Intestinální metabolické přeprogramování jako klíčový mechanismus bypassu žaludku u lidí

Několik studií dospělo k závěru, že chirurgický bypass žaludku Roux-en-Y (RYGBS) je nejlepší současnou možností léčby diabetu 2. typu souvisejícího s obezitou (T2DM). Mechanismy, které jsou základem RYGBS-indukovaného zlepšení kontroly glykémie, zůstávají nejasné. Mnoho výzkumníků obhajovalo, že tento účinek nezávisí na ztrátě tělesné hmotnosti, na základě klinických pozorování, že zlepšení glukózové homeostázy nastává časně v pooperačním období, často před propuštěním z nemocnice. Pochopení mechanismů, které jsou základem metabolických účinků RYGBS, pomůže navrhnout způsoby, jak zlepšit RYGB nebo dosáhnout těchto účinků bez chirurgického zákroku.

Tato studie bude zkoumat koncept střevního metabolického přeprogramování jako jednoho z klíčových mechanismů účinku pro zlepšení diabetu po operaci bypassu žaludku Roux-en-Y (RYGBS) u lidí. Předpokládá se, že rekonfigurované střevo je charakterizováno zvýšením energeticky nákladných procesů, jako je strukturální remodelace, reorganizace cytoskeletu a buněčná proliferace. Aby se vyhovělo zvýšeným bioenergetickým nárokům, střevní epitel zvyšuje svou metabolickou aktivitu a přeprogramuje využití paliva. Konkrétně metabolismus glukózy, cholesterolu a aminokyselin jsou všechny dramaticky změněny, aby se zvýšily anabolické dráhy a vytvořily se stavební bloky pro buněčný růst a údržbu.

Dříve nebylo možné otestovat tuto hypotézu u lidí, protože: A) adaptační procesy střeva u pacientů podstupujících RYGBS nebyly důkladně charakterizovány, B) není známo, zda se střevní přeprogramování objeví dostatečně brzy, aby vysvětlilo rychlé zlepšení v metabolismu glukózy pozorovaném po RYGBS u lidí a C) variabilita stupně střevní metabolické adaptace, která by mohla odpovídat za variabilitu v remisi T2DM, nebyla studována. Tato studie provede longitudinální komplexní metabolickou analýzu Rouxovy končetiny u lidských subjektů s a bez T2DM podstupujících RYGBS a určí časový průběh adaptivních metabolických změn.

Bude přijato osmnáct (18) subjektů s a čtrnáct (14) subjektů bez T2DM (celkem 32 subjektů), u kterých bylo naplánováno, že podstoupí RYGBS jako standardní péči. Pro každý zařazený subjekt bude sběr dat zahrnovat vzorek střevní tkáně (odběr tkáně končetiny Roux z vyřazené tkáně) v době RYGBS ze sliznice jejuna do 40 cm od gastrojejunální anastomózy. Pooperačně bude odběr tkáně ze stejné oblasti proveden endoskopií horní části gastrointestinálního traktu za 1 měsíc (±15 dní), 6 měsíců (±1 měsíc) a 12 měsíců (±2 měsíce) po RYGBS. Vzorky tkání budou zpracovány pro histomorfologické vyšetření a pro RNA, proteinové a metabolomické analýzy. Vzorek krve bude odebrán ve všech časových bodech a analyzován na metabolické biomarkery. Analýza dat bude zahrnovat popis a srovnání morfologických, genových proteinových a metabolitových signatur střevní tkáně (Rouxova končetina) a krevních biomarkerů z každého časového bodu. Navíc budou tato výsledná měření porovnána mezi dvěma skupinami (T2DM a Non-T2DM). Nakonec bude provedena korelace adaptivních změn střev s metabolickým stavem, některým stravovacím chováním, nepříznivou symptomatologií a kvalitou života.