Az étkezés utáni leptin és adiponektin a cukor és a zsír hatására elhízott és normál testsúlyú egyéneknél

Absztrakt

Célja

A fehér zsírszövet által termelt adipokinek központi szerepet játszanak az életmódbeli betegségek kialakulásában. Az iparosodott országokban élők az élet jelentős részét nem éhező, étkezés utáni állapotban töltik, ami fokozott oxidációval és gyulladással jár. A cél az étkezés utáni adiponektin és leptin szintjének vizsgálata volt egy orális zsírtűrési teszt (OFTT) és egy orális glükóz tolerancia teszt (OGTT) után elhízott (OB) és egészséges, normál testsúlyú egyéneknél (NW).

Mód

Ötven elhízott felnőtt (BMI ≥ 30) és 17 egészséges, NW. Az étkezés utáni triglicerid (TG), az adiponektin és a leptin szintjét minden második órában mértük egy 8 órás OFTT során, és fél óránként egy 2 órás OGTT alatt.

Eredmények

A bazális szinttel összehasonlítva az OFTT utáni étkezés utáni adiponektin szint enyhe kezdeti csúcsot mutatott, majd 8 órával szignifikáns csökkenés következett be az ÉNy-ban. Az OB-ben ezeket a változásokat eltörölték. Az étkezés utáni leptin szintje szignifikánsan csökkent az OFTT-ben, ÉNy-ban a bazális szinthez képest, míg az OB-ben a leptin nem változott, kivéve az enyhe 2 óráról 8 órára történő növekedést. Az OGTT során az adiponektin és a leptin szintje változatlan maradt az északnyugati régióban, de az OB-ben szignifikánsan csökkent. Ezenkívül az OB 6 órával késleltette a TG-kiürülést.

Következtetések

A zsíros étkezés étkezés utáni változásokat eredményez az adiponektin és a leptin szekréciójában ÉNy-ban, OB-ban azonban nem. Megfigyeléseink azt mutatják, hogy az adiponectin és a leptin potenciális étkezés utáni szabályozó szerepe károsodott az OB-ben, és fontos az elhízott étkezés utáni TG-clearance átfogóbb megértésében elhízott egyéneknél.

Bevezetés

A túlsúly és az elhízás globális egészségügyi problémákat vet fel, számos anyagcserezavarral és társbetegséggel, például 2-es típusú cukorbetegséggel és kardiovaszkuláris betegségekkel (CVD). A CVD önmagában a morbiditás és a halálozás legfőbb oka az iparosodott országokban, az elhízás mint független kockázati tényező [1], és 2012-ben világszerte ez volt a fő halálok [2].

Az iparosodott országokban élők az élet jelentős részét nem éhező, étkezés utáni állapotban töltik, ami fokozott oxidációval és gyulladással jár. Az étkezés utáni hiperlipidémia a túlsúlyhoz [13] és a hasi elhízáshoz [14,15,16,17] társult, és az ateroszklerózis független kockázati tényezője. Továbbá korlátozottak ismereteink a leptin és az adiponectin normál testsúlyú és elhízott egyének étkezés utáni változásairól. Az eredmények mind az étkezés utáni leptin, mind az adiponektin szekréció tekintetében eltérőek, a leptin étkezés utáni változásának hiányáról számoltak be [18,19,20], valamint az étkezés utáni leptinszint növekedése a normál testsúlykontrollban és csökkent az elhízott egyéneknél [21, 22] . Az adiponektin esetében mind a normál testsúlyú, mind az elhízott egyéneknél mind a megnövekedett [23,24,25], mind a változatlan [25,26,27,28,29] értékeket találták.

Az adiponectin és a leptin szekréciójának étkezés utáni profiljának eltérő eredményei miatt mind normál testsúlyú, mind elhízott egyéneknél ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy külön megvizsgálja a leptint és az adiponectint étkezés utáni állapotban, válaszul egy zsír- és szénhidrátterhelésre, elhízott és egészséges, normális testsúlyú egyéneknél.

Mód

Résztvevők

Az észak-norvégiai egyetemi kórház (UNN) gasztroenterológiai osztályának elhízási központjából önkénteseket vettek fel. Az elhízott egyének felvételi kritériumai a BMI ≥ 30 kg/m 2 és a 18–70 éves kor voltak. A kizárási kritériumok a terhesség, a jelenlegi dohányzás, a súlyos mentális betegségek és a fogyás kiváltására szolgáló gyógyszerek alkalmazása voltak. A normál testsúly (BMI 2) felvételi és kizárási kritériumai megegyeztek azon túl, hogy normotenzívek, normoglikémiásak és triglicerid- és koleszterinszintjük a normál tartományon belül van. A vizsgálati személyek mindegyikének a tiroxin (T4) és a pajzsmirigy-stimulációs hormon (TSH) szintje a normális tartományban volt. A vizsgálat összes résztvevője kaukázusi volt.

Megmértük a magasságot, a testsúlyt és a derék kerületét. A vérnyomást háromszor mértük a jobb karon, 15 perces pihenés után. Megfelelő mandzsettaméretet használtunk. A két utolsó mérés átlagát használtuk. Az összes vérmintát a laboratóriumban gyűjtötték, és ugyanazon a napon az éhomi glükóz, az összes koleszterin, az alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL) koleszterin, a nagy sűrűségű lipoprotein (HDL) koleszterin és az éhomi TG elemzéséhez. A mintákat az antecubitalis vénából vettük, a beteget ülő helyzetben. A szérum lipideket és az apolipoproteint csoportunk korábbi jelentése alapján mértük [30].

A vizsgálat összes résztvevőjéről kettős röntgenabszorpciós (DEXA, Lunar Prodigy Advance, GE Healthcare, USA) méréseket gyűjtöttünk. A DEXA mért teljes zsírszázalékot, hasi zsírszázalékot, teljes zsírtömeget (kg) és teljes izomtömeget (kg).

Orális zsírtűrési teszt

Az orális zsírtűrési teszt (OFTT) az étkezés utáni TG-clearance jó, közvetett és minőségi mértékének bizonyult [31]. Az OFTT-t a korábban leírt módon hajtották végre, míg a normál testsúlyú személyek adatainak nagy részét korábban publikálták [30]. Röviden: a szérum TG vérmintáit a kiindulási értéken gyűjtötték a magas zsírtartalmú tesztétkezés előtt (1 g zsír/testtömeg-kilogramm), majd ezt követően minden második órában a következő 8 órában. A 6 órás TG-távolságot a következő képlettel számoltuk ki: \ (Távolság \, \ bal (\ jobb) = 100 \ ast \ bal (\ jobb) \, - \, TG \ bal (\ jobb) >> \ jobb ) \, - \, TG \ balra (\ jobbra >>> \ jobbra) \). Korábban kimutattuk, hogy a 6 órás étkezés utáni TG-clearance a legalkalmasabb intézkedés [30].

Orális glükóz tolerancia teszt

Standard orális glükóz tolerancia tesztet (OGTT) hajtottak végre 12 órás éhgyomorra, 75 g glükóz szájon át történő bevitelével, a korábban leírtak szerint [30]. A glükózt és az inzulint fél óránként 2 órán át mértük, és az egyének az egész teszt alatt nyugalomban voltak. A szérum inzulint közvetlenül ELISA módszerrel elemeztük (DRG Insulin Elisa kit, DRG Instruments GmbH, Németország). Az IR meghatározása az IR (HOMA-IR) homeosztázis-modelljének értékelésével történt [32,33,34], és a következőképpen számítottuk: HOMA-IR = éhomi inzulin (μmol/L) × éhomi glükóz (mmol/L)/22,5 [35].

Közvetett leptin rezisztencia

Meg akartuk mérni a közvetett LR-t, összehasonlítva a normál testsúlyt és az elhízott egyéneket. A nyugalmi energiafelhasználás (REE) méréseit lombkorona teszt segítségével végeztük el egy indirekt kalorimetriás készülékkel a Medical Graphics CPX anyagcsere kosarából (St Paul, MN, USA). A közvetett kalorimetriát fekvő helyzetben végeztük. Indulás előtt az O2 és CO2 analizátorokat kalibrálták (kombinált belső és manuális beállítási rendszer), a környezeti hőmérséklet és a légnyomás alapján. Ezenkívül a légzési kapacitás-analizátort három kalibrációs fecskendővel kalibrálták többféle intézkedés alkalmazásával. A méréseket nyugalmi állapotban és éhgyomorra végeztük 30 percig. A REE-t a légzéscsere arányából és a légzési hányadból határoztuk meg. A REE befejezésekor vérmintákat nyertünk a szérum leptin és az adiponektin mérésére. A közvetett LR értéket mértük; REE/szérum leptin arány [36].

Adipokinek mérései

ELISA készleteket (DRG Diagnostics, Marburg, Németország) alkalmaztunk a leptin (szendvics ref. EIA-2395) és az adiponektin (humán, ref. EIA-4574) adipokinek elemzéséhez kiindulási és étkezés utáni OFTT és OGTT során.

Statisztika

A statisztikákat az IBM SPSS 25 for Windows (SPSS Inc., IBM Corporation, Armonk, New York, USA) számításával végeztük. Paraméteres statisztikákat végeztünk, amikor a nyers adatok (éhomi glükóz, éhomi leptin és L: A arány) vagy transzformált adatok (Indirekt LR, HOMA-IR és WBISI) log transzformáció alkalmazásával normál eloszlást követtek; egyébként nem paraméteres teszteket alkalmaztunk. Szükség szerint független vagy párosított mintákat használtunk. Kétoldalas o-értékek

Eredmények

Antropometriai, metabolikus és klinikai jellemzők

Ötven elhízott és 17 normál testsúlyú egyént vontak be a vizsgálatba, ebből a 40 elhízott és 15 normális testsúlyú nőből. Az elhízott egyének közül; ötnél magas volt az éhgyomri TG (≥1,7 mmol/L), három betegnél kezeletlen magas vérnyomás (≥130/≥ 85 Hgmm), hat betegnél csökkent HDL-koleszterin volt (nők 1. táblázat Antropometrikus, metabolikus és klinikai jellemzők normál testsúlyú és elhízottak között) Az értékek mediánok (interkvartilis tartomány)

Orális zsírtűrési teszt

Étkezés utáni trigliceridek orális zsírtűrési teszt után

Normál testsúlyú egyének

Ha összehasonlítottuk az éhomi TG-t az étkezés utáni TG-szinttel, normál testsúlyú egyéneknél a TG szignifikáns növekedést mutatott 2 órával (o = 0,000), és közel a szignifikáns növekedéshez 4 órakor (o = 0,062) és 8 óra (o = 0,084) az OFTT során (1c. Ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Elhízott egyének

Az éhomi TG és az étkezés utáni TG szintek összehasonlításakor elhízott egyéneknél a TG szignifikáns növekedést mutatott 2 órával (o = 0,000), 4 óra (o = 0,000) és 6 óra (o = 0,000) (1c. Ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Étkezés utáni adiponektin orális zsírtűrési teszt után

Normál testsúlyú egyének

Egészséges, normál testsúlyú egyének esetében a kiindulási értékekhez viszonyítva 2 óra múlva enyhe, nem szignifikáns adiponectin növekedés volt tapasztalható (o = 0,052), és az azt követő szignifikáns csökkenés az étkezés utáni 8 óráig (o = 0,046) (1a. Ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Normál testsúlyú egyedek (csak nők)

Egészséges, normál testsúlyú egyének esetében a kiindulási értékekhez viszonyítva az adiponectin szignifikáns növekedést mutatott 2 óra múlva (o = 0,026), és az azt követő nem szignifikáns csökkenés az étkezés utáni 8 óráig (o = 0,068).

Elhízott egyének

Az elhízott egyéneknél a kiindulási értékekkel összehasonlítva az OFTT során nem voltak szignifikáns különbségek az étkezés utáni adiponektin-szintekben (1a. Ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Elhízott egyének (csak nők)

Az elhízott egyének esetében a kiindulási értékekhez képest nem volt szignifikáns különbség az étkezés utáni adiponektin szintekben az OFTT során.

Étkezés utáni leptin orális zsírtűrési teszt után

Normál testsúlyú egyének

A kiindulási értékekkel összehasonlítva az étkezés utáni leptinszint szignifikánsan csökkent 2 óra múlva (o = 0,001), 4 óra (o = 0,001), 6 óra (o = 0,001) és 8 óra (o = 0,004). Az adiponektinnel összehasonlítva a leptin kezdeti növekedését nem figyelték meg (1b. Ábra és 2. kiegészítő táblázat).

Normál testsúlyú egyedek (csak nők)

A kiindulási értékekkel összehasonlítva az étkezés utáni leptinszint szignifikánsan csökkent 2 óra múlva (o = 0,001), 4 óra (o = 0,001), 6 óra (o = 0,001) és 8 óra (o = 0,003). Az adiponektinnel összehasonlítva a leptin kezdeti növekedését nem figyelték meg.

Elhízott egyének

A kiindulási értékekkel összehasonlítva az étkezés utáni leptin szintek minden időpontban változatlanok voltak (1b. Ábra és 2. kiegészítő táblázat), de enyhe, nem szignifikáns növekedés volt 8 órakor (o = 0,052).

Elhízott egyének (csak nők)

A kiindulási értékekkel összehasonlítva az étkezés utáni leptin szintek minden időpontban változatlanok voltak, de enyhe, nem szignifikáns növekedést mutattak 8 órakor (o = 0,054).

Orális glükóz tolerancia teszt

Az étkezés utáni adiponektin orális glükóz tolerancia teszt után

Normál testsúlyú egyének

A kiindulási szinttel összehasonlítva nem volt szignifikáns tendencia az adiponektin szintjének növekedése felé a 30. percben (o = 0,064) (2a. Ábra és 3. kiegészítő táblázat).

Normál testsúlyú egyedek (csak nők)

A kiindulási szinthez viszonyítva az OGTT során nem volt szignifikáns változás az adiponektinben a nőknél.

Elhízott egyének

Az adiponektin kiindulási értékeivel összehasonlítva az adiponektin szignifikáns csökkenése volt megfigyelhető 90 percnél (o = 0,009) (2a. Ábra és 3. kiegészítő táblázat).

Elhízott egyének (csak nők)

Az alapszinthez viszonyítva az adiponektin fokozatos és szignifikáns csökkenést mutatott 90 percnél (o = 0,013), és 120 percnél is (o = 0,009) nőstényekben az OGTT során.

Étkezés utáni leptin orális glükóz tolerancia tesztben

Normál testsúlyú egyének

Az alapértékekhez viszonyítva a leptin kissé csökkent (2b. Ábra és 3. kiegészítő táblázat), de nem szignifikáns (n.s.).

Normál testsúlyú egyedek (csak nők)

A kiindulási szinthez viszonyítva az OGTT során nem volt szignifikáns változás az adiponektinben a nőknél.

Elhízott egyének

Az alapszinthez viszonyítva a leptin fokozatos és szignifikáns csökkenést mutatott minden időpontban: 30 perc, 60 perc, 90 perc és 120 perc (mind: o = 0,000) az OGTT alatt (2b. Ábra és 3. kiegészítő táblázat).

Elhízott egyének (csak nők)

A kiindulási szinthez viszonyítva a leptin fokozatos és szignifikáns csökkenést mutatott minden időpontban, 30 perc alatt (o = 0,000), 60 perc (o = 0,011), 90 perc (o = 0,000) és 120 perc (o = 0,001) elhízott nőknél az OGTT során.

Ahogy az várható volt, mind az inzulin, mind a glükóz az OGTT során mindkét csoportban jelentősen növekedett minden időpontban (2c. Ábra, d). Az elhízott személyeknél az elvárásoknak megfelelően mind az inzulin, mind a glükóz szintje szignifikánsan magasabb volt az alap- (1. táblázat) és az étkezés után. Az OFTT-ben nem végeztek glükóz- és inzulinmérést.

Vita

Ebben a tanulmányban beszámolunk az étkezés utáni adiponektin, leptin és TG válaszokról 8 órás zsírterhelés és 2 órás szénhidrátterhelés után normál testsúlyú és elhízott egyéneknél. Az elhízott egyéneknél az inzulinrezisztencia mellett közvetett leptinrezisztencia is megfigyelhető volt, a késleltetett TG-clearance mellett. Általában a leptin és az adiponektin étkezés utáni szuppressziójának látszólagos időhatását figyelték meg normális testsúlyú egyéneknél a zsírterhelésre reagálva, míg ezeket az előírásokat többé-kevésbé eltörölték az elhízott egyéneknél. Ezeket az eredményeket csak normál testsúlyú és elhízott nőstényeken végzett elemzés is alátámasztotta. Adataink azt mutatják, hogy az adiponectinnek és a leptinnek étkezés utáni szabályozó szerepe lehet, amely elhízott egyéneknél felülbírálható. Ezek az interakciók szorosan kapcsolódnak az étkezés utáni TG-clearance-hez egy látszólagos komplexumban, és nem jól ismert szabályozó mechanizmusok a fehér zsírszövetben.

Egyre több ismeret áll rendelkezésre a táplálékváltozásokat befolyásoló adipocita-fiziológiáról, amely szisztémás hatással vagy előnyös, vagy káros lehet különböző anyagcserezavarokkal, például elhízás esetén. Ez valószínűleg az adipokin és a myokin szekretom kölcsönhatásainak finomhangolása. Ezenkívül a zsírbővítés sejtbiológiája összetett, de a zsírszövet kóros fiziológiai változásainak fokozott megértése magyarázza a káros szisztémás hatásokat (áttekintésként lásd Rutkowski [47]). Megfigyeléseink azt sugallják, hogy a TG étkezés utáni növekedése finomhangoló adipokin választ vált ki normál testsúlyú egyéneknél, de elhízott, elhízott, leptinrezisztens és valószínűleg adiponektinrezisztens betegeknél is [48].

Ennek a tanulmánynak az erősségei, először is, az egyének bekerültek az elhízás ambuláns klinikájának mindennapi gyakorlatába, amely aláhúzza megfigyeléseink klinikai hasznosságát és transzferálhatóságát. Másodszor, az adipokinek étkezés utáni méréseit hosszú, 8 órás megfigyelési idő alatt végezték el a zsírterhelés és 2 óra alatt a szénhidrátterhelés szempontjából, és dokumentálták a TG clearance-t. Harmadszor, a vizsgálatban résztvevők száma magasabb volt, mint a korábbi vizsgálatok, amelyek az étkezés utáni adipokinokat vizsgálták. A legkiemelkedőbb gyengeségek egyrészt a vizsgált csoportok közötti egyeztetés hiánya az egyének száma, neme és kora szerint. Ezenkívül nem mértünk és nem rögzítettünk semmilyen testmozgást, és nem figyeltük az étrendet vagy a különféle zsírok bevitelét, például az N-3-PUFA-t az étkezés utáni vizsgálatok előtti időszakban. Végül az adipokin mérésének modellje közvetlenül az interstitialis zsírszövetben nagyon előnyös, hogy pontosabb étkezés utáni válaszprofilt kapjunk.

Következtetés

Összegzésképpen elmondható, hogy az étkezés utáni változások mind az adiponektinben, mind a leptinben megfigyelhetők voltak, ami fiziológiai szerepre utal, zsíros étkezés után, normál testsúlyú egyéneknél. Elhízott, leptin-rezisztenciával rendelkező és késleltetett TG-clearance-ben szenvedő egyéneknél ezek a szabályozási mechanizmusok felülbírálódni látszanak, de fontosak az elhízott étkezés utáni késleltetett TG-clearance átfogóbb megértésében.