16 O desenvolvimento do equilíbrio nesses sistemas neurotransmissores durante a adolescência é, portanto, crucial para a obtenção da função cerebral ideal na idade adulta.

Qualidade da dieta como ditador da saúde cerebral: uma perspectiva do neurodesenvolvimento

O desenvolvimento cerebral pode ser influenciado por múltiplos fatores ambientais, dos quais a qualidade da dieta é importante.17 Em 2019, delineamos um modelo neurocognitivo descrevendo como as diferenças individuais na entrada do córtex pré-frontal lateral podem levar ao consumo excessivo de alimentos hiperpalatáveis ricos em calorias.18

Com o tempo, o consumo persistente e excessivo de alimentos com alto teor calórico pode levar a mudanças duradouras na estrutura e função do córtex pré-frontal,19 incluindo sinalização de dopamina alterada20,21 e sistemas neurotransmissores inibidores dentro desta área do cérebro.22,23 Essa alteração leva a um controle cognitivo prejudicado, promovendo ainda mais a ingestão persistente e excessiva de alimentos hiperpalatáveis de alto teor calorico.18

Como o córtex pré-frontal ainda está passando por grandes processos de desenvolvimento e maturação durante a adolescência,24 o consumo sustentado e excessivo de alimentos com alto teor de gordura e alto teor de açúcar durante a adolescência poderia ter uma influência mais forte nas trajetórias do neurodesenvolvimento do que qualquer outro período de desenvolvimento.

Além disso, pesquisas em roedores indicaram que o consumo excessivo de alimentos apetitosos ricos em calorias durante o equivalente à adolescência em roedores poderia ter um efeito funcional penetrante no cérebro, levando a déficits duradouros no aprendizado e na memória.25

Adolescência como um período de maior sensibilidade à recompensa

A adolescência é um período de emocionalidade elevada,26 durante o qual os adolescentes apresentam maior impulso de recompensa e redução do controle cognitivo.27 O córtex pré-frontal ainda está se desenvolvendo ao longo da adolescência, enquanto as regiões límbicas atingem a maturidade muito mais cedo no desenvolvimento. Essa diferença de tempo na maturação cria um desequilíbrio entre comportamentos orientados por recompensa (sistema límbico) e regulação cognitiva de cima para baixo (do córtex pré-frontal), que se manifesta como aumento da sensibilidade às recompensas e diminuição da regulação comportamental.28,29

A baixa regulação comportamental tem sido associada à conectividade subdesenvolvida entre a amígdala (um nó-chave do sistema límbico) e o córtex pré-frontal durante a adolescência,30 que  é observado entre espécies, incluindo humanos31 e roedores.32

Esse desequilíbrio entre regiões regulatórias de cima para baixo e regiões subcorticais pode gerar comportamentos de consumo excessivo, motivados por recompensas alimentares,18 alimentação emocional,33 e compulsão alimentar,34 que são os principais fatores de risco para a obesidade.

Mais especificamente, a maior sensibilidade às recompensas observada durante a adolescência tem sido atribuída às mudanças dependentes da idade na maturação do circuito frontoestriatal. 8,26

O desenvolvimento do córtex pré-frontal está por trás do desenvolvimento das regiões de subcorticais recompensa, resultando na propensão a comportamentos impulsivos e de busca de sensações em adolescentes.12,26

De fato, várias linhas de evidência têm mostrado consistentemente que, em comparação com a idade adulta, as respostas estriatais às magnitudes de recompensa são exageradas durante a adolescência,29 e que esse padrão de ativação está associado à impulsividade de traços e à probabilidade de se envolver em comportamentos de risco.35

Coletivamente, evidências neuroquímicas, estruturais e eletrofisiológicas mostram que a inervação dopaminérgica de sinalização de recompensa originária da área tegmental ventral ao córtex pré-frontal e ao núcleo accumbens amadurece durante a adolescência.36 Esse processo explica por que comportamentos recompensadores, incluindo o consumo de alimentos palatáveis, são frequentes em jovens.37

Por que os jovens têm dificuldade em dizer não a alimentos apetitosos ricos em calorias?

Os adolescentes têm maior ingestão alimentar de açúcar refinado e gordura do que qualquer outra faixa etária.38 Essa associação tem sido atribuída ao aumento do consumo de alimentos durante esse período de desenvolvimento, às mudanças na independência da escolha dos alimentos e ao aumento da sensibilidade às recompensas naturais. No ambiente alimentar obesogênico moderno, as habilidades dietéticas de autorregulação são essenciais para controlar o consumo de alimentos ricos em calorias

 No centro da autorregulação alimentar eficaz está a capacidade de inibir (ou suprimir) impulsos apetitosos evocados por sugestões e estímulos alimentares apetitosos, e avaliar adequadamente o valor nutricional das opções alimentares disponíveis. Tais habilidades de autorregulação foram ligadas à rede de controle cognitivo, particularmente o córtex pré-frontal lateral.

O recrutamento do córtex pré-frontal lateral é essencial para modular a atividade cortical na região de recompensa, habilitando assim os mecanismos neurocognitivos necessários para reduzir os desejos evocados por alimentos e a motivação para comer (figura, ver Lowe e colegas18 para uma visão geral)— habilidades que ainda estão se desenvolvendo na adolescência.

Os adolescentes têm níveis elevados de consumo alimentar, em parte devido à atividade metabólica elevada que promove o rápido crescimento físico e o desenvolvimento que vem com a puberdade, incluindo o ganho de massa muscular em adolescentes do sexo masculino e massa de gordura em adolescentes do sexo feminino.39,40 O crescimento rápido é observado entre as espécies, pelo qual os ratos adolescentes têm a maior ingestão calórica durante este período em relação ao seu peso corporal.41

Em camundongos, o surto de crescimento na adolescência pode acomodar parcialmente a carga calórica excessiva de dietas com alto teor de gordura sem o considerável ganho de peso normalmente observado em animais adultos que consomem dietas semelhantes.42 A adolescência pode, portanto, fornecer proteção parcial contra o desenvolvimento da obesidade.

No entanto, na ausência de consequências negativas (p.ex., ganho excessivo de peso), os hábitos alimentares adquiridos durante a adolescência podem potencializar o consumo excessivo de alimentos com alto teor calórico na idade adulta, uma vez que as consequências para a saúde podem não ser imediatamente aparentes. Essa premissa destaca a necessidade crescente de considerar a qualidade da dieta, em vez de apenas o estado do peso, como um fator-chave que pode influenciar a saúde cerebral adolescente.

Circuitos de recompensa no cérebro são ativados pelo consumo de alimentos palatáveis.43,44 A mudança de desenvolvimento na necessidade calórica que ocorre em conjunto com um aumento no impulso de se engajar em comportamentos orientados por recompensas pode promover o consumo de alimentos palatáveis ricos em calorias durante a adolescência.45,46

Na ausência de processos regulatórios maduros de cima para baixo, a liberação de dopamina eestriatal em resposta a um evento recompensador é exagerada em adolescentes em comparação com adultos, tornando os adolescentes mais sensíveis ao valor de recompensa do que os adultos.12

Além disso, o aumento na liberação da dopamina eestriatal em resposta a estímulos associados a alimentos recompensadores pode dificultar o controle do consumo pelos adolescentes.

O aumento da responsividade neural aos eventos recompensadores em conjunto com o amadurecimento contínuo do córtex pré-frontal poderia potencializar a suscetibilidade adolescente ao consumo excessivo de alimentos que são nutricionalmente privados e altamente calóricos.

Muitos estudos de neuroimagem significam a importância das regiões do córtex pré-frontal na regulação dos desejos e consumo de alimentos apetitosos. Áreas no córtex pré-frontal, como o córtex pré-frontal dorsolateral, desempenham um papel crucial na regulação volicional de recompensas apetitosas a curto prazo, permitindo que os indivíduos selecionem as recompensas mais benéficas, mas menos palatáveis em longo prazo.18

De fato, a motivação para consumir alimentos apetitosos altamente calóricos está negativamente associada à atividade cerebral (medida pela resposta hemodinâmica dependente do nível de oxigênio no sangue usando ressonância magnética funcional) no córtex pré-frontal dorsolateral e no córtex pré-frontal medial em indivíduos que relatam fortes impulsos para consumir esses alimentos.47

Além disso, menor ativação do giro frontal superior e médio, córtex pré-frontal ventrolateral e córtex pré-frontal medial em resposta às recompensas alimentares estão associados ao aumento do índice de massa corporal em adolescentes.48 De forma correspondente, evidências de estudos prospectivos de imagem sugerem que a atividade eestriatal elevada em resposta a sinais alimentares palatáveis está associada a um aumento do peso corporal e da massa de gordura em adolescentes.49

Por outro lado, a perda de peso bem sucedida em adolescentes foi associada ao aumento da atividade cerebral no córtex pré-frontal dorsolateral em resposta a imagens de alimentos apetitosos altamente calóricos, apoiando a controvérsia de que o aumento da atividade no córtex pré-frontal em resposta às sugestões alimentares pode desempenhar um papel crucial na modulação das escolhas alimentares.50

Juntos, esses dados indicam que a busca de alimentos e comportamentos de consumo podem ser especialmente pronunciados em jovens, e que esta associação está relacionada a uma regulação pré-frontal reduzida dos sinais de recompensa alimentar.

A industrialização da produção de alimentos levou ao desenvolvimento em massa de alimentos baratos e apetitosos que são fortemente comercializados de forma a explorar respostas hedônicas, impulsionando assim a excessiva compra e consumo. Mais de 84% das propagandas de mídia vistas por crianças e adolescentes são para alimentos e bebidas hipercalóricas.51

Esses anúncios estão presentes na televisão, sites de mídia social e aplicativos.52 Só no Canadá, adolescentes são expostos a mais de 14,4 milhões de anúncios de alimentos por ano em seus sites favoritos.53 Este marketing penetrante de alimentos com alto teor calórico em combinação com sua presença onipresente no ambiente moderno pode potencializar o consumo excessivo. De fato, há evidências crescentes de que essas propagandas podem influenciar as preferências e atitudes de crianças e adolescentes em relação a alimentos altamente calóricos, levando a um aumento do risco de consumo excessivo e dietas não saudáveis em geral.54

 

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