Az elhízás mértéke és a glükózallosztázis a glükóz tolerancia dinamikájának fő hatásai elhízott fiatalokban

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS- Az egyik jel arra irányul, hogy a β-sejt megfelelő reakciót tartson fenn az inzulinérzékenység romlására, a megnövekedett környezeti glikémia, nevezetesen a „glükóz allosztázis” fogalma. Megvizsgáltuk, hogy orális glükóz tolerancia tesztekkel (OGTT) és a β-sejtek igényének dinamikájának hatása a glükóz tolerancia longitudinális változásaira elhízott fiataloknál igazolható-e.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK- Az elhízott fiatalok 784 OGTT-jének keresztmetszeti elemzését használták az allosztázis fogalmának bemutatására, 181 alany longitudinális értékelésével pedig a β-sejtek iránti kereslet változásának és az elhízás mértékének a glükóz toleranciára gyakorolt hatását.

EREDMÉNYEK- A glükóz allosztázis OGTT-ből származó indexek segítségével igazolható. A növekvő β-sejtek iránti igény és az elhízás mértéke a kiinduláskor függetlenül függött össze a környezeti glikémia időbeli emelkedésével. A kiindulási BMI Z-pontszám jelentősen hozzájárult az emelkedett glükózszinthez a második OGTT-nél, míg az elhízás mértékének változása a követés során nem volt.

KÖVETKEZTETÉSEK- Az inzulinérzékenység romlásával összefüggő növekvő β-sejtek igénye és az elhízás mértéke önmagában független szerepet játszik az emelkedett glükózszint kialakulásában az idő múlásával. Ez azt sugallja, hogy perifériás inzulin-szenzibilizációra és/vagy β-sejt-fokozásra lehet szükség az elhízás jelentős csökkenése mellett, hogy megakadályozzuk a megváltozott glükóz-anyagcsere kialakulását elhízott fiatalokban.

Az inzulinérzékenység és a szekréció kapcsolatát hiperbola; így amikor az inzulinérzékenység csökken, az inzulinszekréció fokozására van szükség az euglikémia fenntartásához (1). Ezt a kapcsolatot „diszpozíciós indexként” (DI) írták le, és tükrözi a β-sejtek alkalmazkodási potenciálját az inzulinrezisztencia romlásához (2). A DI koncepciója a β-sejtet az inzulin célszervek, például izom, máj vagy zsír által generált ingerekre reagáló szervként tekinti. Számos potenciális jelölt jelezheti a β-sejtet a környezeti inzulinérzékenység tekintetében, amelyek közül az egyik nyilvánvalóan a glükóz. Ha a glükóz perifériás jel a β-sejt számára az inzulin szekréciójának fokozására, a glikémiának meg kell emelkednie annak érdekében, hogy folyamatos ingert biztosítson ennek a kompenzációnak a generálásához. Ezt a jelenséget „glükóz allosztázisnak” nevezik, és Stumvoll et al. (3) bilincsek használata felnőtteknél.

Az utóbbi időben mind az elhízás gyermekkorban (4), mind a 2-es típusú cukorbetegségben gyakorisága jelentősen megnőtt; így „ikerjárványként” írják le őket (5). Az elhízott gyermekeknél a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának gyors tempója kérdéseket vet fel az elhízás önmagában gyakorolt lehetséges hatásával kapcsolatban a betegség mögöttes patofiziológiájában, összehasonlítva a felnőttekkel. Az elhízást és a megváltozott glükóz-anyagcserét az inzulinérzékenységre gyakorolt hatásoktól függetlenül összekötő potenciális jelöltek közé tartoznak az emelkedett szabad zsírsavak, a zsírból származó gyulladásos citokinek és az alacsony adiponektin szintek, amelyek mind közvetíthetik a felgyorsult β-sejtek elégtelenségét.

Korábban kimutattuk, hogy az orális glükóz tolerancia teszt (OGTT) felhasználható az elhízott gyermekek és serdülők inzulinérzékenységének és szekréciójának hiperbolikus összefüggésének kimutatására (6). A tanulmány célja 1) a glükóz allosztázis fogalmának bemutatása az elhízott gyermekek és serdülők OGTT-t végző keresztmetszeti kohorszának felhasználásával, valamint 2) a β-sejtek iránti kereslet és az elhízás állapotának időbeli változásainak a glükózra gyakorolt hatásainak tanulmányozása elhízott gyermekek és serdülők longitudinális kohorszát használva, akik megismételték OGTT-jüket. Előzetes eredményeink (7) alapján feltételeztük, hogy az elhízás fokozódása és a folyamatos súlygyarapodás független hatással lesz a glikémiára a longitudinális követés során, függetlenül az inzulinérzékenység és/vagy a β-sejtek iránti igény változásától.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Az alanyokat a Yale Gyermekklinikai Kutatóközpontban tanulmányozták 8: 00-kor 12 órás éjszakai böjt után, az előzőekben leírtak szerint (7,8). Ezután két alapmintát nyertünk a plazma glükóz, inzulin, C-peptid és lipidek mérésére. Ezt követően ízesített glükózt (Orangedex; Custom Laboratories, Baltimore, MD) 1,75 g/testtömeg-kg (legfeljebb 75 g) dózisban adtak be szájon át, és 30 percenként 180 percig vért vettek a vérmintákból. a plazma glükóz, inzulin és C-peptid mérése.

Biokémiai elemzés

Az inzulin szekréció és érzékenység OGTT-eredetű indexeinek és kölcsönhatásainak kapcsolata. Mint látható, egy adott DI esetében, mivel az inzulinérzékenység alacsonyabb, a korai inzulinválasz magasabb. Ez egy nagyobb BCDI-t jelent, amely tükrözi a β-sejtekre nehezedő metabolikus terheket az állandó DI és a normális glükóz homeosztázis fenntartása érdekében.