elemeket
absztrakt
Háttér:
Úgy tűnik, hogy a glükózfüggő inzulininotróp polipeptid (GIP) káros hatással van a szubkután hasi zsírszövet metabolizmusára elhízott egyéneknél. A tanulmány célja annak meghatározása volt, hogy a súlycsökkenés elháríthatja-e elhízott egyénekben a GIP káros hatását a szubkután hasi zsírszövetre.
mód:
Öt elhízott férfi vett részt egy 12 hetes súlycsökkentő programban, amely kalóriakorlátozást (800 C - 1 nap), majd 4 hetes testsúly-fenntartó étrendet követett. A testsúlycsökkenés előtt és után a szubkután zsírszöveti lipid-anyagcserét az éhomi hasi zsírszegmensen keresztül és a GIP-infúzió során (1,5 pmol kg - 1 perc) a metabolitok arteriovenózus plazmakoncentrációinak és a véráramlás (zsírszöveti véráramlás, ATBF) regionális mérésével vizsgálták. - 1) hiperinsulinémiás hiperglikémiás szorítóval kombinálva.
az eredmények:
Ebben a tanulmányban feltételezzük, hogy a kalóriakorlátozással történő fogyás megfordítja a GIP-rezisztenciát és helyreállítja az ATBF-választ a szubkután hasi zsírszövetben. Ennek a tanulmánynak a célja tehát a GIN hiperinzulinémiával és a hiperglikémiával a szubkután zsírszövet-anyagcserére gyakorolt hatásának vizsgálata volt elhízott, IGT-ben szenvedő egyéneknél fogyás előtt és után kalória-korlátozás révén.
Tantárgyak és módszerek
elemeket
A minta nagyságát a vizsgálat előtt határoztuk meg teljesítményelemzéssel (P = 0,8, α = 0,05) az ATBF válaszra tekintettel két korábbi publikációnk alapján. 3, 7 Ha feltételezzük, hogy egészséges normál testsúlyú egyéneknél ATBF-választ találtak, ebben a vizsgálatban kevesebb mint 6 betegre volt szükség. Feltételezve, hogy ATBF-választ találtak túlsúlyos, NGT-ben szenvedő betegeknél, ebben a vizsgálatban 7 betegre volt szükség. Ezért eredetileg nyolc elhízott (testtömeg-index (BMI)> 30 kg m-2) férfit gyűjtöttünk IGT-vel (éhomi glükóz 5–6–7 mm és 2 h glükóz 7, 8 és 11, 1 mm között) előző tanulmányunk. Azonban a kísérleti beállítás bonyolultsága és a súlycsökkentő program időtartama miatt két alany kiesett a befutási időszakban, egy pedig a fogyókúrás program során.
A befutási időszak alatt az alanyokat arról tájékoztatták, hogy az eljárást megelőző 4 hét alatt nem változtatják meg étkezési és testmozgási viselkedésüket. Arra is kérték őket, tartózkodjanak a fogyókúrás gyógyszerek szedésétől, és a beavatkozás során ne változtassák meg testmozgásukat. A részvételi hozzájárulást azután kaptuk, hogy az alanyok elolvasták a kísérleti protokoll leírását, amelyet a koppenhágai fővárosi etikai bizottság jóváhagyott.
A tanulmány megtervezése és beavatkozás
Fogyás tanulmány
Az alanyok strukturált járóbeteg-súlyprogramban vettek részt. Az energiabevitel és a makrotápanyagok megoszlásának kiszámításához az egyes résztvevők minden feljegyzett étrendi bevitelét kiértékeltük a beavatkozás előtt. Az ételfogyasztást 4 napos időszakban rögzítették, beleértve 3 munkanapot, valamint szombaton vagy vasárnap. Az étrendben a makrotápanyagok és a mikroelemek energiáját és tartalmát a //www.madlog.dk segítségével határoztuk meg. Az alanyokat egy beavatkozás előtti dietetikus/koordinátor tanulmány egyénileg tanácsolta egy 800 kcal-os étrend elfogyasztására, amelynek célja a heti 0,5 - 1 kg súlycsökkenés előidézése volt (12 hét alatt a teljes fogyás 5-10% -a). A megbeszéléseken a kalóriabevitel és a viselkedésterápia módosítása történt meg. Az étkezési naplókat minden harmadik héten értékelték, és az egyéneket az előírt energiafogyasztás alapján utasították az ételbevitelre. Az alanyokat arra utasították, hogy naponta mérjék meg súlyukat. A súlycsökkenési szakasz végén a betegek 4 héten át tartó fenntartási időszakon mentek keresztül.
Az alanyokat arra utasították, hogy a vizsgálat során ne vegyenek részt megerőltető testmozgásban, és ne változtassák meg testmozgásukat és egyéb fizikai aktivitásukat.
antropometria
Az alany magasságát és súlyát megmértük az alapvonalon és egy 12 hetes beavatkozás után, az 1. táblázat. 1. táblázat: A szubkután zsírszövet vastagságát röntgensugárzáson mértük, teljes testtel, dupla energiával annak megállapítására, hogy az étrendi kezelés jelentős változásokat eredményezett-e a hasi zsírszövet szubkután súlyában. Ezt manuálisan, vízszintes szinten, a legnagyobb bőr alatti vastagsággal végezték a felső ágyéki gerinc és a köldökzsinór között. Ezt a helyzetet (csontmarkerek alapján) a fogyás letapogatására is alkalmazták. A szubkután szövet és az alsó hasizom definícióját a kép tiszta szürkeárnyalatos eltolódásaként határoztuk meg.
Asztal teljes méretben
Kísérleti nap
Az alanyokat arra utasították, hogy a vizsgálat előtt 48 órán keresztül tartózkodjanak az alkoholfogyasztástól. A kísérlet napján az egyének 9: 00-kor érkeztek az osztályra, könnyű szállítással és legalább 12 órás böjt után. A vizsgálatokat fekvő helyzetben lévő személlyel, 24 ° C-on tartott helyiségben végeztük. Az alább leírt katéterezés után megkezdtük az alapszintű mérést (idő = -30, -15 és 0 perc). Ezután a GIP folyamatos infúzióját hiperinsulinémiás (7 mU m-2 perc-1) és hiperglikémiás (7 mm) szorítóval kombinálva megkezdtük = 0 időpontban, és 180 percig folytattuk.,
katéterezés
Az egyik katétert (BD Venflon, PRO, Becton Dickinson, Szingapúr) behelyeztük az anteubitalis vénába GIP, glükóz és inzulin infúziója céljából. Ezután az alanyokat szubkután vénában, az elülső hasfalon és a radiális artériában katétereztük.
A vénát, amely eltávolítja a szubkután hasi zsírszövetet az elülső hasfalon, érzéstelenítéssel katétereztük, a fentiek szerint, a véna ultrahang/szín-Doppler képalkotása során. 22 g-os, 10 cm-es poliuretán katétert (Arrow International, Reading, PA, USA) Seldinger-technikával helyeztünk el. A katéter hegyét az inguinalis szalag fölé helyeztük, hogy minimalizáljuk a combvénából vett vér kockázatát. A behelyezés után a katétert az egész kísérlet során 40 ml h-1 sebességű sóoldat folyamatos infúziójával szabadalmaztattuk. Egy másik katétert perkután betettünk a nem domináns kar radiális artériájába helyi fájdalomcsillapítás (1 ml 1% lidokain) alatt Artflon-nal (Becton Dickinson, Erembodegem, Belgium). A katétert a szabadalom tartotta rendszeres sóoldattal történő öblítéssel.
mérés
Az ATBF-méréseket a kísérlet során folyamatosan végeztük a zsírszövetben a gázalakba injektált 133 Xenon elúciójának rögzítésével. Ezt a technikát korábban laboratóriumunkban is ellenőrizték. Körülbelül 1 MBq 133 xenongázt (The Hevesy Laboratory, Risoe National Laboratory, Roskilde, Dánia) kb. 0,1 ml légköri levegőbe keverünk és a szubkután zsírszövet para-pumbillus régiójába injektálunk. A 133 Xenon elúciós sebességét szcintillációs számlálóval mértük (Mediscint, Oakfield Instruments, Oxford, Egyesült Királyság).
Vérminták és elemzés
A vérmintákat -30, -15, 0 ° C-on vettük, majd 30 percenként, amíg az infúzió le nem állt. A bilincsek beállításához 5-10 percenként mértük a plazma glükózkoncentrációit.
Két katéterből egyidejűleg vérmintákat vettek a TAG, a glicerin, a szabad zsírsav (FFA) és a glükóz mérésére. Ezenkívül vért vettünk az artériából a GIP, az inzulin és a C-peptid mérésére.
Vérmintákat jéghűtéses csövekben vettünk (Vacuetta; Greiner Labortechnic, Kremsmünster, Ausztria). Az ép GIP csövek EDTA-t és egy specifikus DPP-4 gátlót (valin-pirrolidid; 0,1 μmol 1-1, Novo Nordisk A/S, Bagsværd, Dánia), valamint az inzulin- és C-peptid csövek heparint tartalmaztak. A glükóz, TAG, FFA és glicerin csövek EDTA-t tartalmaztak. Az összes mintát 15 percig 15 percig centrifugáltuk 5000 g-nál, 4 ° C-on, és -80 ° C-on tároltuk az elemzésig.
Az ép GIP-t Deacon és mtsai. A vizsgálat specifikus a GIP intakt N-terminálisára, amelynek jelenléte szükséges a peptid biológiai aktivitásához.
A plazma glükóz (glükóz/HK, Roche Diagnostics, Mannheim, Németország), TAG (Triglyceride GPO-PAP, Roche Diagnostics), FFA (NEFA C készlet, Wako Chemicals, Neuss, Németország) és glicerin (Boehringer Mannheim, Mannheim, Németország) Hitachi 912 automata analizátorral (Boehringer Mannheim) módosított enzimatikus módszerekkel mérve.
Számítások és statisztikai elemzés
Az ATBF-értéket a vérmintavétel időpontjának megfelelő 30 perces periódusokban meghatározott átlagos állandó mosási sebességi állandóból számoltuk. Ezután az ATBF-et az ATBF = - k × λ × 100 egyenlet alapján számoltuk ki. Szövet/vér megoszlási koefficienst (λ) alkalmaztunk 10 ml xenon g-1-hez. 15
A hasi zsírszövet szubkután metabolikus nettó metabolikus fluxusait úgy számítottuk, hogy megszoroztuk a metabolitok artériás-vénás vagy vénás-artériás koncentráció-különbségeit és a megfelelő áramlási értéket (teljes vér a glicerin- és glükózáramok kiszámításához 16, a plazmaáram pedig a zsírsavak és a TAG-áramok kiszámításához ).
Valamennyi eredményt átlag ± sem értékként adjuk meg. A görbe alatti területet a trapéz szabály alkalmazásával számítottuk ki, és inkrementális értékként adtuk meg (kivonva az alapvonalat). Az ATBF, az artériás hormonkoncentrációk és a metabolitok változásának jelentőségét a fogyás előtti és utáni idővel kétirányú varianciaanalízissel, ismételt mérésekkel teszteltük. A görbe alatti ATBF és a metabolit fluxusok közötti jelentős különbségeket súlycsökkenés előtt és után páros t-teszttel értékeltük. P-értékek 
A súlycsökkenés előrehaladása 12 hét kalória-korlátozás alatt, majd 4 hét súlystabilizálás.
Teljes méretű kép
Az artériás hormon és metabolit szintjének változásai
A súlycsökkenés nem befolyásolta az intakt GIP koncentrációkat, amelyek a GIP infúzió alatt elérték az étkezés utáni platószintet 39,7 ± 2, 19 órakor, és nem különböztek szignifikánsan a GIP platószintjétől (36, 9 ± 1,8 pm) a fogyás előtt, 2a. Ábra.
Az artériás plazma GIP ( a ), az inzulin koncentrációk b ), C-peptid ( c ) és glükóz ( d ) a GIP és a HI-HG bilincsek alatt (szilárd négyzetek) és után (nyitott négyzetek) fogyás. Az adatok átlag ± szem
Teljes méretű kép
Az inzulin koncentrációja súlycsökkenéssel jelentősen csökkent, 2b. Ábra. A kiindulási plazma inzulinkoncentráció 20,4 ± 1,2 pm súlyvesztés után szignifikánsan alacsonyabb volt, mint az 112,6 ± 2,7 μm, P
Az artériás plazma TAG koncentrációi ( a ), FFA ( b ) és glicerin ( c ) a GIP alatt, a hiperinzulinémiás és a hiperglikémiás bilincs a súlycsökkenés előtt (szilárd négyzetek) és után (nyitott négyzetek). Az adatok átlag ± szem
Teljes méretű kép
A kiindulási glükózszint szignifikánsan csökkent a súlycsökkenéssel, szemben a 4,7 ± 0,02 súlycsökkenéssel, szemben az 5,5 ± 0,1 mm-rel, P = 0,03, 3d. Ábra. A GIP és a clamp során a glükózszint 7 ± 0,2 mm átlagos platószintre emelkedett, és hasonló volt a glükóz szintjéhez 7,1 ± 0,1 mm súlycsökkenés előtt. A súlycsökkenés (20, 6 ± 4, 1 gh - 1) után azonban több glükózra volt szükség ahhoz, hogy a glükózszint ugyanaz maradjon, mint a fogyás előtt (13, 3 ± 3, 5 gh - 1), P 1100 g szövet −1) és súlycsökkenés után (2,1 ± 0,4 ml min –1 100 g szövet) −1, bár tendencia volt a magasabb értékekre. fogyás után P = 0, 1, ábra. 4. A súlycsökkenés után az ATBF szignifikánsan megemelkedett a clamp és a GIP infúzió során a platószintre 3,2 ± 0,1 ml -1,100 g -1 perc -1, P = 0,22. 150 perc elteltével az ATBF visszatért az alapszintre.
Szubkután hasi ATBF a GIP alatt, hiperinsulinémiás és hiperglikémiás bilincs a súlycsökkenés előtt (szilárd négyzetek) és után (nyitott négyzetek). Az adatok átlag ± szem
Teljes méretű kép
A súlycsökkenést megelőzően az ATBF gyakorlatilag állandó maradt a GIP infúzió és a befogás ellenére (1,4 ± 0,06 ml -1,100 g -1 perc -1).
A TAG, FFA, glicerin és glükóz nettó áramlásának változásai
Nem volt kimutatható a TAG szignifikáns felvétele a zsírszövetben a kiinduláskor vagy a befogási periódus alatt, 5a. És b. Ábra.
A nettó TAG, FFA, glicerin és glükóz fluxusok a szubkután hasi zsírszövetben a kiinduláskor ( a, c, e, g ) és az egyensúlyi állapot alatt ( b, d, f, h ) 30–180 perccel az infúziók megkezdése után (fekete sávok) és (fehér sávok) után fogyás. A zsírszövet átlagos FFA/glicerin-kibocsátási aránya a kiinduláskor ( én ) és az egyensúlyi állapot alatt ( j ) 30 és 180 perc között (fekete sáv) és után (fehér vonal) fogyás. Az adatok átlag ± szem
Teljes méretű kép
A kiindulási FFA és a glicerin mennyisége jelentősen megnőtt a fogyás után, P 10, 18, 19, 20
A GIP infúzió során megnövekedett TAG hidrolízis korábbi bemutatásával ellentétben a TAG abszorpciójában változás nem mutatható ki a jelen kísérletekben. Ennek oka valószínűleg a keringő TAG magas koncentrációja az alkalmazott TAG elemzés pontosságához képest, ami megnehezíti az arteriovenózus koncentráció kismértékű különbségeinek kimutatását. A glicerin felszabadulás és az FFA arányát használtuk az FFA in situ újraészterezésének mértékének becsléséhez. Körülbelül 3 arány azt jelenti, hogy az intracelluláris lipolízis során nyert zsírsav felszabadul a keringésbe, míg a 0 arány azt jelenti, hogy a zsírsavakat újra észterezik és TAG-ként tárolják. Azt, hogy az alacsony arány tükrözi-e a keringő TAG lipoprotein lipáz által közvetített hidrolíziséből származó FFA újraészterezését, vagy azt tükrözi, hogy az intracelluláris FFA megnövekedett újraésztereződését tükrözi, ebben a kísérleti beállításban nem lehet meghatározni.
Úgy gondolják, hogy a glicerin-mobilizáció sebessége általában megegyezik a szövetben lévő lipolitikus sebességgel. A kiindulási glicerin-kibocsátás súlycsökkenés után növekedett, és szorítóizom alatt elnyomódott, még alacsonyabb plazma inzulinszint jelenlétében is. Ez arra utal, hogy a fogyás után javul az inzulinérzékenység a zsírszövetben.
Korábbi tanulmányunkban 7 megmutattuk, hogy az elhízott ATBF csökkent az elhízott egyéneknél, amint arról több korábbi tanulmány is beszámolt. Súlycsökkenés után nem figyeltek meg szignifikáns különbséget az éhomi ATBF esetében, bár volt tendencia. Így a zsírtömeg csökkenésének nagysága szerepet játszhat az étrend által az ATBF-re gyakorolt hatásban. A beavatkozások után nem figyeltek meg ATBF-ben való beavatkozást, ami az alacsony kalóriatartalmú étrend 19 vagy 4 hetes súlyvesztését eredményezte 20), míg az ATBF javulását 4 hét nagyon alacsony kalóriatartalmú étrend után tapasztalták, ami 9 Az eredeti étrend% -a. 18 Tartós fogyás (
40 kg) és a metabolikus stabilizáció hosszú ideje a Roux-en Y gyomor bypass után elhízott személyeknél az ATBF enyhe, de mégis jelentős növekedésével járt, bár az alanyok túlsúlyosak maradtak (BMI 28, 1 kg m - 2). Vizsgálatunk során a zsírcsökkentést főként a szubkután hasi zsírszöveten kívüli zsírszövet-rekeszekben végeztük, kettős energiájú röntgen-felvételekkel mérve, szkenneléssel számítva a pixelek számát a test külső kontúrjától a hasi has külső széléig izmok. Érdekes lenne megvizsgálni, hogy a további súlycsökkenés, ideértve a szubkután hasi zsírszövetet is, vezethet-e nagyobb javuláshoz az ATBF-ben.
Az alacsony kalóriatartalmú étrend során a kezdeti zsírvesztés kimutathatóan a májzsír csökkenésének tudható be. Az elhízás fokozódásával együtt a májban az alkoholmentes okok miatt megnő a zsír mennyisége. Úgy tűnik, hogy a hiperinsulinémia áll a legszorosabb összefüggésben a májzsírral. A zsírmáj az inzulinfunkció károsodásával jár, hogy elnyomja a máj glükóztermelését és az inzulin clearance károsodását. Jelen tanulmányunkban az artériás inzulin koncentrációja az infúziós periódus alatt majdnem négyszeresére nőtt. Az inzulin koncentrációja azonban súlycsökkenés után szignifikánsan alacsonyabb volt, összhangban a fokozott máj inzulin extrakcióval, amit a súlycsökkenés utáni magasabb éhomi C-peptid/inzulin arány jelez. 33
A súlyvesztés utáni javult inzulinérzékenység, amit a glükózinfúzió alacsonyabb sebessége bizonyít, amelyet hiperglikémia kiváltására kellett használnunk, hozzájárulhatott a GIP érrendszeri hatásának javulásához. Ezért ezek a kísérletek nem zárják ki, hogy az inzulinnak vagy a zsírszövet inzulinérzékenységének megengedő szerepe lehet a GIP vaszkuláris hatásában a zsírszövetben. A GIP infúzió során talált magasabb C-peptidkoncentrációk a hasnyálmirigy fokozott érzékenységét jelezhetik a testsúlycsökkenés után.
Összegzésképpen elmondható, hogy a kalória által korlátozott fogyás után legalább 4 hétig tartó, súlystabil fázisban a GIP elhízott hatása a szubkután hasi ATBF-re és az anyagcserére részben helyreáll az elhízott egyéneknél.