Korelace hladin irisinu a adipokinu s indexem tělesné hmotnosti a rizikovými faktory pro metabolický syndrom u hispánských dětí

Pozadí Dětská obezita je jedním z nejzávažnějších globálních problémů veřejného zdraví 21. století (Daniels et al., 2009). Mexiko má celosvětově nejvyšší výskyt obezity; 34,4 % dětí a 35 % dospívajících trpí nadváhou nebo obezitou (ENSANUT 2012). Kromě jiných komplikací jsou děti s nadváhou a obezitou predisponovány k rozvoji dyslipidémie, hypertenze, metabolického syndromu (MetS) a nealkoholického ztučnění jater v mladším věku a také k obezitě v dospělosti (Daniels et al., 2009; Elizondo-Montemayor a kol., 2010). Na druhou stranu má podvýživa u dětí velmi škodlivé účinky na zdraví, jako je zakrnění, retardace puberty, motorická retardace (Roulet et al., 2005), osteoporóza a zlomeniny (Saunders et al., 2011), imunologický deficit a změněná funkce. každého orgánu a systému, jako je mimo jiné srdce, plíce, ledviny, gastrointestinální trakt a nervový systém (Lecours a kol., 2001; Saunders a kol., 2011).

K udržení normální tělesné hmotnosti je nutná rovnováha mezi příjmem a výdejem energie. Cokoli, co naruší tuto rovnováhu, může u jedinců způsobit podváhu, nadváhu nebo obezitu. Na regulaci energetické bilance se podílejí různé signály, centrální i periferní. Tuk byl považován za endokrinní orgán kvůli mnoha peptidům a hormonům, které vylučuje, které působí na periferní a centrální tkáně, a jejich příspěvku k inzulínové rezistenci nebo citlivosti a regulaci tělesné hmotnosti mezi jinými funkcemi (Elizondo, 2011). Nedávno se ukázalo, že kosterní svalstvo funguje jako periferní endokrinní orgán tím, že uvolňuje myokiny, peptidové signály, které se podílejí na regulaci metabolických drah (Pedersen a Febbraio, 2012). Nedávno byl objeven nový identifikovaný hormon vylučovaný svalovou tkání u myší, irisin. Irisin působí na bílé tukové buňky v kultuře a in vivo, aby stimuloval expresi UCP1 a široký program vývoje podobného hnědému tuku. U myší stimuluje exprese PGC1alfa ve svalu zvýšení exprese FNDC5, membránového proteinu, který se štěpí a vylučuje jako tento nový hormon, irisin. Irisin je indukován cvičením u myší a lidí a směsné zvýšené hladiny irisinu v krvi způsobují zvýšení energetického výdeje u myší beze změn v pohybu nebo příjmu potravy (Boström et al., 2012).

Irisin byl tedy okamžitě předpokládán jako hormon ovlivňující mimo jiné tělesnou hmotnost, obezitu a diabetes mellitus 2. typu (Sanchis-Gomar et al., 2012). Některé studie ukázaly, že cirkulující hladiny irisinu u lidí pozitivně korelují s antropometrickými parametry, jako je BMI, tuková hmota, beztuková hmota, a jsou vyšší, když se tyto parametry zvyšují, to znamená, že hladiny irisinu jsou vyšší u obézních pacientů ve srovnání s štíhlými ( Stengel a kol., 2013; Huh a kol., 2012; Roca-Rivada a kol., 2013; Crujeiras a kol., 2014; Pardo a kol., 2014). Studie prokázaly souvislost mezi hladinami irisinu, inzulinovou rezistencí a metabolickým syndromem (Park et al., 2013; de la Iglesia et al., 2014; Crujeiras et al., 2014; Pardo et al., 2014). Někteří jiní však našli negativní korelaci s antropometrickými parametry a zjistili nižší hladiny irisinu u obézních pacientů (Moreno-Navarrete et al., 2013). Je pozoruhodné, že všechny tyto studie byly provedeny u dospělých za různých okolností nebo nemocných stavů. K dnešnímu dni existují pouze dvě studie hodnotící hladiny irisinu u dětí. Jedna zjistila, že 1letý intervenční program životního stylu byl spojen se zlepšením antropometrických a metabolických parametrů a vedl ke zvýšení hladin irisinu u obézních dětí, ačkoli nebyla nalezena žádná korelace mezi hladinami irisinu a antropometrickými markery (Blüher et al., 2014 ). Druhá studie zkoumala saúdské děti s normální hmotností a zjistila korelace mezi cirkulujícím irisinem a glukózou a HDLc, ale negativní souvislost s inzulinovou rezistencí (Al-Daghri et al., 2014).

Kromě toho byly zkoumány souvislosti mezi hladinami irisinu a adiponektinem, leptinem a resistinem v souboru obezity. Leptin hraje klíčovou roli v regulaci energetické homeostázy, příjmu potravy a mnoha neuroendokrinních funkcí, zvláště spouští pubertu u dětí. Leptin je zvýšen u obézních pacientů, což je spojeno se stavem rezistence na leptin (Blüher a Mantzoros, 2009). Adiponektin je hormon senzibilizující inzulín; obézní pacienti mají nižší hladiny než pacienti s normální hmotností. Hladiny cirkulujícího adiponektinu jsou u centrální obezity nízké (Dalamaga et al., 2012) a tato nízká hladina je spojována s metabolickým syndromem napříč všemi věkovými skupinami (Siitonen et al., 2011). Resistin je spojován s inzulinovou rezistencí a nedávno jako prozánětlivý adipocytokin (McTernan et al., 2006). Některé studie nalezly negativní korelaci mezi hladinami irisinu a adiponektinu (Park et al., 2013), zatímco jiné nenalezly žádnou souvislost ani s leptinem, ani s adiponektinem (Blüher et al., 2014), zde jsou stále protichůdná data týkající se asociace irisinu s antropometrickými parametry, obezitou a metabolickým syndromem, stejně jako její „souvislost s jinými adipokiny, a co je nejdůležitější, existuje jen málo údajů o těchto souvislostech u dětí, cílem této studie bude korelovat hladiny cirkulujícího irisinu a adipokinů napříč široké spektrum indexu tělesné hmotnosti od podvyživených po obézní, stejně jako s inzulinovou rezistencí a rizikovými faktory pro metabolický syndrom u hispánských dětí.

Stále existují rozporuplné údaje týkající se asociace irisinu s antropometrickými parametry, obezitou a metabolickým syndromem, stejně jako jeho „asociace s jinými adipokiny, a co je nejdůležitější, existuje jen málo údajů o těchto asociacích u dětí. Cílem této studie proto bude korelovat hladiny cirkulujícího irisinu a adipokinů v širokém spektru indexu tělesné hmotnosti od podvyživených po obézní, stejně jako s inzulinovou rezistencí a rizikovými faktory pro metabolický syndrom u hispánských dětí.

Studijní populace Populace byla popsána dříve. (Elizondo-Montemayor et al., 2014) Byla otevřena pozvánka školním dětem z osmi veřejných škol zastupujících všechny zeměpisné oblasti Monterrey, druhého největšího města Mexika. Děti, které přijaly pozvání, byly náhodně vybrány a vyšetřeny podle percentilů BMI. Velikost vzorku je 40 dětí. Populace bude rozdělena do pěti skupin, 8 na skupinu. Čtyři ze skupin budou rozděleny podle percentilů indexu tělesné hmotnosti CDC: 1.) podváha = <3 percentil; 2.) normální hmotnost = >3 - < 85 percentil; 3.) Nadváha = >85 - < 95 percentil a 4.) obézní = > 95 percentil. Pátá skupina bude odpovídat dětem se známým metabolickým syndromem.

Podepsaný souhlas byl získán jak od rodičů/pečovatelů, tak od dětí. Byly získány souhlasy Etických a výzkumných komisí Lékařské fakulty Tecnológico de Monterrey a Státního zdravotního sekretariátu, jakož i školských úřadů. Účastníci během studie nezískali uspokojení.

Antropometrické a klinické hodnocení Antropometrická měření byla provedena u všech účastníků na každé škole. Výška byla stanovena s přesností na 0,5 cm (přenosný stadiometr Seca®, Severní Amerika) a hmotnost s přesností na 0,1 kg, zatímco děti nosily lehké oblečení, žádné ponožky ani boty (měřítko TANITA TBF 300®, Arlington, Illinois). Procento tělesného tuku (%BF) bylo měřeno bioimpedancí (stejná stupnice TANITA). WC bylo měřeno s přesností na 0,1 cm na úrovni pupku pomocí flexibilní pásky ze skleněných vláken, když subjekty stály, po mírném vydechnutí a bez oděvu v oblasti. Tricipitální kožní řasa (TSF) byla měřena pomocí Lange skinfold kaliperu. BMI bylo vypočítáno jako hmotnost-kilogramy dělené druhou mocninou výšky-metrů. Tuková hmota a beztuková hmota byly vypočteny podle specifických předem stanovených vzorců. Měření byla prováděna každý den ve stejnou dobu stejnými třemi vyškolenými registrovanými dietetiky (RD) u všech dětí, aby byla kontrolována variabilita mezi pozorovateli. Krevní tlak byl měřen stejným lékařem za použití aneroidního sfygmomanometru (Welch-Allyn®) podle techniky American Heart Association (AHA); byla získána dvě měření, zatímco účastníci byli uklidněni a seděli.

Laboratorní hodnocení Vzorky krve byly odebírány po 12hodinovém nočním hladovění a byly udržovány při 2 až 8 °C a centrifugovány během prvních 3 hodin. Celkový cholesterol v séru (TC), HDL-C, cholesterol lipoproteinů s nízkou hustotou (LDL-C), triglyceridy (TG) a glukóza byly měřeny reflexní fotometrií (Beer-Lambertův zákon) pomocí automatického analyzátoru (Architect c8000; Abbott Laboratories , Abbott Park, IL), s variací koeficientu uvnitř a mezi testy pod 4,7 %. Vzorky plazmy byly poté skladovány při -80 °C. Irisin, adiponektin, inzulín a leptin budou měřeny v plazmatických médiích pomocí komerčních souprav ELISA. Testy budou prováděny na 96-jamkových mikrotitračních destičkách podle pokynů výrobce (Irisin, adiponektin, inzulín a leptin ELISA kit; Phoenix Pharmaceuticals, Inc., Burlingame, CA, USA). Absorbance z každého vzorku bude měřena v duplikátech za použití spektrofotometrické čtečky mikrodestiček při vlnové délce 450 nm (BioTek Instruments, Winooski, VT, USA).

Statistické metody MINITAB verze 16 (Minitab Inc., State College, PA, USA) bude použit k analýze rozdílů mezi antropometrickými a biochemickými parametry a hladinami irisinu; Pro začlenění vstupu dat bude použit Microsoft Excel 2007 (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA). Výsledky budou vyjádřeny jako průměr ± standardní odchylka (s.d.), jako absolutní číslo nebo jako procento (%) a jejich odpovídající 95% intervaly spolehlivosti (CI). Porovnání mezi skupinami pro závislé proměnné bude provedeno pomocí párového Studentova t-testu pro střední hodnoty a McNemarova testu pro proporce. U nezávislých proměnných bude normalita revidována jak graficky, tak Shapiro-Wilkovým testem a následně budou stanovena srovnání mezi skupinami pomocí z-testu. K posouzení souvislosti mezi antropometrickými, klinickými a biochemickými proměnnými a hladinami irisinu bude použita jednoduchá lineární regrese. Průměrná srovnání mezi skupinami pohlaví budou stanovena pomocí t-testu pro nezávislé výběry. Všechny testy budou interpretovány na základě dvoustranné hypotézy. Hladina významnosti bude ve všech případech nastavena na 0,05.