A hüvelyes gasztrektómia korai fogyásfüggetlen hatása az étrend okozta szívműködési zavarokra elhízott, Wistar patkányokban

Tammy L. Kindel

1 Sebészeti Osztály, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701, Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Tom Foster

1 Sebészeti Osztály, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701, Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Paul Goldspink

2 Fiziológiai Tanszék, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701 Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Steven J. Kindel

3 Gyermekgyógyászati Klinika, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701 Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

John Corbett

4 Biokémiai Tanszék, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701 Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Michael Widlanksy

5 Orvostudományi Tanszék, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701 Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Jennifer Strande

5 Orvostudományi Tanszék, Wisconsini Orvosi Főiskola, 8701 Watertown Plank Road, Milwaukee, WI 53226, USA

Absztrakt

Bevezetés

Számos jelentés szerint a bariatrikus műtét jelentősen javítja a szívműködést elhízott kardiomiopátiában szenvedő betegeknél. A mechanizmus ismeretlen, de súlycsökkenéstől független tényezőknek köszönheti. Előre jelezzük, hogy a hüvely gastrectomia (SG) rágcsáló modellje után bekövetkező változások a gyomor-bélrendszerben súlycsökkenéstől független hatással lesznek a szívműködési zavarokra.

Módszertan

A szívműködési rendellenességet úgy indukálták, hogy a zsíros étrendből 60% kcal-t etettek hím Wistar patkányoknak 10 hétig. A patkányoknak SG (n = 12) vagy páros táplálású, PF (n = 8) álműtétet hajtottak végre. Az echokardiogramokat műtét előtt és után végezték a 6. és 13. héten. Az inzulinérzékenység és a szívelégtelenség értékelése céljából a műtétet követő 10. héten vérmintákat vettünk.

Eredmények

Az SG patkányok 44 százalékának normális ejekciós frakciója (EF) volt a 13. héten („válaszadók”), összehasonlítva öt olyan SG patkánnyal, akik nem gyógyultak meg EF-t („nem válaszolók”). A PF patkányok nulla százaléka normalizálta az EF-t (p = 0,03). Az SG válaszadóknak kisebb volt a bal kamrai belső átmérőjük a szisztolában és a végső szisztolés térfogatban, jobb szisztolés funkcióval, mint az SG nem reagáló betegeknél (EF 90,7 ± 1,7 vs. 75,4 ± 3,6%, p = Kulcsszavak: Metabolikus műtét, elhízás-kardiomiopátia, szívelégtelenség, echokardiogram, ejekciós frakció

Bevezetés

Csökkent ejekciós frakcióval (EF) rendelkező szívelégtelenségben szenvedő betegek 30-50% -a elhízott. Még nagyobb az elhízás prevalenciája azoknál a szívelégtelenségben szenvedő betegeknél, akiknek megmaradt az EF [1, 2]. Minden 1 kg/m 2 testtömeg-index (BMI) növekedés esetén a szívelégtelenség kockázata férfiaknál 5% -kal, nőknél 7% -kal növekszik [3]. Az elhízás kardiomiopátiája az elhízás betegségéből eredő myocyta diszfunkcióból eredő szívelégtelenség. Az elhízás kardiomiopátia patofiziológiáját bonyolítják más, az elhízással összefüggő társbetegségek, amelyek befolyásolják a szívműködést, beleértve a magas vérnyomást, a hiperlipidémiát, az obstruktív alvási apnoét és a 2-es típusú cukorbetegséget.

Az előrehaladott szívelégtelenségben szenvedő, betegesen elhízott betegek a szervspecifikus BMI-korlátok miatt nem alkalmasak a szívátültetésre. Előrehaladott szívelégtelenségben szenvedő betegeknél a bariatrikus műtétet kezdetben a fogyáshoz használták, mint hidat a szívátültetéshez [4, 5]. Meglepő módon a bariatrikus műtétek a betegek 50% -ában jelentősen javították a szívelégtelenség tüneteit és a szívműködést is [5–7]. A műtét utáni kardiális változások a szív geometriájának és működésének jelentős javulását foglalják magukban, beleértve a csökkent hipertrófiát és dilatációt, fokozott EF-vel és jobb relaxációval [8]. A bariatrikus műtét a szívelégtelenség súlyosbodásának arányának csökkenésével jár, amely sürgősségi osztály értékelését vagy kórházi kezelést igényel a műtétet követő első 12 hónapban [9].

A szívelégtelenségben és bariatriás műtétben szenvedő betegek klinikai tanulmányai a betegek biztonságára és a funkcionális kimenetelre összpontosítottak, és nem sikerült feltárni a műtét által a szív helyreállítására létrehozott új mechanizmusokat. Példa arra, hogy az anyagcsere-betegségek bariatriás műtéte által kiváltott fogyástól független mechanizmusok, például 2-es típusú cukorbetegség és alkoholmentes zsírmájbetegségek [10–12]. A súlycsökkentéstől független mechanizmus támogatása, a súlycsökkentés önmagában diétával tüneti szívelégtelenségben szenvedő betegeknél javítja a tüneteket és az életminőséget, de nem befolyásolja a szív szerkezetét vagy működését [13–15].

Noha a felbujtó mechanizmusok ismeretlenek, a hüvelyes gyomoreltávolítás (SG), amely eltávolítja a gyomor 75–80% -át, pozitív változásokat indukál az epesavprofilban, a mikrobiomában, a perifériás és a központi idegi jelátvitelben, valamint a gyomor-bélrendszeri hormonokban. Ezek a műtét utáni változások valószínűleg súlycsökkenéstől függetlenül befolyásolják az energiafogyasztást, az étel bevitelét, a jóllakottságot, a glükózt és a lipidek homeosztázisát [16]. Ebben a feltáró tanulmányban azt jósoljuk, hogy az SG teljesítményének súlycsökkenéstől független hatása van a diéta okozta elhízás által kiváltott szívműködési zavarokra. Ennek a hipotézisnek a tesztelésére SG-t végeztünk étrend okozta elhízással és szívműködési zavarban szenvedő patkányokban, és megvizsgáltuk az EF és a bal kamra (LV) hipertrófiájának és dilatációjának súlyvesztéstől független javulását a páros táplálású (PF) álpatkányokhoz képest.

Mód

Dizájnt tanulni

Állatok és páros etetés

Az állatokat párban tartottuk, amíg át nem estek az első TTE-n. A HFD állatokat ezután a vizsgálat ideje alatt külön-külön ketrecbe helyeztük, környezeti dúsítással, papír-aprító anyagot és autoklávozott kesztyűtartót tartalmazó fészkelést. Valamennyi állatot a kijelölt étrenden tartották, kivéve a műtét előtt 24 órán át, amikor rágcsáló gél-étrendre váltottak (Diet Gel Recovery, Clear H20), valamint 48 óráig a műtét után, amikor ugyanazon gél-diétára kerültek a HFD újbóli bevezetéséig. A testtömeget és az ételbevitelt naponta regisztrálták. A súlycsökkenésnek a szívelégtelenség helyreállítására gyakorolt jótékony hatásainak figyelembevétele érdekében a színlelt csoportot páron etették az SG patkányok napi átlagos táplálékfelvételével. Például a műtét utáni 7. napon az SG patkányok átlagosan napi 8,2 g táplálékot fogyasztottak; ezért mindegyik PF patkánynak csak 8 g étrendet adtak a műtét utáni 7. napon.

Műtéti beavatkozások

A szívfunkció elemzése

Hormonelemzés

Az éhomi glükózt azonnal megmértük két példányban, kézi glükométerrel, farok-véna vérmintából. További éhomi farokvénákat gyűjtöttünk egy EDTA gyűjtőcsőbe. A mintákat jégen tartottuk, majd 10 percig centrifugáltuk 4000 g-nál az inzulin és a BNP méréséhez összegyűjtött plazmával. Az inzulin koncentrációkat kereskedelemben kapható patkány, szendvics enzimhez kapcsolt immunszorbens assay (ELISA) kit (EMD Millipore) segítségével határoztuk meg. A QUICKI értéket az USA standard egységeivé történő átalakítás után mértük a következő számítással: QUICKI = 1/[log (éhomi inzulin μU/ml) + log (éhomi glükóz mg/dL)]. A BNP-t szendvics ELISA készlettel (Rat BNP 45 ELISA kit, ab108816, Abcam) mértük, amely keresztreaktív a BNP 45-tel és a BNP 32-vel.