Změna tukových tkání a triglyceridů po bariatrické chirurgii nebo životním stylu

Obezita je spojena s různými chronickými poruchami, jako je metabolický syndrom, nealkoholické ztučnění jater (NAFLD) a diabetes mellitus 2. typu (DM2). Lze ji rozdělit na mírnou, střední a těžkou pomocí různých hraničních hodnot indexu tělesné hmotnosti (BMI). Bylo navrženo mnoho intervencí a léčebných postupů proti obezitě. Pacientům s mírnou až středně těžkou obezitou se doporučuje podstoupit sledování životního stylu nebo intervenční programy, zatímco pacientům s těžkou nebo morbidní obezitou může být navrženo podstoupení bariatrické operace. Hnědá tuková tkáň (BAT) je specifický typ tukové tkáně s jedinečnou schopností produkovat teplo netřesoucí se termogenezí. Zvyšuje energetický výdej a snižuje hladinu glukózy v krvi, a proto se doporučuje jako potenciální terapie proti obezitě, NAFLD, DM2 atd.

Výzkumné studie prokázaly, že obezita je silně spojena s NAFLD. Z našeho předchozího pozorování vyplývá, že většina obézních jedinců trpí NAFLD. Nicméně malá část z nich je chráněna před NAFLD. Snažíme se pochopit, proč a jak se tato malá část těžkých obézních pacientů může chránit před NAFLD, zatímco někteří štíhlí jednotlivci jí trpí. Rádi bychom také vyzkoušeli, zda je množství BAT biomarkerem pro NAFLD. Kromě toho bychom rádi potvrdili přesnost skóre zánětu a fibrózy jater (LIF) s výsledky jaterní biopsie.

Změna tukové tkáně (tj. hnědá, subkutánní, viscerální), triglyceridy v játrech a slinivce a cholesterol (tj. HDL a LDL) v krevním řečišti by byly měřeny u pacientů s NAFLD, kteří podstoupili bariatrickou operaci nebo zásah do životního stylu. Bude přijato 40 subjektů. Polovina z nich pro skupinu s intervencí životního stylu a polovina pro bariatrickou skupinu. Základní MRI a krevní test budou provedeny před zahájením jejich léčby a dvě kontrolní vyšetření a krevní testy v šestiměsíčních a dvanáctiměsíčních intervalech.

Tato studie umožňuje objektivní měření k vyhodnocení účinnosti různých léčebných postupů proti obezitě a odpovědi NAFLD po snížení hmotnosti. Kromě toho tato studie poskytuje kvantitativní měření BAT a testuje, zda je BAT spojena s poruchami NAFLD nebo jinými metabolity, jako je DM2 a hyperlipidémie.

b) Výzkumný plán a metodika Předměty Pro tento projekt bude přijato 80 dobrovolníků. 40 z nich s mírnou až střední obezitou a dalších 40 subjektů s morbidní obezitou.

Subjekty s morbidní obezitou budou dále rozděleny do bariatrické skupiny (ti, kteří dali souhlas k operaci, tj. 20 subjektů a 20 k intervenční skupině životního stylu.

Skupina s mírnou až středně těžkou obezitou bude také rozdělena do dvou podskupin (20 v každé skupině) prostřednictvím procesu randomizace v poměru 1:1, aby se účastnili programu úpravy životního stylu vedeného dietologem nebo dostávali obvyklou péči. Počítač bude použit ke generování seznamu náhodných čísel pro randomizaci dvou skupin a to bude provedeno v blocích po šesti ošetřovateli pracujícími na klinice. Léčebné úkoly budou skryty v očíslovaných zapečetěných obálkách, které budou otevřeny pouze postupně po registraci pacienta. Jak lékaři, tak rentgenografové budou během analýzy a hodnocení pacientů využívat metody zaslepení léčebných úkolů. Kritéria pro zařazení zahrnují jedince ve věku 18–65 let, BMI ≥ 25–30 kg/m2 pro mírnou až středně těžkou obezitu, BMI ≥ 30 kg/m2 s metabolickým syndromem nebo BMI ≥ 35 kg/m2 pro morbidní obezitu, kteří byli diagnostikováni s NAFLD. Kritéria vyloučení zahrnují jiné druhy jaterních onemocnění nebo užívání léků, o kterých je známo, že ovlivňují hromadění tuku v játrech, hmotnost ≥ 250 kg, obvod pasu ≥ 150 cm. Maximální hmotnost a obvod pasu jsou nastaveny z důvodu tolerance skeneru a jeho velikosti otvoru. Od všech dobrovolníků bude získán písemný informovaný souhlas.

Protokol Protokol v této části studie bude takový, jaký popsal Wong et al. Na začátku studie bude všech 80 pacientů nejprve posouzeno dietologem a budou poskytnuta příslušná individuální doporučení. To bude zahrnovat kompletní vyhodnocení změn chování, pokrývající důležité oblasti, jako jsou pacientovy současné stravovací návyky, vzorce životního stylu atd.

Chirurgická skupina (bariatrická chirurgie) Chirurgická skupina bude identifikována z chirurgického týmu a podle toho bude chirurgickým týmem zapsána.

Skupina pro úpravu životního stylu Pacienti randomizovaní do intervenční skupiny se po dobu 12 měsíců účastní programu úpravy životního stylu vedeného dietologem. Program se bude konat ve 2 městských centrech, která jsou otevřena veřejnosti pro léčbu obezity a souvisejících poruch. Program bude založen na strategii zvyšování energetického výdeje a snižování kalorického příjmu pomocí změny životního stylu, aby bylo dosaženo dlouhodobého účinku. Pacienti budou v prvních 4 měsících navštěvovat dietní konzultace týdně a v následujících 8 měsících měsíčně. Na prvním sezení (asi 1 h) dietolog provede kompletní vyhodnocení chování, které pokryje důležité oblasti, jako jsou pacientovy současné stravovací návyky a vzorce životního stylu, specifické chování související s jídlem, znalost rizik spojených se současnými stravovacími návyky, obavy a pocity ohledně konkrétních změn životního stylu. Dietolog také s pacienty prodiskutuje očekávanou dobu trvání a konkrétní rady ohledně stravování a životního stylu, aby bylo dosaženo žádoucího stavu hmotnosti.

Na následných sezeních (asi 20 minut) dietolog zkontroluje pacientovu dietní praxi a poskytne doporučení. Každý pacient dostane individuální jídelníček. Dietní složka a velikost porcí jídelníčku budou vycházet z doporučení Americké dietetické asociace. Bude podporována pestrá vyvážená strava s důrazem na ovoce a zeleninu a ve vhodných porcích produkty se středním obsahem sacharidů, nízkým obsahem tuku, nízkým glykemickým indexem (GI) a nízkokalorickými produkty. Tato dieta bude mít za následek relativní zvýšení spotřeby energie z bílkovin, což také podpoří pocit sytosti. Každému pacientovi budou poskytnuty dvě brožury, jedna pro výměnu velikosti porcí jídla a tipy na stravování v restauraci a druhá se seznamem potravin s nízkým GI a jídelních plánů (GI <55). Dále budou vyučovány techniky pro zvládání rizikových situací, jako jsou večírky a festivalové oslavy. Pacientům budou poskytnuty také recepty na podporu zdravého vaření. Dodržování dietní intervence bude posouzeno výpočtem procentuální účasti na intervenčních sezeních a vyhodnocením dietního příjmu a stravovacích návyků pomocí týdenního záznamu o jídle.

Kromě toho budou pacienti vyzváni, aby alespoň jednou během programu úpravy životního stylu navštívili instruktora cvičení. Při první konzultaci o cvičení (asi 30 min) cvičitelka zkontroluje pacientovu anamnézu a pohybové návyky a navrhne pro pacienta vhodný cvičební režim. Pacienti budou nejprve instruováni, aby dělali aerobní cvičení střední intenzity po dobu 30 minut, 3 až 5 dní v týdnu, a budou vyzváni ke zvýšení denních fyzických aktivit.

Během následujících schůzek cvičební instruktor vyhodnotí pokrok pacienta při cvičení na aerobním cvičení a strečinku během sledování. Když budou pacienti schopni vyvinout rutinní cvičební návyk, budou instruováni, aby prováděli odporový trénink ke zvýšení svalové vytrvalosti a síly pro lepší aerobní výkon a redukci tuku v játrech (30). Intenzita cvičení se bude postupně zvyšovat až na 30 minut každý den. Cílem bude snížení indexu tělesné hmotnosti (BMI) na 23 kg/m2.

Kontrolní skupina Pacienti v kontrolní skupině obdrží rutinní péči na lékařské klinice nemocnice Prince of Wales v Hong Kongu. Na začátku lékař vysvětlí pacientům výsledky laboratorních testů a přirozenou historii NAFLD. Pacientům bude doporučeno snížit příjem sacharidů a tuků a cvičit alespoň 3x týdně, 30 minut na sezení.

Následná hodnocení ve všech skupinách Pacienti budou navštěvovat kliniku ve 4. a 12. měsíci pro metabolické hodnocení a podle potřeby obdrží další rady od klinického lékaře. Před každou návštěvou budou pacienti požádáni o půst přes noc po dobu nejméně 8 hodin, poté budou odebrány vzorky krve na biochemii jater, glukózu, inzulín a lipidy. Inzulinová rezistence bude odhadnuta pomocí hodnocení modelu homeostázy (HOMA-IR) vypočítaného jako plazmatická glukóza nalačno (mmol/l) x inzulín (mIU/l) / 22,5 a kvantitativní index kontroly citlivosti na inzulín (QUICKI), vypočítaný jako 1/ [ log inzulin nalačno (μU/ml) + log glykémie nalačno (mg/dl)]). Dále budou měřeny alaninaminotransferáza (IU/L), glukóza nalačno (mmol/l), hemoglobin A1c (%), celkový cholesterol LDL, HDL (mmol/l) a triglyceridy (mmol/l). Kromě toho se během jejich klinické návštěvy před každým vyšetřením magnetickou rezonancí změří hmotnost a výška a BMI se vypočítá podle hmotnosti (kg) / výšky^2 (m). Obvod pasu bude měřen na úrovni uprostřed mezi dolním okrajem žebra a hřebenem kyčelního kloubu s páskou po celém těle ve vodorovné poloze. Fyzické aktivity budou zaznamenávány jako celková délka aktivního cvičení (min) za týden.

Získávání obrazu Subjekty ze všech skupin podstoupí MRI na začátku před jejich intervencí a dvě kontrolní vyšetření ve 4měsíčních a 12měsíčních intervalech. Veškeré skenování bude prováděno pomocí MRI skeneru Philips Achieva 3.0 Tesla (Philips Medical System, Best, Nizozemsko). Snímky chemického posunu voda-tuk budou získány 3D narušenou multi-echo modifikovanou sekvencí DIXON s 16kanálovým polem SENSE-XL-Torso rovněž od společnosti Philips Healthcare. Parametry zobrazení jsou následující: Doba opakování (TR) = 5,7-5,9 (ms), čas ozvěny (TE)/rozteč ozvěny = 1,2-1,4 (ms) / 1,0-1,2 (ms), počet odrazů = 6, úhel převrácení = 3°, zrychlení SENSE = 2, rekonstruovaná tloušťka řezu/počet řezů = 3,0 mm / 50 pro získání koregistrované série snímků vody, tuku, tuku a T2* . Pro měření BAT se bude provádět bez dechové akvizice od baze lební k bazi hrudní dutiny a pro měření SAT a DPH v oblasti břicha od bránice k symfýze stydké.

Snímky jater T1 budou pořízeny pomocí 3D sekvence T1-fast-field echo (FFE), 2-echa: TE1=1,8 ms, TE2=4,0 ms, TR=5,2 ms, úhel převrácení=15, paralelní zobrazení SENSE s faktorem zrychlení 2,0 ve směru fázového kódování.

In vivo kvantifikace jaterního tuku bude provedena pomocí jednovoxelové STEAM spektroskopie (TE=15 ms, TR=5000 ms, počet signálních průměrů (NSA)=24, spektrální šířka=2000 Hz, bez potlačení vody). Voxel 30×30×30-mm^3 (27 ml) bude umístěn na pravý jaterní lalok, aby se zabránilo velkým cévám podle institucionálního protokolu pro měření jaterního tuku. Krátké TE a dlouhé TR budou vybrány pro minimalizaci efektů T2 a T1. Provede se skenování bez zadržení dechu a doba akvizice bude přibližně 2 minuty.

Kvantitativní měření objemu hnědé a abdominální bílé tukové tkáně Hnědá tuková tkáň (BAT) bude extrahována ze snímků MR pomocí interního algoritmu, který byl ověřen a publikován v uznávaném odborném časopise. Tato metoda využívá jedinečné vlastnosti tukové frakce a hodnot T2* v BAT k segmentaci tkáně. Objem BAT bude měřen v mm^3 a bude převeden na ml.

Bílá tuková tkáň břicha bude rozdělena na podkožní a viscerální tukovou tkáň (SAT a VAT) pomocí jiného interního algoritmu, který byl rovněž ověřen a publikován v doménovém časopise. Objem bude měřen v mililitrech (ml) a oblast zájmu bude pokryta od kupole bránice po stydkou symfýzu.

Spektrální analýza pro intrahepatické triglyceridy (IHTG). Data z magnetické rezonanční spektroskopie (MRS) budou exportována pro offline analýzu v časové oblasti pomocí algoritmu AMARES s tvary gaussovských čar přizpůsobenými v softwarovém balíčku jMRUI. IHTG bude měřeno pro relativní tukové integrály signálu jako procento celkové amplitudy signálu. Obsah IHTG se vypočítá jako [Intenzita signálu tuku/(Intenzita signálu tuku + Intenzita signálu vody)] x 100. Definice NAFLD bude založena na obsahu tuku v játrech vyšším než prahová hodnota 5,5 %.

Zánět jater a fibróza Skóre zánětu a fibrózy jater (LIF) založené na hodnotách T1 (cT1) a T2* korigovaných na železo bude vypočítáno pomocí LiverMultiScan™ (LMS, Perspectum Diagnostics, Oxford, UK). Skóre LIF se pohybuje od 0 do 4, přičemž 0 označuje nejméně závažné a 4 jako nejzávažnější, jak je znázorněno na obrázku 3. K ověření skóre LIF bude během bariatrických operací provedena jaterní biopsie pro posouzení stupně zánětu a fibrózy v rámci játra ve spojení s NAFLD.

Statistická analýza Srovnání v rámci skupin bude měřeno pomocí opakovaného měření ANOVA pro výsledky získané ze 3 různých časových bodů (základní stav, 4. měsíc a 12. měsíc). Proměnné s významnými rozdíly budou přeneseny do párového porovnání s bonferroniho korekcí. Srovnání mezi skupinami (intervence podle životního stylu a bariatrické skupiny) bude měřeno v relativních změnách mezi výchozí hodnotou do 4. měsíce a mezi 4. měsícem a 12. měsícem. Statistické analýzy budou prováděny pomocí Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 25 (IBM, New York, USA). Významná hladina je zvolena při p < 0,05 (2-tailed).