compoziției

  • obiecte
  • abstract
  • scopul:
  • rezultatele:
  • concluzie:
  • introducere
  • Subiecte și metode
  • obiecte
  • Protocol experimental
  • analize statistice
  • Rezultatul
  • discuţie
  • Informatii suplimentare
  • Documente Word
  • Material suplimentar
  • Tabelele suplimentare

obiecte

abstract

Am arătat anterior că 24 de tineri săraci (12 perechi de gemeni identici) supuși unui protocol standardizat de supraalimentare de 353 MJ (84.000 kcal) timp de 100 de zile au arătat diferențe individuale în greutatea corporală și creșterea în greutate. Câștigurile medii (+ sd) în masa de grăsime (FM) și masa fără grăsimi (FFM) au fost de 5, 4 + 1, 9 kg și 2, 7 + 1, 5 kg pentru creșterea totală a energiei în organism (BE ) 221 + 75 MJ, care reprezintă 63% din surplusul de energie consumat. Iată cele mai importante corelații de bază ale acestor modificări cauzate de supraalimentare pentru a identifica biomarkerii de răspuns.

rezultatele:

Absorbția maximă inițială de oxigen per kg de greutate corporală a fost corelată negativ cu creșterea în greutate, FM și BE (toate P 2, 3, 4) În propriul nostru experiment, 24 de bărbați tineri săraci au fost expuși la 1003 MJ (84.000 kcal) supraalimentare timp de 100 de zile .1 Creșterea medie în greutate a fost de 8,1 kg pentru sd 2,4 kg Creșterea medie a grăsimii (FM) a fost de 5,4 kg, în timp ce pentru masa fără grăsimi (FFM) a ajuns la 2,7 Presupunând că conținutul de energie al FM este de ∼ 38,9 MJ (9300 kcal) pe kg și FFM este de 4,3 MJ (1020 kcal) pe kg, apoi o modificare a greutății corporale a fost în medie de 222 MJ, ceea ce reprezintă ∼ 63% din consumul excesiv de energie. Raportul dintre FM și FFM a crescut de la 0,13 la 0,22 (P, raportul de 1.5 a fost aproape la fel ca în cazul precedent, 6 în cantitatea de grăsime acumulată a existat o eterogenitate considerabilă în ceea ce privește masa slabă. cei cu un coeficient de 0,61 (P 1, 5 Cei care au câștigat mai mult FM în comparație cu FFM au fost câștiguri cu greutate corporală mare, în timp ce cei care au câștigat relativ mai mult FFM au avut câștiguri mici.

Eterogenitatea umană ca răspuns la „mediul obezogen” descris creat de societăți prospere este un aspect critic al epidemiei de obezitate; acest mediu este adesea subiectul studiilor observaționale, dar nu a fost investigat temeinic experimental. Deși protocolul de supraalimentare efectuat în colaborare cu gemeni identici s-a concentrat în primul rând pe testarea ipotezei că, ca răspuns la excesul caloric, a fost utilizat efectul interacțiunii genotip-supraalimentare, în această lucrare am folosit avantajele unui grup mare de trăsături de supraalimentare. pentru a investiga cei mai frecvenți predictori de creștere în greutate, FM, FFM și energia totală a corpului (BE), cu un accent special pe distribuția câștigurilor de energie între țesutul adipos și cel slab. Identificarea biomarkerilor modificărilor compoziției corpului ca răspuns la supraalimentarea cronică poate permite detectarea timpurie a persoanelor cu risc de supraponderalitate și câștiguri FM. Aceste noi analize au potențialul de a genera noi ipoteze despre cauzele eterogenității umane ca răspuns la supraalimentarea cronică.

Subiecte și metode

obiecte

Un total de 24 de tineri sedentari și-au dat acordul scris pentru a participa la acest studiu, care a fost aprobat de Comitetul de etică medicală al Universității din Laval și de Biroul de protecție a riscurilor de cercetare ale Institutelor Naționale de Sănătate (Bethesda, MD, SUA) . Acești indivizi erau membri ai a 12 perechi de gemeni identici cu vârsta de 21 ± 2 ani (medie și sd). Originea, starea lor de sănătate și caracteristicile morfologice și de stil de viață au fost descrise într-o publicație anterioară. 1

Protocol experimental

Subiecții au fost studiați opt simultan (patru perechi de gemeni) timp de 18 luni. Subiecții au fost plasați într-un dormitor închis din campusul Universității Laval sub supraveghere de 24 de ore. Fiecare subiect a rămas în unitate timp de 120 de zile, care a inclus o perioadă de observație de bază de 14 zile, o perioadă de 3 zile înainte de supraalimentare, o supraalimentare experimentală de 100 de zile și o perioadă de testare de 3 zile după hrănire.

Costurile energetice pentru menținerea greutății au fost estimate pe o perioadă de bază de 14 zile. Subiecții au fost instruiți să mănânce în mod normal din alimente pregătite pentru ei și dieteticieni pentru a monitoriza energia și macronutrienții. Greutatea corporală a fost măsurată zilnic, iar măsurătorile densității corporale au fost obținute de trei ori dintr-o serie de teste de cântărire subacvatică. Subiecții au rămas sedentari, cu excepția unei plimbări zilnice controlate timp de 30 de minute.

În perioada de supraalimentare, subiecții au fost supraestimați cu 4,2 MJ (1.000 kcal) pe zi, comparativ cu costurile energetice estimate pentru menținerea greutății, 6 zile pe săptămână, timp de 100 de zile. În a șaptea zi a fiecărei săptămâni, aportul de energie a revenit la costul unei verificări preliminare a consumului de energie pentru a menține greutatea. Astfel, subiecții au fost supra-consumați timp de 84 din 100 de zile până la un exces total de energie de 353 MJ (84.000 kcal). Contribuția fiecărui macronutrienți la aportul de energie a fost standardizată 24 de ore după cum urmează: 15% din proteine, 35% din lipide și 50% din carbohidrați. Subiecții au fost instruiți să se abțină de la exerciții în cele 4 luni de studiu. Au fost monitorizați în mod constant, iar programul lor de activități a inclus citirea, jocurile video, cărțile de joc, televiziunea, muzica și alte activități cu costuri reduse de energie. Pe parcursul întregii perioade de hrănire, au realizat o plimbare zilnică controlată de 30 de minute.

Măsurătorile și metodele utilizate în studiu, precum și toate testele efectuate înainte și după protocolul de supraalimentare, sunt descrise în materialul suplimentar.

analize statistice

În sensul acestui articol de ipoteză, 24 de indivizi expuși unui protocol de supraalimentare sunt considerați subiecți independenți, chiar dacă erau membri ai a 12 perechi de gemeni identici. Normalitatea distribuției variabilelor de bază și scorul de răspuns au fost verificate cu puține dovezi de kurtoză distribuțională sau skeess. Astfel, s-au efectuat analize asupra scorurilor netransformate. Relațiile dintre modificările greutății corporale induse de supraalimentare, FM, FFM și BE totală cu valorile de pre-hrănire ale fiecărei variabile biologice considerate în acest articol au fost cuantificate utilizând corelația produs-moment a lui Pearson. Profilurile hormonale și metabolice (valorile medii) ale celor mai mari (N = 6) și cele mai mici (N = 6) potențatori ai supradozajului au fost comparate prin proceduri de testare t. În toate cazurile, nivelul minim de P pentru semnificația statistică a fost stabilit la 0,05.

Rezultatul

După cum sa menționat deja, protocolul de supraalimentare de 1.100 de zile a provocat o creștere semnificativă (P

A ) Variabile de bază care disting între câștiguri mari și mici pentru FM. Veniturile mici au fost cei șase subiecți cu cele mai mici modificări cauzate de supraalimentare și veniturile mari ale celor șase subiecți cu cele mai mari creșteri în FM. Toate diferențele au fost semnificative la P

Predictori de bază ai răspunsului la supraalimentarea pe termen lung. Căile către creșteri mari sunt identificate din studii de corelație, precum și dintr-o comparație a creșterilor mari și mici, ca răspuns la aportul excesiv. Cei mai puternici și mai consistenți predictori de bază sunt indicați în partea de sus a figurii, indicați de săgeți negre puternice, în timp ce predictorii mai slabi și mai puțin consistenți sunt grupați în partea de jos a figurii, care sunt indicați de săgeți gri înguste.

Imagine la dimensiune completă

Nivelurile crescute de bază ale sulfatului de androstenediol au fost un predictor puternic și consistent al greutății corporale mai mici, a raportului FM, FM-la-FFM și a câștigului BE. Intervalele normale au fost examinate la diferite grupuri de pacienți endocrini. Interesant este faptul că nivelurile acestui hormon pot fi un marker al funcției tiroidiene. De exemplu, la pacienții cu cancer tiroidian, nivelurile urinare de androstenediol sunt crescute. 11 Pe baza acestui fapt, am găsit corelații semnificative între nivelurile de sulfat de androstenediol și ratele TSH. În plus, au fost raportate variații zilnice modificate ale acestui steroid la femeile cu anorexie nervoasă. 12 Alte dovezi sugerează că sulfatul de androstenediol induce β-oxidarea peroxizomală în ficat. 13 S-a demonstrat că atât adipocitele hepatice, cât și 3T3-L1 formează sulfat de androstenediol din DHEA. 14, 15 Sunt necesare studii suplimentare pentru a verifica concluziile cu acest biomarker supus greutății corporale și creșterea preferențială a grăsimii.

Markerii statutului androgen au fost, de asemenea, asociați cu creșterea în greutate, FM și BE. De exemplu, niveluri scăzute de testosteron total s-au găsit în rapelurile FM de mare viteză, iar nivelurile DHEA au fost asociate negativ cu greutatea corporală, câștigurile FM și BE, în timp ce nivelurile de androsten-3α, 17β-diol glucononide au fost asociate pozitiv cu aceste răspunsuri. Aceste constatări sunt în concordanță cu studii transversale care arată că obezitatea este asociată cu niveluri circulante mai scăzute de testosteron și DHEA și cu niveluri crescute de androsten-3α, 17β-diol glucononide la bărbați. 16, 17 Am arătat anterior că nivelurile metabolitului androgen androsten-3α, 17β-diol glucoonid au fost modulate prin creșterea în greutate și pierderea în greutate, 18, 19 probabil datorită inactivării androgenului mediată de țesutul adipos. Rezultatele acestui studiu indică creșteri mai mari ale FM la subiecții cu niveluri ușor reduse de androgen și concentrații mai mari ale metabolitului androgen inactiv la momentul inițial.

Nivelurile de insulină plasmatică s-au dovedit a fi asociate cu modificări pe termen lung ale greutății corporale. 28, 29 Creșterea insulinemiei a prezis în mod specific creșterea mai mică a greutății corporale, probabil mediată de activitatea sistemului nervos simpatic. 30, 31 Acest lucru este în concordanță cu rezultatele publicate anterior obținute în cohorta actuală, care au arătat că o creștere a răspunsului insulinei la supraalimentare a fost asociată cu modificări termogene mai pronunțate. Cu toate acestea, acest studiu nu a arătat că nivelul inițial al insulinei în post sau nivelurile de glucoză în post a prezis modificări ale greutății corporale sau ale compoziției corpului datorită supraalimentării. Mai degrabă, rezultatele au evidențiat relația negativă dintre nivelurile inițiale de noradrenalină și modificările FFM. Această legătură aparentă între markerul tonului simpatic de bază și creșterea mai pronunțată a FFM, care este probabil să aibă un potențial oxidativ mai mare decât țesutul adipos, poate oferi o legătură mecanicistă cauzală cu relația cauzală. În acest context, trebuie avut în vedere, așa cum am menționat deja, că profilul de distribuție a energiei, care favorizează câștigul FFM față de câștigul FM ca răspuns la aportul excesiv, protejează împotriva creșterii excesive în greutate. 5

Nu am găsit nicio corelație între numărul inițial de adipocite (rezultatele nu sunt prezentate) sau evaluarea țesutului adipos și a metabolismului adipocitelor ca răspuns la supraalimentare. Dintre factorii pe care i-am examinat, gradul de hipertrofie a adipocitelor abdominale, care este un predictor semnificativ al eliberării de leptină, 33 pare a fi singurul aspect al țesutului adipos asociat cu răspunsul la reacție excesivă la acești tineri. Descoperirile noastre sugerează că hipertrofia adipocitelor prezice creșteri mai mari ale FM și BE. În studiile cu privire la rotația adipocitelor, 34 au fost asociate cu hipertrofie adipocitară cu o rată mai mare de producție de celule grase noi prin hiperplazie.

Concluzionăm că pre-hrănirea FFM, activitatea enzimei oxidative musculare, VO 2max, androgenitate scăzută, așa cum este definită de statutul mai multor precursori de androgeni și androgeni și niveluri ridicate de leptină, par a fi biomarkeri ai unor modificări mai favorabile în compoziția corpului și BE mai scăzut câștigă ca reacție la o cantitate solidă de exces de calorii. Cu toate acestea, acești biomarkeri ai diferențelor individuale în sensibilitatea la supraalimentarea cronică au doar efecte modeste, dintre care niciunul nu are un efect mare și puternic asupra răspunsului adaptativ la supraalimentarea pe termen lung.