Glukóza, mozek a mikrobiota (IRONMET+CGM)

Předměty a metody:

A. Průřezová studie:

Pacienti s obezitou dříve objednaní na Endokrinologii, diabetologii a výživu (UDEN) nemocnice „Dr. Josep Trueta“ z Girony (Španělsko) bude přijat a studován. Subjekty bez obezity budou také přijímány prostřednictvím veřejného oznámení.

Na deset dní bude implantován senzor hladiny glukózy v krvi, stejně jako zařízení pro sledování aktivity a spánku, které bude během této doby zaznamenávat fyzickou aktivitu. Intersticiální subkutánní koncentrace glukózy budou monitorovány ambulantně po dobu 10 po sobě jdoucích dnů pomocí glukózového senzoru validovaného FDA (Dexcom G6®). Senzor bude implantován v den 0 a bude vyřazen v den 10 uprostřed dopoledne. Glukózové záznamy budou přednostně vyhodnocovány ve dnech 2 až 9, aby se předešlo zkreslení způsobenému vkládáním a vyjímáním senzoru, které brání dostatečné stabilizaci monitorovacího systému. Charakteristický glykemický vzorec každého pacienta bude vypočten v průměru z profilů získaných ve dnech 2 až 9.

Na konci týdne bude provedena magnetická rezonance, která vyhodnotí obsah železa v mozku a parametry "Diffusion Tensor Imaging" v různých oblastech mozku.

Budou provedeny kognitivní testy a budou odebrány výkaly pro studium mikrobioty.

Projekt bude realizován u osob s obezitou (20 mužů, 20 premenopauzálních žen a 20 postmenopauzálních žen, BMI > = 30 kg/m2) a osob bez obezity, obdobného věku, pohlaví a menopauzálního stavu (20 mužů, 20 premenopauzálních žen a 20 žen po menopauze, BMI <30 kg/m2).

B. Podélná studie:

Po roce sledování, kdy jedinci s obezitou podstoupí konvenční léčbu (doporučuje se hypokalorická dieta a fyzická aktivita) nebo bariatrický chirurgický zákrok na snížení hmotnosti, bude provedena druhá návštěva.

Pro srovnání bude znovu proveden stejný protokol průřezové studie. Viz informace výše.

Sběr dat subjektů průřezových a longitudinálních studií:

• Vedlejší údaje: Věk, pohlaví a datum narození.
• Klinické proměnné: Hmotnost, výška, index tělesné hmotnosti, obvod pasu a boků, poměr pasu k bokům, krevní tlak (systolický a diastolický), tuková hmota a volná hmota (bioelektrická impedance a DEXA), kouření, příjem alkoholu , registr obvyklých léků a registr předchozích příbuzných s obezitou, diabetem a komorbiditami.
• Laboratorní proměnné: Z hladovějících subjektů bude odebráno 15 cm3 krve pro stanovení následujících proměnných pomocí obvyklých rutinních technik klinické laboratoře (hemogram, glukóza, bilirubin, aspartátaminotransferáza (AST/GOT), alaninaminotransferáza (ALT/GPT), gama -glutamyltranspeptidáza (GGT), urea, kreatinin, kyselina močová, celkové proteiny, albumin, celkový cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, triglyceridy, glykovaný hemoglobin (HbA1c), feritin, rozpustný transferinový receptor, ultrasenzitivní C reaktivní protein, rychlost sedimentace erytrocytů , protein vázající lipopolysacharid, volný tyroxin (volný T4), hormon stimulující štítnou žlázu (TSH) a výchozí kortizol). Dalších 15 cm3 krve (plazma-EDTA) bude odebráno pro další analýzy.
• Odběr vzorků stolice: Od každého pacienta bude poskytnut vzorek stolice. Vzorek by měl být odebrán doma nebo v nemocnici, odeslán do laboratoře do 4 hodin od odběru, fragmentován a skladován při -80ºC.
• Zobrazování magnetickou rezonancí: Všechna vyšetření MRI budou provedena na skeneru 1,5-T (Ingenia ®; Philips Medical Systems). Nejprve bude k vyloučení subjektů s již existujícími mozkovými lézemi použita sekvence zotavení z inverze atenuovaného tekutinou (FLAIR). Zátěž mozku železem bude posouzena pomocí hodnot R2*. Relaxační data T2* budou získána pomocí multi-echo gradient-echo sekvence s 10 rovnoměrně rozmístěnými echy (první echo = 4,6 ms; rozestup mezi echem=4,6 ms; doba opakování = 1300 ms). T2* bude vypočítáno proložením jednotlivých exponenciálních členů do křivek poklesu signálu příslušných multi-echo dat. Hodnoty R2* budou vypočteny jako R2*=1/T2* a vyjádřeny jako Hz. Kromě toho budou hodnoty R2* převedeny na jednotky μmol Fe/g, jak bylo dříve ověřeno pomocí fantomových testů. Snímky mozkového železa od kontrolních subjektů budou normalizovány na standardní prostor pomocí šablonového obrázku pro tento účel (šablona EPI MNI). Následně budou všechny normalizované snímky zprůměrovány pro stanovení normálního obsahu železa. Normální hodnoty (průměr a SD) budou také vypočteny pro anatomické oblasti zájmu s použitím různých atlasových masek, které se zabývají možnými rozdíly mezi pohlavím a věkem. Porovnání železa v mozku mezi kontrolními a obézními subjekty bude provedeno pomocí analýzy založené na voxelu. Snímky obézních subjektů budou normalizovány na standardní prostor. Normalizovaný obraz bude porovnán s normální populací pomocí t-testové analýzy s věkem a pohlavím jako příbuznými proměnnými. V důsledku toho bude parametrická mapa zobrazovat individuální rozdíly v ukládání železa. Na základě předchozích observačních studií ukazujících zvýšenou zátěž mozku železem v některých specifických oblastech a důkazů naznačujících hipokampální a hypotalamické změny ve spojení s obezitou a inzulinovou rezistencí, budou statistické a obrazové analýzy zaměřeny na rozdíly v železe v kaudátu, lentikulárním, thalamu, hypotalamu. , hippocampus a amygdala.
• Neuropsychologické vyšetření: Obecné kognitivní funkce budou měřeny pomocí subtestů Vocabulary and Similarities Wechsler Adult Intelligence Scale-III (WAIS-III); pozornost a pracovní paměť subtestem Forward a Backward Digit Span WAIS-II; paměť pomocí California Verbal Learning Test II; výkonné funkce pomocí testu tvorby stopy, testu barevného slova Stroop a verbální plynulosti; nálady pomocí dotazníku o zdraví pacienta-9 a impulzivního chování pomocí úlohy Iowa Gambling Task.
• Složení mikroflóry: složení mikroflóry bude analyzováno podle výše popsaného protokolu. Pro detekci bakteriální translokace bude použita 16s rRNA qPCR a LPS-vazebný protein ve vzorcích krve.

Informace zůstanou evidovány v notebooku a budou zpracovány v databázi studie.

Statistické metody:

Velikost vzorku: Neexistují žádné předchozí údaje ukazující očekávané rozdíly pro odhad velikosti vzorku týkající se variability glukózy, fyzické aktivity, složení střevní mikroflóry a kognitivních funkcí. V předchozí studii byly rozdíly v obsahu železa v mozku pozorovány u 20 obézních vs. 20 neobézních subjektů. Navrhovaná velikost vzorku je tedy minimálně 20 jedinců na skupinu s vyváženým zastoupením věku a pohlaví (pre- a postmenopauzální ženy).

Statistické analýzy: Nejprve bude testováno normální rozdělení a homogenita rozptylů. Pro stanovení rozdílů mezi studijními skupinami bude použit χ2 pro kategoriální proměnné, nepárový Studentův t-test v normálních kvantitativních a Mann-Whitney U test pro nenormální kvantitativní proměnné. Ke stanovení korelace mezi kvantitativními proměnnými bude použita neparametrická Spearmanova analýza. Stejné testy budou také použity ke studiu rozdílů před a po sledování. Významné souvislosti, ať už pozitivní nebo negativní, budou prozkoumány hlouběji (jednoduché a vícerozměrné lineární regresní analýzy).

Složení mikroflóry bude analyzováno a porovnáno pomocí HeatMaps, Principal Component Analysis (PCA) a PLSDA. Pro vícerozměrné statistiky (PLSDA a hierarchické shlukování) budou proměnné zahrnující morfologické charakteristiky tkáně, střevní mikroflóru a funkční test logaritmicky transformovány, filtrovány pomocí odhadu mezikvartilového rozsahu a škálovány pomocí výpočtu automatického škálování (středově zaměřené na průměr a dělené standardní odchylkou každé proměnná) pomocí platformy Metaboanalyst ®, balíku R ® ropls a skriptů MATLAB ® . Alfa a beta biodiverzita bude porovnána podle obezity, inzulinové rezistence a stavu železa. Dále bude využíván statistický software SPSS ® a Minitab ® .