A zsírszövetraktárak és az anyagcsere-markerek változásai 1 éves diéta és testmozgás után túlsúlyos és elhízott, 2-es típusú cukorbetegeknél

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS Célunk, hogy jellemezzük az 1 éves intenzív életmódbeli beavatkozás (ILI) súlycsökkenésre gyakorolt hatását a túlsúlyos és elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő felnőttek súlycsökkenésére, és megvizsgáljuk, hogy a zsírszöveti (AT) depók változásai összefüggtek-e a metabolikus biomarkerek változásai.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK A résztvevők 54 nő és 38 férfi (57,8 ± 6,7 év [átlag ± SD]; BMI 31,7 ± 3,5 kg/m 2) vettek részt a Look AHEAD (Action for Health in Diabetes) vizsgálatban, amelyet randomizáltak az ILI vagy a cukorbetegség támogatására és oktatására ( DSE), akiktől a teljes AT (TAT) és a regionális (kar, törzs, láb) AT, beleértve a szubkután AT (SAT), a visceralis AT (VAT) és az intermuscularis AT (IMAT) kiindulási és egyéves MRI-méréseket is megszerezték . Megvizsgáltuk, hogy az ILI és a DSE átlagos változásai megegyeztek-e, és a csoportokon belül a változások eltérnek-e a nullától. A regressziós modellek azt tesztelték, hogy az AT-terek változásai összefüggenek-e a metabolikus változó változásokkal.

EREDMÉNYEK A testtömeg -0,52 ± 3,62 kg (P = 0,31) változott a DSE-ben, és −7,24 ± 5,40 kg (P 41 kg/m 2) kizárt. A toborzás 2002 januárjában kezdődött. A Look AHEAD klinikai vizsgálatot írtak le a testsúlycsökkenés hatásáról a CVD megelőzésére 45–76 éves férfiaknál és nőknél, testtömeg-indexük ≥25 kg/m 2 és 2-es típusú cukorbetegség. másutt (15). Az ILI csoport résztvevői heti első diéta-, testmozgás- és viselkedésmódosítási tanácsadást kaptak csoportosan vagy egyénileg az első 24 hétben, majd 18 további kezelést tartottak a következő 6 hónapban. A beavatkozás közepesen intenzív, ≥175 perc heti fizikai aktivitási célt tartalmazott, például gyors séta vagy hasonló, felügyelet nélküli otthoni aerob edzés. A DSE csoport a saját alapellátó orvosai által nyújtott szokásos orvosi ellátásban részesült, emellett évente három csoportos oktatási foglalkozást kapott (16). Ebben az elemzésben preintervenciós (kiindulási) és 1 éves követési adatokat használtunk. A Look AHEAD vizsgálat (17,18) kiválasztott 1 éves eredményeit és ezen MRI kiegészítő vizsgálat kiindulási eredményeit korábban közzétették (1).

Az anyagcsere-egészség biológiai markereit (éhomi étrend glükóz, glikozilezett hemoglobin [HbA1c], összkoleszterin, HDL-koleszterin [HDL-C], LDL-koleszterin [LDL-C], trigliceridek, valamint szisztolés és diasztolés vérnyomás [BP]) a szülő Look AHEAD próbáját, és ehhez az elemzéshez a Look AHEAD adatkoordinációs központból szerezték be őket.

Ezt a tanulmányt a helyes klinikai kutatási gyakorlat irányelveinek és a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően végezték el. Valamennyi tanulmányt a St. Luke’s-Roosevelt Kórház vagy a Pittsburghi Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete hagyta jóvá, és minden alany írásbeli beleegyezést adott a részvételhez.

Eljárások

A testösszetétel mérései

A testtömeg mérését 0,1 kg pontossággal (Avery Weigh-Tronix, New York, NY; Scale-Tronix, Wheaton, IL) és magasságát 0,5 cm pontossággal mértük sztadiométerrel (Holtain, Crosswell, Wales, Egyesült Királyság).

A TAT-ot, beleértve a SAT-t, az VAT-ot és az IMAT-ot, az egész testet átfogó, többszelvényes MRI-vel mértük az előzőekben leírtak szerint (1,19). Mindkét helyszínen (New York és Pittsburgh) az alanyokat egy 1,5T szkennerre (General Electric, 6x Horizon, Milwaukee, WI) helyeztük, feje fölé nyújtott karokkal. A protokoll ~ 40 axiális kép felvételét vonta maga után, 10 mm vastagságban, 40 mm-es időközönként az egész testen. A SliceOmatic 4.2 képelemző szoftvert (TomoVision, Montreal, Kanada) használták a képek PC-munkaállomáson történő elemzésére (Gateway, Madison, WI). Az MRI-térfogat becsléseit tömegre konvertáltuk, feltételezett sűrűsége 0,92 kg/l volt az AT esetében (20). Az összes vizsgálatot ugyanaz a technikus olvasta fel a New York-i elhízás-táplálkozási kutatóközpont képelemző laboratóriumában. Laboratóriumunkban ugyanazon megfigyelő által végzett SAT, VAT és IMAT mennyiségek három ismételt leolvasásának technikai hibája 0,96, 1,97 és 0,65%.

Statisztikai analízis

A folytonos változók leíró statisztikáit (szám, átlag és SD) és a kategorikus változók százalékát kiszámítottuk az alanyok alapjellemzői és az alapvonaltól az 1 évig terjedő változásokra. A t tesztet használtuk annak a nullhipotézisnek a tesztelésére, hogy a két csoport, a DSE és az ILI átlagos kiindulási jellemzői megegyeztek, valamint annak a hipotézisnek a tesztelésére, hogy az ILI és a DSE egyéves változásai azonosak voltak. A páros t tesztet használtuk annak a hipotézisnek a tesztelésére, hogy az egyes csoportokon belül az átlagos 1 éves változás az alapvonaltól nulla volt. Külön elemzéseket végeztek hímek és nők esetében.

Eredmények

Demográfiai és testösszetételi jellemzők

Az alanyok demográfiai jellemzőit és az AT rekeszek átlagértékeit nemenként, az ILI és a DSE csoportokra az 1. táblázatban mutatjuk be. Az etnikai megoszlás 11 afroamerikai, 2 ázsiai, 26 kaukázusi és 3 spanyol volt az ILI csoportban és 14 afroamerikai, 2 ázsiai, 30 kaukázusi és 3 spanyol a DSE csoportban. A mintában a cukorbetegség átlagos időtartama 7,0 ± 6,4 év volt. A nőknél végzett kari IMAT kivételével az ILI és a DSE csoportok az 1. táblázat egyik változója esetében sem különböztek statisztikailag a kiindulási értéknél.

Az alany jellemzői és az AT depók az alapvonalon

A testtömeg változásai

A súlyváltozások átlaga ± SD a DSE csoportban −0,52 ± 3,62 kg (P = 0,31) és −7,24 ± 5,40 kg (P Tekintse meg ezt a táblázatot:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése

A testtömeg és az AT depók átlagos változásai 1 év múlva

A regionális SAT változások tekintetében az összes ILI regionális SAT depó csökkent mindkét nemnél, és az összes ILI változás szignifikánsan különbözött (kivéve a kar SAT-ot, a nőket; P = 0,07) azoktól a DSE-től, amelyeknél nem volt szignifikáns változás a kiindulási értékhez képest egyik nemnél sem.

Ami a regionális IMAT-raktárak változását illeti, a DSE csoportban a nők száma nőtt az összes régióban, míg a férfiaknál a törzs és a láb növekedett, de a kar nem. Az ILI csoportban nőtt az IMAT a karokban és a lábakban, a férfiaknál azonban nem változott. A változások szignifikánsan különböztek a DSE és az ILI csoportok között a nők törzsrégiójában és a férfiak törzsében és lábában, a beavatkozás látszólag megakadályozta vagy gyengítette az IMAT növekedését.

A 2. táblázat az átlagos változásokat is mutatja az 1 év alatt, az alapérték százalékában kifejezve. Az ILI-ben élő férfiak közel kétszeres százalékos veszteséget mutatnak a TAT, a SAT és az IMAT esetében (áfa 1,6-szor) a nőkhöz képest, annak ellenére, hogy a nőknél nagyobb volt a kezdeti TAT és SAT betét.

A specifikus raktárak változásai az ILI teljes raktárváltozásának százalékában

Felső panelek: Változások az ILI és a DSE testtömeg, TAT, SAT, ÁFA és IMAT csoportokban. Alsó panelek: Változások a regionális SAT és IMAT betétekben. A sávok a csoport átlagát és a 95% -os CI-t mutatják. Minden AT raktár MRI-vel készült. Az alapértékeket az 1. táblázat tartalmazza.

A testsúly és az AT depók változásainak társulása az anyagcsere változókkal

Először azt teszteltük, hogy a testtömeg változásai megbízhatóan társultak-e az anyagcsere változók változásához, amint azt a szülő Look AHEAD vizsgálatban közölték (9). Megállapították, hogy ez a rendelkezésre álló kilenc metabolikus marker közül nyolcra vonatkozik; ebből a nyolcból hat esetében az egyesületet csoport vagy nem szerint osztályozták (3. táblázat). Nem találtak összefüggést az LDL-C-vel, és nem szerepelt a táblázatban.

Regressziós együtthatók a metabolikus változók változásához a tömeg és az AT depók változásával

A modellek második csoportja azt vizsgálta, hogy az AT-terek változásai összefüggenek-e az anyagcsere-változók változásával anélkül, hogy kontrollálnák a testtömeg egyidejű változását. Minden metabolikus változóhoz asszociációt találtunk, kivéve, amint azt a fentiekben megjegyeztük, az LDL-C-hez (3. táblázat). Nevezetesen a TAT, az VAT, a SAT és a törzs SAT az LDL-C kivételével minden változóhoz társult, míg az IMAT a metabolikus változók közül háromhoz kapcsolódott. A regressziós együtthatók mind pozitívak voltak, jelezve, hogy a változók értékei (AT rekeszméret és metabolikus marker) együtt növekedtek vagy csökkentek, kivéve a HDL-C-t, ahol negatív együtthatók jelezték, hogy az AT depók csökkenése összefügg a HDL-C növekedésével.

A harmadik modellcsoport megvizsgálta, hogy fennmaradt-e összefüggés egy adott AT depóban és egy metabolikus markerben bekövetkezett változások között, miután figyelembe vették a teljes testsúly változásának hatásait. A következő összefüggések megközelítették vagy meghaladták a statisztikai szignifikanciát: éhomi glükózzal számított VAT (ILI csoport, regressziós együttható β = 9,6; P = 0,06), koleszterin/HDL arány (β = 0,16; P = 0,058), trigliceridek (β = 9,8; P = 0,04) és diasztolés BP (β = 1,7; P = 0,03); kar SAT trigliceridekkel (β = 21,2; P = 0,014), szisztolés BP (β = 1,7; P = 0,03) és diasztolés BP (β = 4,5; P = 0,02); törzs SAT szisztolés BP-vel (β = 2,1; P = 0,04) és diasztolés BP-vel (β = 0,9; P = 0,07); és a láb SAT diasztolés BP-vel (β = 2,2; P = 0,02).

Következtetések

Túlsúlyos és elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő felnőtteknél a nőknél ~ 7% -os, a férfiaknál ~ 10% -os súlyvesztés az 1 éves ILI miatt jelentős csökkenést eredményezett a TAT, a SAT és az áfa, valamint az összes SAT regionális depójában. Az IMAT nem csökkent; a beavatkozás azonban megakadályozta vagy csökkentette az IMAT nyereséget, amely egyébként a csomagtartóban és a lábakban történt. A DSE csoportban a megnövekedett láb AT az IMAT (nők 0,25 kg, férfiak 0,33 kg) aránytalan növekedéséből állt össze a SAT-hoz képest (nők 0,15 kg, férfiak −0,25 kg). Emellett figyelemre méltó az IMAT növekedésének mértéke a DSE-csoportban: az egész testben 27% -kal, egy régióban pedig közel 50% -kal nőtt egyetlen év alatt. Ez a DSE csoport növekedési üteme és az IMAT ILI-vel szembeni rezisztenciája klinikailag jelentős megfigyelés lehet, mivel az IMAT köztudottan függetlenül kapcsolódik az éhomi glükózhoz és az IR-hez (23,24).

Nemi különbségek az AT változásokban

Számos tanulmány vizsgálta, hogy a zsírraktárak változásai különböznek-e a nemek között, amikor a zsír elvész, és számos következtetésre jutottak attól függően, hogy a változásokat tömegben vagy az alapvonal vagy az elveszett zsír százalékában fejezik ki, és hogy a kezdeti rekesz méretéhez, mennyiségéhez igazítják-e. elveszett TAT és/vagy más kovariánsok. Különösen érdekes ebben a tanulmányban az IMAT és az VAT raktárak, mivel lehetséges metabolikus szerepük van. Míg az IMAT hasonlóan nőtt a DSE csoportban élő férfiaknál és nőknél, addig az ILI csoport nőstényeinél a beavatkozás ellenére tovább nőtt. További nyomon követésre van szükség a nemek közötti különbség megerősítéséhez és annak fennmaradásának megállapításához.

A regionális zsírraktárak változásainak következményei az anyagcsere kockázat szempontjából

Az érdeklődés annak megértése iránt, hogy a specifikus AT-depók hogyan reagálnak a súlycsökkentő beavatkozásra, a keresztmetszeti vizsgálatok megfigyeléséből fakad, miszerint a különböző AT-depók függetlenül kapcsolódnak különböző anyagcsere-kockázathoz (31 A túlzott áfa összefügg a koszorúér-betegség (32) és a 2-es típusú cukorbetegség (2) kockázati tényezőivel, valamint a máj inzulinra adott válaszának romlásával (33). A teljes test IMAT az IR fontos független korrelátuma (23). A comb-gluteális SAT és a comb-gluteális IMAT független és ellentétes kapcsolatban állnak a CVD rizikófaktorokkal (24). Azt találták, hogy a felső lábszár alacsonyabb mennyiségű SAT-je (azaz femoralis-gluteális AT) szerepet játszik az IR-ben (3), és a felső lábszár SAT-jának nagyobb mennyisége (esetleg triglicerid-tároló funkcióval) bizonyos mértékű kardiót képes kifejteni. -megállapítottuk, hogy a védelem kedvezően kapcsolódik a glükóz- és lipidszintekhez (24,34).

A nem mérsékelt hatása az AT változásának lipid változókkal való összefüggéseire (pl. Hímeknél az SAT társul az összkoleszterinnel, a nőknél HDL-C-vel) valódi nemi különbségeket jelezhet az AT depó változásával összefüggésben, amint arról például beszámoltunk Therkelsen és mtsai. (37) a törzs IMAT és a dyslipidaemia férfiaknál a Framingham-tanulmányban.

Jelenleg vita folyik arról, hogy az áfa vagy más AT raktárak ok-e vagy csak összefüggésben vannak-e a CVD kockázatával, és megpróbálták a kapcsolatot a raktár méretének műtéti megváltoztatásával megvizsgálni. Az áfa esetében a kutatók állatmodellekben (38) és emberekben műtéti úton eltávolítják az intraabdominális zsírt, akár önmagukban, akár a bariatrikus műtétek kiegészítéseként, vegyes eredménnyel (39,40). A hasi SAT metabolikus markerekre gyakorolt hatását zsírleszívás előtti és utáni vizsgálatok során vizsgálták, negatív eredménnyel (41). A műtéti vizsgálatokból származó AT depók ok-okozati szerepére vonatkozó bizonyítékok tehát nem meggyőzőek.

Annak oka, hogy az AT változás metabolikus markerekkel való összefüggéseit csak az ILI csoportban figyelték meg, az lehet, hogy bár mindkét testcsoportban súlyváltozások voltak, a DSE csoportba több olyan személy is beletartozott, akik híztak vagy viszonylag kis mennyiséget vesztettek súlya miatt ennélfogva kevesebb lehetőség volt a világos kapcsolat kialakulására.

Tanulmányi korlátozások

Ennek a vizsgálatnak a mintaméretét csökkentette annak szükségessége, hogy nagyszámú alanyot kizárjanak, akik elkezdték vagy abbahagyták a vizsgált metabolikus markerekhez kapcsolódó gyógyszerek szedését. Azon gyógyszeres alanyok bevonása, akik a vizsgálati periódus alatt gyógyszeres kezelés alatt maradtak, elnémíthatta az AT-rész változásának bármilyen hatását a metabolikus markerre. A regionális AT vizsgálata magában foglalja a rekeszek kisebb részekre osztását, ami növeli a mérési hibát. Ezenkívül a SAT-méréseink nem különböztették meg a felszínes és a mély SAT-okat, amelyek anyagcsere szempontjából különböző részek lehetnek. Végül a 10 AT rekesz és a 9 biomarker társulásának vizsgálata a súlyváltozáshoz igazodva szükségszerűen nagyszámú statisztikai vizsgálatot tartalmaz, ezért a jelentett jelentős eredményeket a későbbi vizsgálatokban meg kell erősíteni.

Következtetés

1 éves ILI túlsúlyos és elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő felnőtteknél 7–10% -os súlycsökkenést eredményezett, és csökkentette az SAT-t és az áfát, de az IMAT-t nem. A DSE csoport nem fogyott és a törzs és a láb IMAT növekedését tapasztalta. A TAT, a SAT és az áfa tömegének személyen belüli változásai a CVD kockázati tényezőinek változásához kapcsolódtak, hasonlóan a keresztmetszeti vizsgálatokban látott asszociációkhoz.

Cikk információk

Köszönetnyilvánítás. A szerzők köszönetet mondanak Else Ruts-nak és Qing He-nek (projektkoordinátorok), Elli Ioannidou-nak (kettős energiájú röntgenabszorpció -ometriai elemző) és Mark Punyanityának (MRI-elemzés minőségellenőrzése) a St. Luke's-Roosevelt Kórházból, Jowanda Green-nek és Carol Kelley-nek (projekt). koordinátorok) a Pittsburghi Egyetem Elhízás/Táplálkozás Kutatóközpontja részéről.

Finanszírozás. Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézet támogatta: R01-HL-070298, P30-DK-26687, P30-DK-046204 és UL-1RR-024156.

Érdeklődési kettősség. A cikk szempontjából lényeges összeférhetetlenségről nem számoltak be.

Szerző közreműködései. D.G. részt vett a tanulmányok tervezésében, a New York-i adatgyűjtésben, az adatok elemzésében, a kéziratok írásában, valamint adminisztratív támogatást és felügyeletet nyújtott. SH. és J.T. részt vettek az adatok elemzésében és a kéziratírásban. D.E.K. vezető kutató volt a Pittsburgh Look AHEAD helyszínén, ebben a tanulmányban co-nyomozó volt, és felelős volt a pittsburghi adatgyűjtésért és a kéziratok megírásáért. L.B. részt vett a mindkét helyszínen gyűjtött 2-es típusú cukorbetegség MRI-minőségellenőrzésében. F.X.P.-S. a New York Look AHEAD webhelyének vezető nyomozója, ebben a tanulmányban közös nyomozó volt, közreműködött az adminisztratív támogatásban és a kéziratok megírásában. J.P. volt a New York Look AHEAD webhely projektkoordinátora. J. M. a pittsburghi Look AHEAD tanulmány életmódbeli intervenciója volt, és részt vett ennek a kiegészítő tanulmánynak a toborzásában. J.M.C. a Look AHEAD coinvestigator a Johns Hopkins helyszínen, és részt vett a DSE beavatkozásának, valamint a tanulmány biztonsági monitoring tervének tervezésében. SH. a garancia ennek a munkának, és mint ilyen, teljes hozzáféréssel rendelkezett a vizsgálat összes adatához, és felelősséget vállal az adatok integritásáért és az adatelemzés pontosságáért.

Függelék

Az MRI kiegészítő tanulmányi munkacsoport (Look AHEAD Trial) Dympna Gallagherből, EdD; David E. Kelley, orvos; Stanley Heshka, PhD; John Thornton, PhD; Lawrence Boxt, MD; Isaiah Janumala, orvos; Lance Davidson, PhD; F. Xavier Pi-Sunyer, MD; Jennifer Patricio, MS; és Juliet Mancino, MS.

Lábjegyzetek

↵ * Az MRI kiegészítő tanulmányi munkacsoport (Look AHEAD Trial) tagjainak teljes listája a függelékben található .