Méhen kívüli zsírraktározás a hasnyálmirigyben 1 H-MRS alkalmazásával: a diabéteszes állapot és a moduláció fontossága bariatrikus műtétek által kiváltott fogyással

Tárgyak

Absztrakt

Célok:

A legújabb szakirodalom azt sugallja, hogy a hasnyálmirigy méhen kívüli zsírlerakódása hozzájárulhat az endokrin és exokrin szervek diszfunkciójához, például a 2-es típusú cukorbetegséghez (T2D), a hasnyálmirigy-gyulladáshoz vagy a hasnyálmirigyrákhoz. Ennek a vizsgálatnak a célja a hasnyálmirigy triglicerid tartalmával (PTGC) összefüggő tényezők meghatározása, valamint a bariatrikus műtétek méhen kívüli zsírpárnákra, hasnyálmirigy zsírra (PTGC) és májzsírra (HTGC) gyakorolt hatásának vizsgálata volt.

Tárgyak:

Összesen 45 alanyon (13 sovány, 13 elhízott cukorbeteg és 19 T2D, életkor és nem szerint egyeztetve) 1 H-mágneses rezonancia spektroszkópián, a zsigeri hasi zsír számítógépes tomográfiáján, metabolikus és lipidomikus elemzésen esett át, beleértve az inzulinrezisztencia homeosztázis modell értékelését (HOMA-IR), inzulin-szekréciós homeosztázis modell értékelése (HOMA-B) és a plazma zsírsav-összetétele. Húsz elhízott személyt értékeltünk újra a bariatrikus műtét után 6 hónappal.

Eredmények:

A PTGC szignifikánsan magasabb volt a 2-es típusú cukorbetegeknél (23,8 ± 3,2%) az elhízottakhoz képest (14,0 ± 3,3; P= 0,03) és sovány alanyok (7,5 ± 0,9%; P= 0,0002). A PTGC szignifikánsan társult a T2D-vel az életkor és a nem szerinti kiigazítás után (β = 0,47; P= 0,004), vagy a derék kerülete, a trigliceridek és a HOMA-IR beállítása után is (β = 0,32; P= 0,04). A T2D, C18: 1n-9 (oleinsav), húgysav, trigliceridek és plazminogén aktivátor inhibitor-1 volt az öt fontosabb paraméter, amely részt vett a PTGC előrejelzésében (magyarázta a PTGC varianciájának 80% -át). A bariatrikus műtét mind a HTGC (−51,2 ± 7,9%), mind a PTGC (−43,8 ± 7,0%) óriási csökkenését váltotta ki, elérve a sovány szintet, míg a testtömeg-index továbbra is nagyon magas volt. Az inzulinrezisztencia HOMA-IR javulását és a HOMA-B változását nem figyelték meg a bariatrikus műtét után. A PTGC vagy HTGC veszteségek nem korreláltak egymással, ami e méhen kívüli zsírraktárak szövetspecifikus mobilizálására utal.

Következtetés:

A hasnyálmirigy-zsír növekedett a T2D-vel, és drasztikusan csökkent a bariatrikus műtét után. Ez arra utal, hogy a csökkent PTGC hozzájárulhat a béta-sejtek működésének javulásához a bariatrikus műtét után. Hosszú távú intervenciós vizsgálatok indokoltak ennek a hipotézisnek a megvizsgálására és annak meghatározására, hogy az ektopiás zsírmobilizáció milyen mértékben közvetítheti az endokrin és az exokrin hasnyálmirigy funkcióinak javulását.

Bevezetés

Tantárgyak és módszerek

Tárgyak

Kaukázusi betegek (n= 45), 43,3 ± 1,8 évesek,n= 13) egészséges önkéntesek, (n= 13) elhízott cukorbetegek és (n= 19) T2D-s betegek, az American Diabetes Association szerint, 21 életkornak és nemnek megfelelő személyt toboroztak, miután írásos beleegyezéseket kaptak. A cukorbetegség átlagos időtartama 4,8 ± 5,1 év, az átlagos HbA1c (glikált hemoglobin) 7,51 ± 1,1% volt. Az inzulinnal vagy tiazolinedionokkal kezelt cukorbetegségben szenvedő betegeket, amelyekről ismert, hogy a testzsír-eloszlást módosítják, kizárták a vizsgálatból. Stabilis glükózcsökkentő terápia, metforminra korlátozva (n= 15) és/vagy szulfonilkarbamid (n= 7), szükséges volt. A kizárási kritériumok magukban foglalták: a túlzott alkoholfogyasztás (> 20 egység hetente), a hepatitis kórelőzménye, akut vagy krónikus hasnyálmirigy-gyulladás, rosszindulatú betegség, a közelmúltban (- 2) bekerültek bariatéri műtétre súlyos elhízás miatt (BMI> 40 vagy with 35, legalább legalább egy társbetegség), és másodszor vett részt, 6 hónappal a műtét után, ugyanazon a feltáráson. A helyi etikai bizottság jóváhagyta a tanulmányt (Marseille, Comité de Protection des Personnes, Sud-Méditerranée II), és a vizsgálat megfelelt a helsinki nyilatkozatban vázolt elveknek.

Antropometriai mérések, hasi számítógépes tomográfia

Valamennyi alany súly-, magasság-, derék- és csípőkörfogat-mérést, vérnyomást és a zsírszövet-eloszlás (szubkután és zsigeri zsírszövet) kiértékelését hasi számítógépes tomográfiával végeztük, a korábbiakban leírtak szerint. 22,23 Egyetlen lélegzetvisszatartó 10 szeletet szereztünk, amelynek középpontjában a negyedik ágyéki csigolya állt. A szubkután zsírszövet és a zsigeri zsírszövet mennyiségi meghatározását manuális körvonalazással végeztük, és a területeket négyzetcentiméterben fejeztük ki. A százalékos veszteségeket a képlet szerint számoltuk: a paraméterveszteség százaléka = (műtét előtti paraméter - műtét utáni paraméter/műtét előtti paraméter) × 100.

Biokémiai elemzések

A betegek éjszakán át tartó éhgyomorra vérvizsgálatot végeztek, beleértve a lipidprofilt, a glükózprofilt, a gyulladás biomarkereit és a májenzimeket. A plazma adiponektint ELISA (enzim-kapcsolt immunszorbens assay) készlettel (Quantikine Human Adiponectin, R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) mértük, és a szérum leptin szintjét meghatároztuk egy kereskedelemben kapható enzimhez kapcsolt immunoszorbens vizsgálati készlet segítségével (SPI-BIO, Bertin, Franciaország). Az inzulinrezisztencia homeosztázis-modell (HOMA-IR) és az inzulin-szekréciós homeosztázis-modell (HOMA-B) indexeket az alábbiak szerint számoltuk: éhomi plazma glükóz (mmol l -1) × éhomi plazma inzulin (mUI l -1) /22,5 és (20 × éhomi plazma inzulin (mUI l -1)/(éhomi plazma glükóz − 3,5). 250 μl plazma zsírsavai, akár szabad formában, akár komplex lipidekkel kombinálva, közvetlenül illékony zsírsav-metil-észterek acetil-klorid-metanol-oldat hozzáadásával, amint azt már leírtuk. 24 Ezeket gyors gázkromatográfiával elemeztük, 0,5 µl-es mintán, amelyet osztott módban injektáltunk 10 ml hidrogén áramlási sebességgel - 1. Az oszlop kapilláris oszlop volt (BP × 70, 10 m × 0,1 mm, ID × 0,2 μm filmvastagság) (SGE International Pty Ltd, Melbourne, VIC, Ausztrália). A hőmérsékleti program a következő volt: kezdeti, 60 ° C 0,5 perc tartással; rámpa, 20 ° C/perc - 200 ° C, 7 ° C/perc - 225 ° C, 1 perc tartással; majd 160 ° C/perc és 250 ° C között, 1 perc tartással. A műszeres körülmények a következők voltak: a vivőgáz H2 volt 61,4 cm s-1 áramlási sebességnél és állandó fejnyomásnál 206,8 kPa; a lángionizációs detektort 280 ° C-ra állítottuk; a levegő és a nitrogén utánpótló áramlási sebessége 450 ml min -1 és 45 ml min -1 volt; az injektor hasítási aránya 200: 1 volt; a detektor mintavételi frekvenciája 50 Hz volt; az automatikus mintavevő injekciók térfogata 0,5 μl; és egyetlen minta futtatási ideje 13,23 perc volt, a minta injektálás-injektálás ideje 16 perc volt.

Hasnyálmirigy és máj 1 H-MRS

A PTGC és a PTGC értékelése 1 H-MRS alkalmazásával. Az axiális, a koronális és a sagittális képek szemléltetik a voxel tipikus kiválasztását a hasnyálmirigyben és a májban; 4,7 ppm-es vízcsúcs mellett kapott spektrumok példája és triglicerid csúcs 1,3 ppm-nél.

Öt ismételt hasnyálmirigy- és májzsír-mérés között az egyének átlagos variációs együtthatója 1,65% és 1,67% volt Pearson-korrelációs együtthatókkal (r) 0,99, illetve 0,99. A két megfigyelő között az alanyok közötti variációs együttható 4,55% volt r= 0,99 hasnyálmirigy zsír esetén és 5,87% r= 0,99 a májzsír esetében.

Hasnyálmirigy és máj mennyisége

Axiális FLASH képsorozatot szereztünk a has lefedésére. A máj és a hasnyálmirigy kontúrjainak utólagos feldolgozását minden szelet kézi körvonalazásával mértük. Ezután a szeleteket összegeztük és megszoroztuk a szeletek vastagságával, hogy megkapjuk a szerv térfogatait.

Statisztika

Eredmények

A méhen kívüli zsírlerakódással kapcsolatos tényezők

A hasnyálmirigy-zsír és a májzsír összehasonlítása sovány, elhízott és 2-es típusú cukorbetegeknél.

A méhen kívüli zsírraktárak változásai a bariatrikus műtét után

Húsz kórosan elhízott betegen (6 férfi, 14 nő, 8 preoperatív T2D-vel) bariatrikus műtéten esett át (hüvelyes gasztrektómia (n= 13) vagy Roux-en-Y gyomor-bypassok (n= 7)) és 6 hónapon belül jelentős súlycsökkenést szenvedett 119,9,4 ± 3,9 és 90,4 ± 3,4 kg között, a BMI pedig 44,4 ± 1,0 és 33,8 ± 1,0 kg m −1 között (P 3. táblázat A morbid elhízott alanyok jellemzői a bariatrikus műtét előtt és után 6 hónappal (n= 20)

A BMI és a méhen kívüli zsírraktárak (HTGC és PTGC) változása a bariatrikus műtét után a sovány alanyokhoz képest.

A PTGC és a HTGC veszteségek százaléka nem volt összefüggésben, és nem volt összefüggésben a súlycsökkenés százalékával (P= NS), ami a méhen kívüli zsírraktárak szövetspecifikus mozgósítását javasolja. A PTGC és HTGC veszteségek százalékos aránya nem volt összefüggésben a C18: 3n-6 és C20: 3n-6 plazma csökkenésével. Mivel a delta-BMI nem volt összekapcsolva az alap BMI-vel (P= 0,22), a delta-HTGC és a delta-PTGC erősen kapcsolódott kezdeti szintjükhöz (a kiindulási értéken a delta-HTGC és a HTGC r= 0,93, P

Vita

Jelen tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a gyulladás, az inzulinrezisztencia, a májenzimek, a C18: 1n-9, amely a lipogenezis markere, a húgysav és, ami fontos, a T2D, a hasnyálmirigy méhen kívüli zsírfelhalmozódásával járó tényezők. Ezenkívül ez az első tanulmány, amely megmutatja a hasnyálmirigy zsírtartalmának variációját a bariatrikus műtéttel és ezen méhen kívüli zsírraktárak szövetspecifikus mozgósításával.

Az embereknél a hasnyálmirigy zsírtartalmának időrendi mintázata a T2D fejlődése alatt nem áll rendelkezésre. Valószínűleg egy nagyon korai szakaszban a hasnyálmirigy zsírtartalma pozitívan kapcsolódhat a megnövekedett inzulinszekrécióhoz, és később hozzájárulhat annak csökkenéséhez. A betegek heterogenitása (életkor, BMI, a betegség időtartama, etnikai és genetikai tényezők) a legtöbb vizsgálatban ezt a két lépést ötvözi. Ezt Szczepaniak figyelte meg et al., 39, akik jelentős etnikai különbségeket mutattak ki a hasnyálmirigy steatosisában, és feltűnő különbségeket mutattak ki a hasnyálmirigy steatosis és a β-sejtek működési zavarai között a fehér, fekete és a spanyol ND elhízott betegek körében.

Érdekes módon összefüggést találtunk a PTGC és a gyulladásos, lipid markerek, például a plazminogén aktivátor inhibitor-1, a trigliceridek, a C18: 1n-9 oleinsav között, amely a fokozott lipogenezis és a delta 9 deszaturáz aktivitásának, a húgysav plazmatikus szintjének a markere. Lipidomikus elemzéssel sikerült megmagyaráznunk a PTGC varianciájának 80% -át, meghaladva a korábbi vizsgálatokat. 36 Ezenkívül a húgysav összefüggésbe hozható a májzsír-lerakódással (40,41), valamint stimulálja a gyulladásos mediátorokat és az oxidatív stresszt a hasnyálmirigy-szigetecske sejtjeiben. in vitro. 42 Sőt, Gotoh et al. 43 megfelelően megmutatta az IL-10 fő szerepét az elhízás okozta zsírfelhalmozódás megakadályozásában a splenectomizált egerek hasnyálmirigyében, megerősítve a gyulladás fontos szerepét a hasnyálmirigy zsírlerakódásában.

Figyelembe kell venni a vizsgálat korlátait. Nem vizsgáltuk az inzulin szekréciót a hiperglikémiás clamp módszerrel, vagy az inzulinrezisztenciát az euglycemic hyperinsulinemic clamp segítségével, és helyettesítő markereket használtunk, mint például az inzulin-szekréciós homeosztázis modell értékelése és a HOMA-IR. A vizsgálat első részének keresztmetszeti jellege korlátozza azon képességünket, hogy a megfigyelt összefüggésekből végleges következtetéseket és oksági következtetéseket vonjunk le. Az ¹H-MRS technika nem tette lehetõvé az adipociták általi beszûrés vagy a triglicerid-lerakódás megkülönböztetését a nem adipózos sejtekben.

Összefoglalva, tanulmányunk azt mutatja, hogy a gyulladás, az inzulinrezisztencia és fontos a T2D a méhen kívüli zsír felhalmozódásával összefüggő tényezők a májban és a hasnyálmirigyben. Eredményeink azt mutatják, hogy a bariatrikus műtét után 6 hónappal jelentősen drasztikusan csökkent a PTGC és a HTGC, demonstrálva ezen méhen kívüli zsírraktárak gyors alkalmazkodását és szövetspecifikus mobilizálását, jelentős súlycsökkenéssel. Ezek a fejlesztések összefüggésbe hozhatók az exokrin és endokrin hasnyálmirigy-megbetegedések csökkentésével a bariatrikus műtéttel. A hasnyálmirigy zsírjának a β-sejt működésére gyakorolt hatását hosszú távú intervenciós vizsgálatokban kell értékelni.

Hivatkozások

Despres JP. A testzsír megoszlása és a szív- és érrendszeri betegségek kockázata: frissítés. Keringés 2012; 126.: 1301–1313.

Szendroedi J, Roden M. Méhen kívüli lipidek és szervműködés. Curr Opin Lipidol 2009; 20: 50–56.