Fogyás, fiziológiás sóoldat és a natriuretikus peptid rendszer

Pankaj Arora

Kardiológiai osztály, Orvostan Tanszék, Alabamai Egyetem, Birmingham, Birmingham, AL (P.A.)

Jason Reingold

Atlanta kardiológia és alapellátás, Szent József Kutatóintézet, Atlanta, GA (J. R.)

Aaron Baggish

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Derek P. Guanaga

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Connie Wu

Anesztézia, Kritikus ellátás és fájdalomgyógyászat, Massachusettsi Általános Kórház, Boston, MA (C.W., L.T.T., E.S.B., K.D.B.)

Anahita Ghorbani

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Yanna Song

Biostatisztika Tanszék, Vanderbilt Egyetem, Nashville, TN (Y.S.)

Annabel Chen ‐ Tournaux

Kardiológiai Osztály, Zsidó Általános Kórház, Montreal, Quebec, Kanada (A.C.T.)

Abigail May Khan

Szív- és érrendszeri osztály, Perelman Orvostudományi Kar, Pennsylvaniai Egyetem, Philadelphia, PA (A.M.K.)

Laurel T. Tainsh

Anesztézia, Kritikus ellátás és fájdalomgyógyászat, Massachusettsi Általános Kórház, Boston, MA (C.W., L.T.T., E.S.B., K.D.B.)

Emmanuel S. Buys

Anesztézia, Kritikus ellátás és fájdalomgyógyászat, Massachusettsi Általános Kórház, Boston, MA (C.W., L.T.T., E.S.B., K.D.B.)

Jonathan S. Williams

Endokrinológiai, cukorbetegség és magas vérnyomás osztály, Orvosi Osztály, Brigham és Női Kórház, Boston, MA (J.S. W.)

Denise M. Heublein

Kardiológiai Osztály, Mayo Clinic, Rochester, MN (D.M.H., J.C.B.)

John C. Burnett

Kardiológiai Osztály, Mayo Clinic, Rochester, MN (D.M.H., J.C.B.)

Marc J. Semigran

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Kenneth D. Bloch

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Anesztézia, Kritikus ellátás és fájdalomgyógyászat, Massachusettsi Általános Kórház, Boston, MA (C.W., L.T.T., E.S.B., K.D.B.)

Marielle Scherrer ‐ Crosbie

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Christopher Newton ‐ Cheh

Kardiológiai osztály, Massachusetts General Hospital, Boston, MA (A.B., D.P.G., A.G., M.J.S., K.D.B., M.S.C., C.N.C.)

Lee M. Kaplan

Gasztrointesztinális egység, Orvosi Osztály, Massachusettsi Általános Kórház, Boston, MA (L.M.K.)

Thomas J. Wang

Kardiovaszkuláris Orvostudományi Osztály, Vanderbilt Egyetem, Nashville, TN (T.J.W.)

Ezt a cikket MD Hani Jneid önállóan kezelte vendégszerkesztőként. A szerkesztőknek nem volt szerepük a kézirat értékelésében, illetve annak elfogadásáról szóló döntés meghozatalában.

Absztrakt

Háttér

Epidemiológiai vizsgálatokban az elhízás a natriuretikus peptid (NP) csökkent koncentrációjával társult. A csökkent NP-termelés ronthatja az elhízott egyének képességét a sóterhelésre való reagálásra, növelve a magas vérnyomás és más rendellenességek kockázatát. Feltételeztük, hogy a súlycsökkenés fokozza az NP termelését a sótöltés előtt és után.

Módszerek és eredmények

15 elhízott egyént (átlag BMI 45 ± 5,4 kg/m 2) vontunk be gyomor bypass műtétre. A műtét előtt és után 6 hónappal az alanyokat felvették a klinikai kutatóközpontba, és nagy mennyiségű intravénás sóoldatot kaptak. Echokardiográfiát és soros vérmintát végeztek. A műtét előtti látogatástól a műtét utáni 6 hónapig az alanyok átlagos BMI-értéke 27% -kal csökkent. A 6 hónapos látogatáson az N-terminális pro-pitvari NP (Nt-proANP) szintje 40% -kal magasabb volt a sóoldat infúziója előtt, alatt és után, összehasonlítva az operáció előtti látogatás során azonos időpontokban mért szintekkel P Kulcsszavak: natriuretikus peptid, elhízás, sóbevitel

Bevezetés

Az elhízás az amerikai felnőttek több mint egyharmadát érinti 1, és jelentősen hozzájárul a kardiovaszkuláris morbiditáshoz és a halálozáshoz. 2–3 Az elhízott emberek kardiovaszkuláris kockázatának jelentős hányada a magas vérnyomás kialakulásának tulajdonítható, 4–5, amely hajlamosítja őket a pitvarfibrilláció, a szívkoszorúér-betegség és a stroke fokozott kockázatára. Úgy gondolják, hogy a kóros sókezelés az elhízással összefüggő magas vérnyomás egyik mechanizmusa. 7–8

A natriuretikus peptidrendszer, az emberek elsődleges sókiválasztó rendszere, a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer endogén antagonistájaként működik. Az elsődleges keringő natriuretikus peptidek a pitvari natriuretikus peptidek (ANP) és a B-típusú natriuretikus peptidek (BNP). 10 ANP elsősorban a pitvarokban termelődik, míg a BNP mind a pitvarokból, mind a kamrákból származik. 10–11

Az elhízott egyének alacsonyabb natriuretikus peptidszintet találtak több korábbi vizsgálatban. 12–14 Az alacsonyabb natriuretikus peptidek megtalálása elhízott egyéneknél váratlan, mert az elhízás elősegíti a megnövekedett plazmatérfogatot és magas vérnyomást, amelyekről ismert, hogy bal kamrai stresszhez és hipertrófiához vezetnek. Ezeknek a feltételeknek ki kell váltaniuk a natriuretikus peptid felszabadulását a szívből. Így azt javasolták, hogy az elhízott egyéneknél elsődleges „natriuretikus peptidhiányuk” lehet 8,13, amely hozzájárulhat a magas vérnyomás kialakulásához.

A korábbi vizsgálatok nagyrészt megfigyelési jellegűek voltak, és a véletlenszerű sóbevitelű egyéneknél gyűjtött natriuretikus peptidszintek mérésén alapultak. Mivel a natriuretikus peptidszintek a terhelési körülményektől függenek, kontrolláltabb fiziológiai adatokra van szükség. Ennek megfelelően a jelenlegi vizsgálat célja a natriuretikus peptid tengelyének vizsgálata volt egy jól kontrollált fiziológiai inger (intravénás sóoldat infúzió) összefüggésében elhízott, egyébként egészséges egyéneknél. Ez a tanulmányterv lehetővé tette számunkra a fogyás és az intravénás sóoldat infúziójának a keringő natriuretikus peptidszintre gyakorolt relatív hatásainak összehasonlítását is.

Mód

Tanulmányminta

Egy tanulmánykutató koordinátor áttekintette a jogosultsági diagramokat azon betegek köréből, akiket a massachusettsi általános kórház súlypontjába irányítottak a roux-en-y gyomor bypass műtét miatt. A támogatható betegeket tájékoztatták a kutatási protokoll részleteiről, többek között arról, hogy szükség van két sóoldatos infúziós látogatásra a Klinikai Kutatóközpontban (CRC) 6 hónapos különbséggel. Egy tanulmányi orvos nyomozó ellenőrizte a vizsgálatban résztvevők kórtörténetét, beleértve a gyógyszerek alkalmazását a sóoldat-protokoll látogatásakor. Az alanyokat arra kérték, hogy tartsanak részletes naplót az összes elfogyasztott ételről és italról az egyes tanulmányi látogatások előtt 48 órán keresztül, hogy megbecsüljék táplálkozási állapotukat.

Az alanyokat kizártuk, ha a következők bármelyikében szenvedtek: kórtörténetben miokardiális infarktus, szívelégtelenség vagy a bal kamrai (LV) ejekciós frakciója a testfelület (BSA)/perc normál sóoldat (0,9 mEq/ml) 2 felett órák. A sóoldat infúziója során 20 percenként mértük a vérnyomást, a pulzusszámot és az oxigéntelítettséget. A BSA-t a DuBois algoritmus szerint számítottuk (BSA (m 2 -ben) = 0,20247 × magasság (m) 0,725 × súly (kg) 0,425). A vénás vérből mintát vettek közvetlenül az infúzió megkezdése előtt és 40, 80, 120 és 180 perccel az infúzió megkezdése után.

A vizsgálati alanyokat 6 hónappal a gyomor bypass műtét után visszahozták az MGH CRC-be, és azonos sóoldati infúziós protokollon estek át. Az alanyokat kizárták a második fiziológiás sóoldat-kezelési eljárás teljesítéséből, ha gyomor bypass műtét szövődményei alakultak ki, beleértve a jelentős peri-operatív szövődményeket (miokardiális infarktus, tartós pitvarfibrilláció, szepszis vagy gyomor-bélrendszeri vérzés, amely> 2 egység>>.

Echokardiogramok

Az echokardiogramokat a sóoldat infúziója előtt és után végezték mind a kiindulási, mind a gyomor bypass műtét utáni látogatások során. Mindegyik alanynak négy echokardiogramja volt a teljes vizsgálat alatt. Értelmezéseket végeztek a klinikai státusztól elvakult kutatók (sóoldat infúzió előtt vagy után, műtét előtt vagy után). A kétdimenziós (2D) képek mindegyik echokardiogramján a következő standard intézkedéseket hajtották végre: interventricularis septum és a hátsó falvastagság (IVS és PWT), a bal kamra belső átmérője a diastolénál és a vég-sistolánál (LVID, LVIS) és a bal pitvari anteroposterior átmérő (LA Dia) a parasternális nézetben, a bal kamrai (LV) térfogatok módosított Simpson-szabály (apikális 4 kamra és 2 kamra nézetek), a mitrális beáramlás E és A sebességei és E lassulási ideje, valamint a mitrális gyűrűs korai diastolés (e ′) Sebesség az oldalsó gyűrűnél. Nem számoltuk a bal pitvari térfogatokat a korlátozott echokardiográfiai ablakok miatt súlyosan elhízott betegeknél. Az infúzió második órájában 20 percenként becsültük a bal pitvari töltési nyomást, meghatározva a korai diasztolés mitralis beáramlási sebesség és a korai diasztolés mitralis gyűrűs sebesség arányát. 15

Natriuretikus peptid mérések

2. táblázat.

Echokardiográfiai mérések elhízott alanyokban a sóoldat beadása előtt és után a bypass előtti és utáni műtét alkalmával

Pre-BypassPost-BypassP értékekPre Saline Post SalinePre SalinePost SalineSaline EffectSurgery Effect

LVEDV, ml	79 ± 13	84 ± 14	80 ± 13	87 ± 14	0,001	0,3
LVESV, ml	31 ± 7	30 ± 9	31 ± 6	30 ± 7	0.5	0.7
LVEF,%	60 ± 5,2	65 ± 5,9	61 ± 4.7	66 ± 4,0	0,002	0.4
SV, ml	47 ± 8	54 ± 9	49 ± 1	57 ± 9	16 Ugyanakkor a növekedés hasonló hiányát észleltük akár 8 órás megfigyelés után is. 17 Arra számítunk tehát, hogy a műtéttel összefüggő BNP-változások valószínűleg hosszabb ideig is megfigyelhetők, mint a sóoldat által kiváltott változások.

Ugyanebben az időszakban az Nt-proANP szint körülbelül kétszeres növekedését figyeltük meg. Bár a BNP az ANP-vel együtt lokalizálódik a szekréciós granulátumokban, 18 annak felszabadulása eltérően szabályozható, ezáltal változóbbá válik a sótöltési válasz. 19–20

Számos epidemiológiai vizsgálat arról számolt be, hogy elhízott egyéneknél alacsonyabb a keringő natriuretic peptid koncentráció. 12,14 Ezek a vizsgálatok azonban megfigyelés alatt álltak, és a natriuretikus peptidek egyetlen mérési pontjára korlátozódtak. Tudomásunk szerint csak egy korábbi tanulmány vizsgálta az elhízás és a só által indukált natriuretikus peptidkoncentrációk összefüggését. Licata és munkatársai 9 elhízott egyénnél csökkent, sótartalmú plazma ANP-koncentrációt találtak 10 sovány kontrollhoz képest. 21 Nem vizsgálták a súlycsökkenés hatását a natriuretikus peptidrendszerre. Így ez a tanulmány az első, amely ugyanazon személyektől az idők folyamán soros, fiziológiai adatokat szolgáltat.

Az elhízás csökkentett natriuretikus peptidkoncentrációjának egyik javasolt mechanizmusa a natriuretikus peptid clearance receptorok (NPR-C) relatív bősége a zsírszövetben. 13,22 A megemelkedett inzulin az NPR ‐ C fokozott expressziójához is kapcsolódik elhízott egyéneknél. 23 Másrészt a plazma Nt-proANP és Nt-proBNP szintje hasonló mértékben csökken az elhízásban, mint az érett peptidek. Mivel a pro-peptidekről nem ismert, hogy kötődnek az NPR-C-hez, a káros szintézis vagy a szekréció valószínűleg szerepet játszik az elhízásban.

Vizsgálatunk erősségei közé tartozik a soros fiziológiai értékelés a bariatrikus műtét előtt és után. A gyomor bypass eljárás nagyfokú súlycsökkenést biztosított (~ 27% a BMI átlagos változása), míg a normál sóoldat beadása akut ingert adott az akut natriuretikus peptid válaszok kiváltására. Így összehasonlíthattuk a fogyás és a fiziológiás sóoldat infúziójának relatív hatásait, úgy, hogy mindegyik egyén a saját kontrolljaként szolgált. Ez a tanulmányterv minimálisra csökkenti a natriuretikus peptid variáció forrásaiból eredő zavarokat, amelyek korrelálhatnak a BMI-vel. A műtét utáni értékelést 6 hónappal a műtét után végeztük, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a műtétből eredő akut hemodinamikai változások megszűntek, és a betegek elérték a várható testsúlycsökkenés nagy részét. A mitrális gyűrűs korai diasztolés (e ′) sebességet az laterális gyűrűnél elfogadták a 24-25-ös diasztolés funkció indexeként, és az e ′ -ben jelentős javulás volt tapasztalható, ami a szívizom relaxációjának javulását sugallja. Echokardiográfiai eredményeink összhangban vannak a nemrégiben közzétett metaanalízissel, amely bemutatja a bariatrikus műtét előnyeit a diasztolés funkcióban. 26.

Összefoglalva, tanulmányunk bizonyítékot szolgáltat a natriuretikus peptid „alapértékének” változására a fogyás mellett. Ezek az eredmények rávilágítanak a „natriuretikus peptidhiány” lehetséges szerepére az elhízással összefüggő állapotokban, például a magas vérnyomásban és a szívelégtelenségben. Tovább spekulálhatunk, hogy a „natriuretikus peptidhiány” visszafordítása szerepet játszhat a vérnyomás és a szívműködés javulásában a fogyás után.

A finanszírozás forrásai

Ezt a tanulmányt az alábbi támogatások támogatták: R01 HL102780, R21 DK092909 és 1 UL1 RR025758-01 a Nemzeti Egészségügyi Intézetektől és az Országos Kutatási Források Központjától. A kutatást a LeDucq Alapítvány támogatásával is támogatták.