Bariatrická chirurgie a kostní cvičení (BaSEIB)

Hlavním cílem výzkumníků je zjistit, zda je program cvičení a tréninku intervence (ETI) přizpůsobený ke zlepšení zdraví kostí, síly a rovnováhy účinný při prevenci rizika zlomenin vyvolaného Roux-en-Y gastric bypassem (RYGB). K dosažení tohoto cíle výzkumníci provedou randomizovanou klinickou studii (RCT) na dobrovolných obézních pacientech (BMI>35 kg.m-2) podstupujících RYGB, která bude sledována po dobu 13 měsíců (obrázek 1). Pacienti budou přijati, operováni a bude jim poskytnuta následná lékařská péče na oddělení všeobecné chirurgie z Centro Hospitalar de São João E.P.E (DSHSJ). Po zvolení do RYGB a pokud budou splněna kritéria pro zařazení a vyloučení, budou pacienti, kteří se rozhodnou zapojit se do studie, náhodně rozděleni buď do: i) účasti na 11měsíční ETI přizpůsobené ke zlepšení zdraví kostí a snížení rizika pádu nad rámec standardu následná lékařská péče (MFU) (skupina ETI+MFU), nebo ii) obdrží pouze MFU (kontrolní skupina). Nábor pacientů pouze z jedné instituce zvýší pravděpodobnost, že všichni pacienti dostanou stejnou chirurgickou a MFU péči, čímž se sníží zkreslení související s používáním různých klinických protokolů. Možnost zahrnout pouze RYGB je také snížit zkreslení související s chirurgickou technikou. Účastníci zařazení do skupiny ETI+MFU podstoupí cvičební program v délce 11 měsíců, 3 sezení/týden a 60 minut/sezení, počínaje jeden měsíc po operaci. Každé cvičení bude pod dohledem a bude zahrnovat 5 hlavních složek: i) zahřátí, ii) vícesměrné skoky, iii) rovnováhu, iv) sílu a v) ochlazení. Tato struktura má splnit dva hlavní cíle: i) zlepšit tvorbu kostí a ii) snížit riziko pádu zlepšením svalové síly, kardiorespirační zdatnosti a rovnováhy. ETI bude trvat téměř 1 rok, protože se ukázalo, že účinky BS na kostní metabolismus jsou největší během prvního pooperačního roku (1). Protože hlavním cílem výzkumníků je v široké perspektivě porozumět možným terapeutickým přínosům, které má ETI na zdraví kostí pacienta s BS a riziko zlomenin, plán je v této studii prozkoumat několik proměnných (markery kostního obratu, obsah kostních minerálů (BMC) a hustota (BMD), složení těla, index tělesné hmotnosti (BMI), nutriční příjem, statická rovnováha, dynamická rovnováha, svalová síla dolních končetin a trupu, denní fyzická aktivita, kardiorespirační zdatnost, hormony odvozené od kostí, hormony zapojené v metabolismu fosfátů a vápníku, adipokiny, hormony gastrointestinálního a energetického metabolismu a gonadální hormony). Ty umožní výzkumníkům komplexně porozumět metabolickým změnám po BS, které mohou ovlivnit zdraví kostí, a jak může cvičení ovlivnit tyto změny, které potenciálně zabrání zvýšení rizika zlomenin.

Každý pacient bude během studie hodnocen 4krát (obrázek 1). Každý test bude odpovídat monitorovacím protokolům již naplánovaným DSHSJ pro všechny pacienty podstupující BS. 1. hodnocení proběhne před BS, aby se zjistil stav před operací. 2., 3. a 4. hodnocení proběhnou v 1. (před začátkem cvičebního programu pro pacienty zařazené do skupiny pohybové intervence), 6. a 12. měsíci po bariatrické operaci. Proměnné analyzované v každém časovém bodě spadají do čtyř hlavních kategorií: i) náhrady kvality kostí (BTM, BMD, biomechanické vlastnosti kostí); ii) antropometrie (hmotnost, výška, tělesné složení, nutriční příjem; iii) riziko pádu (statická a dynamická rovnováha, svalová síla, kardiorespirační zdatnost, denní fyzická aktivita), iv) hormony podílející se na metabolismu vápníku, kostí a gastrointestinálního traktu. Biochemická analýza bude provedena ve vzorcích krve odebraných během následných návštěv v nemocnici. Biochemické markery kostního obratu (BTM) odrážejí stupeň kostní remodelace a rovnováhu mezi tvorbou a resorpcí, a jsou proto zástupnými znaky rizika zlomenin. Protože BS hluboce ovlivňuje tělesné složení, gastrointestinální a energetickou regulační fyziologii, a protože tuková tkáň a hormony spojené se střevem také ovlivňují kostní metabolismus, vědci určí, jak jsou tyto hormony ovlivněny RYGB a cvičením. Sledováním těchto proměnných vědci získají přehled o etiologických mechanismech spojených s úbytkem kostní hmoty vyvolaným BS a o terapeutických účincích cvičení. BS také vede ke snížení vstřebávání vápníku a vitaminu D, což může vést ke zvýšené kostní resorpci. Vyšetřovatelé proto budou také sledovat koncentraci vitamínu D, parathormonu (PTH), vápníku a fosforu, aby určili, jak jsou ovlivněny ETI. Navzdory tomu, že mechanické vykládání v důsledku úbytku hmotnosti může přispívat ke ztrátě kostní hmoty po BS, neexistují žádné údaje podporující tento mechanismus. Aby vyšetřovatelé prozkoumali tento vztah, budou také monitorovat sérový sklerostin, protein uvolňovaný osteocyty v reakci na mechanické uvolnění, které negativně reguluje tvorbu kosti. K určení účinků BS a cvičení na hmotu kosterního svalstva a tukové tkáně budou výzkumníci měřit složení těla a BMI u všech pacientů. Protože jedním z hlavních cílů výzkumníků je prozkoumat účinky ETI na riziko pádu, plánují také u těchto pacientů určit kardiorespirační zdatnost a svalovou sílu, protože se již dříve ukázalo, že tyto proměnné ovlivňují riziko pádu. Denní fyzická aktivita a nutriční příjem budou také určeny akcelerometrem a stravovacím deníkem, aby bylo možné kontrolovat matoucí proměnné. Navzdory několika výhradám spojeným se stanovením BMD pomocí DXA plánují výzkumníci analyzovat tuto proměnnou, protože poskytne data, která jim umožní porovnat své výsledky s výsledky předchozích studií. Výzkumníci však plánují doplnit tyto informace o přímé hodnocení biomechanických vlastností kostí, které bylo až donedávna dostupné pouze ve studiích in vitro kvůli invazivní povaze postupu. Kostní mikroindentace je novější technika, která umožňuje měřit mechanické vlastnosti kostní tkáně v klinickém prostředí, což s vyšší přesností odráží odolnost kosti vůči zlomenině (6). Jedním z hlavních výsledků tohoto výzkumu je prozkoumat účinky BS na riziko pádu, protože o tomto problému neexistují téměř žádné údaje. Toho bude dosaženo přímým stanovením statické a dynamické rovnováhy pomocí silové platformy. Analýzou tohoto širokého souboru parametrů plánují výzkumníci přispět k důkladnějšímu pochopení účinků BS na metabolismus kostí, a co je nejdůležitější, jak může cvičební program, speciálně přizpůsobený pro zlepšení zdraví kostí a rovnováhy, snížit riziko zlomenin kostí u těchto pacientů. Pouze analýzou tohoto širokého počtu parametrů budou výzkumníci schopni kontrolovat několik matoucích proměnných a získat hlubší vhled do účinků BS a cvičení na kostní metabolismus těchto pacientů, čímž přispějí k potenciálně užitečné strategii pro léčbu kosterních onemocnění. zdraví u pacientů s BS.