obiecte

abstract

Fundal:

Polipeptida insulinotropă dependentă de glucoză (GIP) pare să aibă un efect afectat asupra metabolismului țesutului adipos abdominal subcutanat la persoanele obeze. Scopul acestui studiu a fost de a determina dacă pierderea în greutate ar putea inversa efectul afectat al GIP asupra țesutului adipos abdominal subcutanat la persoanele obeze.

metode:

Cinci bărbați obezi au participat la un program de scădere în greutate de 12 săptămâni constând în restricție calorică (800 C - 1 zi), urmat de o dietă de întreținere a greutății de 4 săptămâni. Înainte și după scăderea în greutate, metabolismul lipidului adipos subcutanat a fost studiat folosind măsurători regionale ale concentrațiilor plasmatice arteriovenoase ale metaboliților și fluxului sanguin (flux sanguin adipos, ATBF) prin segmentul adipos abdominal de post și în timpul perfuziei GIP (1,5 pmol kg - 1 min - 1) în combinație cu o clemă hiperglicemiantă hiperinsulinemică.

rezultatele:

În acest studiu, ipotezăm că pierderea în greutate prin restricție calorică inversează rezistența GIP și restabilește răspunsul ATBF în țesutul adipos abdominal subcutanat. Scopul acestui studiu a fost, prin urmare, de a investiga efectul GIP cu hiperinsulinemie și hiperglicemie asupra metabolismului țesutului adipos subcutanat la persoanele obeze cu IGT înainte și după pierderea în greutate prin restricție calorică.

Subiecte și metode

obiecte

Mărimea eșantionului a fost determinată înainte de studiu folosind analiza performanței (P = 0,8, α = 0,05) în ceea ce privește răspunsul ATBF pe baza celor două publicații anterioare. 3, 7 Presupunând că s-a găsit un răspuns ATBF la subiecții sănătoși cu greutate normală, mai puțin de 6 pacienți au fost necesari în acest studiu. Presupunând că s-a găsit un răspuns ATBF la pacienții supraponderali cu NGT, au fost necesari 7 pacienți în acest studiu. Prin urmare, am colectat inițial opt subiecți masculi obezi (indicele de masă corporală (IMC)> 30 kg m-2) cu IGT (glucoză în repaus alimentar 5-6-7 mm și glucoză 2-h între 7, 8 și 11, 1 mm) din studiul nostru anterior. Cu toate acestea, doi dintre subiecți au renunțat în timpul perioadei de alergare și unul în timpul programului de slăbire din cauza complexității configurării experimentale și a duratei programului de slăbire.

În timpul perioadei de alergare, subiecții au fost informați că nu își vor schimba comportamentul alimentar și de exercițiu în timpul celor 4 săptămâni anterioare procedurii. De asemenea, li s-a cerut să se abțină de la administrarea medicamentelor pentru slăbit și să nu-și schimbe exercițiul în timpul intervenției. Consimțământul de participare a fost obținut după ce subiecții au citit descrierea protocolului experimental, care a fost aprobată de Comitetul de etică al capitalei Copenhaga.

Proiectarea și intervenția studiului

Studiu de scădere în greutate

Subiecții au participat la un program structurat de greutate în ambulatoriu. Pentru a calcula aportul de energie și distribuția macronutrienților, fiecare aport alimentar înregistrat al fiecărui participant a fost evaluat înainte de intervenție. Aportul de alimente a fost înregistrat pe o perioadă de 4 zile, incluzând 3 zile lucrătoare și sâmbătă sau duminică. Energia și conținutul de macronutrienți și micronutrienți din dietă au fost determinate folosind //www.madlog.dk. Subiecții au fost sfătuiți individual de un studiu dietetician/coordonator de pre-intervenție să consume o dietă cu deficit de 800 kcal concepută pentru a induce pierderea în greutate de 0,5 - 1 kg pe săptămână (5-10% din pierderea totală în greutate în decurs de 12 săptămâni). Reuniunile au inclus ajustări ale aportului caloric și ale terapiei comportamentale. Jurnalele alimentare au fost evaluate la fiecare a treia săptămână, iar indivizii au fost instruiți cu privire la aportul alimentar pe baza aportului de energie prescris. Subiecții au fost instruiți să-și măsoare zilnic greutatea. La sfârșitul fazei de slăbire, pacienții au suferit o perioadă de întreținere de 4 săptămâni.

Subiecții au fost instruiți să nu participe la exerciții fizice intense și să nu-și schimbe exercițiul și alte activități fizice în timpul studiului.

antropometrie

Înălțimea și greutatea subiectului au fost măsurate la momentul inițial și după o intervenție de 12 săptămâni, Tabelul 1. Compoziția corpului a fost determinată la momentul inițial și la sfârșitul unei scanări cu raze X cu energie dublă de 12 săptămâni (Lunar DPX-IQ). Tabelul 1. Grosimea țesutului adipos subcutanat a fost măsurată pe o scanare cu raze X cu un corp total cu dublă energie pentru a determina dacă tratamentul dietetic a condus la modificări semnificative în greutatea subcutanată a țesutului adipos abdominal. Acest lucru a fost făcut manual la un nivel orizontal cu cea mai mare grosime subcutanată între creasta lombară superioară și cordonul ombilical. Această poziție (bazată pe markeri osoși) a fost, de asemenea, utilizată pentru scanarea pierderii în greutate. Definiția țesutului subcutanat și a mușchiului abdominal inferior a fost definită ca o schimbare clară a scării de gri în imagine.

Tabel în dimensiune completă

Zi experimentală

Subiecții au fost instruiți să se abțină de la consumul de alcool timp de 48 de ore înainte de studiu. În ziua experimentului, indivizii au ajuns la secție la ora 9:00, folosind un transport ușor și după un post de cel puțin 12 ore. Studiile au fost efectuate cu persoane aflate în decubit dorsal într-o cameră menținută la 24 ° C. După cateterizări, așa cum este descris mai jos, au fost începute măsurătorile de bază (timp = -30, -15 și 0 min). Apoi, a început o perfuzie continuă de GIP (1,5 pmol kg-1 min-1) în combinație cu o clemă hiperinsulinemică (7mU m-2 min-1) și hiperglicemiantă (7 mm) = 0 și a continuat timp de 180 de minute.,

cateterism

Un cateter (BD Venflon, PRO, Becton Dickinson, Singapore) a fost introdus în vena anteubitală pentru perfuzie de GIP, glucoză și insulină. Subiecții au fost apoi cateterizați într-o venă subcutanată pe peretele abdominal anterior și în artera radială.

O venă care îndepărtează țesutul adipos abdominal subcutanat de pe peretele abdominal anterior a fost cateterizată anestezic așa cum s-a descris mai sus 13 în timpul imaginii cu ultrasunete/Doppler color a venei. Un cateter de poliuretan de 10 g de 10 cm (Arrow International, Reading, PA, SUA) a fost introdus folosind tehnica Seldinger. Vârful cateterului a fost plasat deasupra ligamentului inghinal pentru a minimiza riscul de sânge extras din vena femurală. După introducere, cateterul a fost brevetat pe tot parcursul experimentului prin infuzie continuă de soluție salină la o rată de 40 ml h-1. Un alt cateter a fost introdus percutan în artera radială a brațului nedominant sub analgezie locală (1 ml lidocaină 1%) cu Artflon (Becton Dickinson, Erembodegem, Belgia). Cateterul a fost deținut prin brevet prin spălarea regulată cu ser fiziologic.

măsurare

Măsurătorile ATBF au fost efectuate continuu pe tot parcursul experimentului prin înregistrarea eluției de 133 Xenon, care a fost injectat în forma gazoasă în țesutul adipos. Această tehnică a fost verificată anterior în laboratorul nostru. 13 Aproximativ 1 MBq de 133 gaze xenon (Laboratorul Hevesy, Laboratorul Național Risoe, Roskilde, Danemarca) este amestecat în aproximativ 0,1 ml de aer atmosferic și injectat în regiunea para-pumbilică a țesutului adipos subcutanat. Rata de eluare a 133 Xenon a fost măsurată folosind un contor de scintilație (Mediscint, Oakfield Instruments, Oxford, Marea Britanie).

Probe și analize de sânge

Probele de sânge au fost prelevate la -30, -15, 0 și apoi la fiecare 30 de minute până când perfuzia a fost oprită. Concentrațiile de glucoză plasmatică au fost măsurate la fiecare 5-10 minute pentru a regla clemele.

Probele de sânge au fost prelevate simultan din două catetere pentru a măsura TAG, glicerolul, acidul gras liber (FFA) și glucoza. În plus, sângele a fost colectat din arteră pentru a măsura GIP, insulina și peptida C.

Probele de sânge au fost prelevate în tuburi răcite cu gheață (Vacuetta; Greiner Labortechnic, Kremsmünster, Austria). Tuburile GIP intacte conțineau EDTA și un inhibitor specific DPP-4 (valină pirolididă; 0,1 μmol 1-1, Novo Nordisk A/S, Bagsværd, Danemarca), iar tuburile pentru insulină și peptide C conțineau heparină. Tuburile de glucoză, TAG, FFA și glicerol conțineau EDTA. Toate probele au fost centrifugate timp de 15 minute timp de 15 minute la 5000 g la 4 ° C și depozitate la -80 ° C până la analiză.

GIP intact a fost măsurat așa cum este descris în Deacon și colab. Testul este specific pentru capătul N-terminal intact al GIP, a cărui prezență este necesară pentru activitatea biologică a peptidei.

Glucoza plasmatică (glucoză/HK, Roche Diagnostics, Mannheim, Germania), TAG (Triglicerid GPO-PAP, Roche Diagnostics), FFA (kit NEFA C, Wako Chemicals, Neuss, Germania) și glicerol (Boehringer Mannheim, Mannheim, Germania) au fost măsurat prin metode enzimatice modificate pe un analizor automat Hitachi 912 (Boehringer Mannheim).

Calcule și analize statistice

ATBF a fost calculat din constanta medie a ratei de spălare constantă determinată în perioade de 30 de minute corespunzătoare punctelor de timp la care au fost prelevate probe de sânge. ATBF a fost apoi calculat conform ecuației ATBF = - k × λ × 100. Pentru Xenon 10 ml g-1 s-a utilizat un coeficient de partiție țesut/sânge (λ). 15

Fluxurile metabolice nete metabolice subcutanate ale țesutului adipos abdominal au fost calculate prin înmulțirea diferențelor de concentrație arterio-venoasă sau veno-arterială a metaboliților și valoarea debit corespunzătoare (sânge integral pentru calcularea fluxurilor de glicerol și glucoză 16 și fluxul plasmatic pentru calcularea acizilor grași și a fluxurilor TAG ).

Toate rezultatele sunt prezentate ca medie ± sem. Zona de sub curbă a fost calculată folosind regula trapezoidală și sunt prezentate ca valori incrementale (linia de bază scăzută). Semnificația modificărilor ATBF, concentrațiilor hormonilor arteriali și a metaboliților cu timpul înainte și după pierderea în greutate a fost testată prin analiza bidirecțională a varianței cu măsuri repetate. Diferențe semnificative în zona de ATBF sub curbă și fluxurile de metaboliți înainte și după pierderea în greutate au fost evaluate prin testul t asociat. Valori P

efectul

Progresia pierderii în greutate pe parcursul a 12 săptămâni de restricție calorică urmată de 4 săptămâni de stabilizare a greutății.

Imagine la dimensiune completă

Modificări ale nivelului hormonului arterial și al metabolitului

Pierderea în greutate nu a afectat concentrațiile intacte de GIP care au atins nivelurile fiziologice de platou postprandial la 39,7 ± 2, 7 pm în timpul perfuziei GIP și nu au diferit semnificativ de nivelurile de platou GIP (36, 9 ± 1,8 pm) înainte de pierderea în greutate, Figura 2a.

GIP arterial plasmatic ( A ), concentrațiile de insulină b ), C-peptidă ( c ) și glucoză ( d ) în timpul clemelor GIP și HI-HG înainte (pătrate solide) și după (pătrate deschise) pierderea în greutate. Datele sunt medii ± sem

Imagine la dimensiune completă

Concentrațiile de insulină au scăzut semnificativ odată cu scăderea în greutate, Figura 2b. Concentrația inițială a insulinei plasmatice a fost semnificativ mai mică după o pierdere în greutate de 20,4 ± 1,2 μm comparativ cu concentrația de insulină înainte de pierderea în greutate de 112,6 ± 2,7 μm, P

Concentrațiile plasmatice ale TAG arteriale ( A ), FFA ( b ) și glicerol ( c ) în timpul GIP, clema hiperinsulinemică și hiperglicemică înainte (pierderile solide) și după (pătratele deschise) pierderea în greutate. Datele sunt medii ± sem

Imagine la dimensiune completă

Nivelurile inițiale de glucoză au scăzut semnificativ odată cu scăderea în greutate comparativ cu o scădere în greutate de 4,7 ± 0,02 față de 5,5 ± 0,1 mm, P = 0,03, Figura 3d. În timpul GIP și clamp, nivelurile de glucoză au crescut la un nivel mediu de platou la 7 ± 0,2 mm și au fost similare nivelurilor de glucoză înainte de pierderea în greutate de 7,1 ± 0,1 mm. Cu toate acestea, după scăderea în greutate (20, 6 ± 4, 1 gh - 1), a fost necesară mai multă glucoză pentru a menține aceleași niveluri de glucoză ca înainte de scăderea în greutate (13, 3 ± 3,5 gh - 1), P 1.100 g de țesut -1 ) și după scăderea în greutate (2,1 ± 0,4 ml min -1 100 g de țesut) -1, deși a existat o tendință pentru valori mai mari. după slăbire, P = 0, 1, fig. 4. După scăderea în greutate, ATBF a crescut semnificativ în timpul perfuziei de clemă și GIP până la nivelurile de platou la 3,2 ± 0,1 ml -1,100 g -1 min -1, P = 0, 02. După 150 de minute, ATBF a revenit la nivelurile bazale.

ATBF abdominal subcutanat în timpul GIP, clemă hiperinsulinemică și hiperglicemică înainte (pierderi solide) și după (pătrate deschise) pierderea în greutate. Datele sunt medii ± sem

Imagine la dimensiune completă

Înainte de scăderea în greutate, ATBF a rămas practic constant, în ciuda 1,4 ± perfuzie și strângere (1,4 ± 0,6 ml -1,100 g -1 min -1).

Modificări ale fluxurilor nete de TAG, FFA, glicerol și glucoză

Nici o absorbție semnificativă de TAG în țesutul adipos nu a putut fi demonstrată la momentul inițial sau în timpul perioadei de strângere, figurile 5a și b.

Fluxurile medii nete de TAG, FFA, glicerol și glucoză în țesutul adipos abdominal subcutanat la momentul inițial ( a, c, e, g ) și în perioada de echilibru ( b, d, f, h ) de la 30 la 180 de minute după începerea perfuziilor înainte (slabele negre) și după (slabele albe) pierderea în greutate. Raportul mediu inițial FFA/țesut adipos glicerol la momentul inițial ( eu ) și în perioada de echilibru ( j ) de la 30 la 180 de minute înainte (bara neagră) și după (linia albă) pierderea în greutate. Datele sunt medii ± sem

Imagine la dimensiune completă

Producția inițială de FFA și glicerol a crescut semnificativ după scăderea în greutate, P 10, 18, 19, 20

Spre deosebire de demonstrația noastră anterioară de hidroliză TAG crescută în timpul perfuziei GIP, nu s-a putut demonstra nicio modificare a absorbției TAG în prezentele experimente. Acest lucru se datorează probabil concentrației ridicate de TAG circulant în comparație cu acuratețea analizei TAG aplicate, ceea ce face dificilă detectarea diferențelor mici în concentrația arteriovenoasă. Raportul dintre eliberarea glicerinei și FFA a fost utilizat pentru a estima gradul de reesterificare in situ a FFA. Un raport de aproximativ 3 înseamnă că acidul gras derivat din lipoliza intracelulară este eliberat în circulație, în timp ce un raport de 0 înseamnă că acizii grași sunt re-esterificați și re-depozitați ca TAG. Dacă raportul scăzut reflectă reesterificarea FFA derivată din hidroliza lipoproteinei mediate de lipaza TAG circulant sau dacă reflectă reesterificarea crescută a FFA intracelular nu poate fi determinat în această configurație experimentală.

Se crede că rata mobilizării glicerinei este de obicei egală cu rata lipolitică din țesut. Debitul de glicerol inițial a fost crescut după scăderea în greutate și suprimat în timpul mușchiului de prindere chiar și în prezența nivelurilor plasmatice mai mici de insulină. Acest lucru sugerează o îmbunătățire a sensibilității la insulină în țesutul adipos după pierderea în greutate.

În studiul nostru anterior 7, am demonstrat că ATBF în post este redus la persoanele obeze, după cum sa raportat în mai multe studii anterioare. Nu s-a observat nicio diferență semnificativă la ATBF în post după pierderea în greutate, deși a existat o tendință. Astfel, amploarea reducerii masei grase ar putea juca un rol în efectul indus de dietă asupra ATBF. Nu s-a observat nicio intervenție în ATBF după intervenții, ceea ce a condus la scăderea în greutate timp de 19 sau 4 săptămâni a dietei cu conținut scăzut de calorii 20), în timp ce îmbunătățirea ATBF s-a constatat după 4 săptămâni din dieta foarte scăzută în calorii, rezultând o pierdere în greutate de 9% din greutatea inițială. 18 Pierderea în greutate persistentă (

40 kg) și o perioadă lungă de stabilizare metabolică după bypassul gastric Roux-en Y la subiecții obezi au fost asociați cu o creștere ușoară, dar totuși semnificativă, a ATBF, deși subiecții au rămas supraponderali (IMC 28, 1 kg m - 2). În studiul nostru, reducerea grăsimii a fost efectuată în principal în compartimentele țesutului adipos, altele decât țesutul adipos abdominal subcutanat, măsurată prin scanări cu raze X cu energie dublă prin scanare, numărând numărul de pixeli de la conturul corpului exterior la marginea exterioară estimată a abdomenului. mușchii. Ar fi interesant să examinăm dacă scăderea în greutate, inclusiv țesutul adipos abdominal subcutanat, ar putea duce la o îmbunătățire mai mare a ATBF.

S-a dovedit că pierderea inițială de grăsime în timpul unei diete cu conținut scăzut de calorii se datorează unei reduceri a grăsimilor hepatice. Odată cu creșterea obezității, cantitatea de grăsime din ficat crește din cauze nealcoolice. Hiperinsulinemia pare să fie cel mai apropiat corelat cu grăsimea hepatică. Ficatul gras este asociat cu afectarea funcției insulinei pentru a suprima producția hepatică de glucoză și reducerea clearance-ului insulinei. În studiul nostru actual, concentrațiile de insulină arterială au crescut de aproape 4 ori în timpul perioadei de perfuzie. Cu toate acestea, concentrațiile de insulină au fost semnificativ mai mici după scăderea în greutate, în concordanță cu creșterea extracției hepatice a insulinei, după cum se indică printr-un raport mai ridicat de peptidă C/insulină la post după scăderea în greutate. 33

Sensibilitatea îmbunătățită la insulină după pierderea în greutate, dovadă a ratei mai mici de perfuzie de glucoză pe care a trebuit să o folosim pentru a induce hiperglicemia, ar fi putut contribui la îmbunătățirea efectului vascular al GIP. Prin urmare, aceste experimente nu pot exclude faptul că insulina sau sensibilitatea la insulină a țesutului adipos pot avea un rol permisiv în efectul vascular al GIP în țesutul adipos. Concentrații mai mari de peptide C găsite în timpul perfuziei GIP pot indica o sensibilitate crescută a pancreasului la GIP după pierderea în greutate.

În concluzie, într-o fază stabilă în greutate, care durează cel puțin 4 săptămâni după pierderea în greutate restricționată în calorii, efectul obez al GIP asupra ATBF și metabolismului abdominal subcutanat este parțial restabilit la persoanele obeze.