Korrelation af irisin- og adipokinniveauer med kropsmasseindeks og risikofaktorer for metabolisk syndrom hos latinamerikanske børn

Baggrund Børns fedme er en af ​​de mest alvorlige globale folkesundhedsudfordringer i det 21. århundrede (Daniels et al., 2009). Mexico har den højeste forekomst af fedme på verdensplan; 34,4 % af børnene og 35 % af de unge er overvægtige eller fede (ENSANUT 2012). Blandt andre komplikationer er overvægtige og fede børn disponerede for at udvikle dyslipidæmi, hypertension, det metaboliske syndrom (MetS) og ikke-alkoholisk fedtleversygdom i en yngre alder, samt at blive overvægtige som voksne (Daniels et al., 2009; Elizondo-Montemayor et al., 2010). På den anden side medfører underernæring hos børn meget skadelige helbredseffekter såsom hæmning, pubertetsretardering, motorisk retardering (Roulet et al., 2005), osteoporose og frakturer (Saunders et al., 2011), immunologisk underskud og ændret funktion af ethvert organ og system, såsom hjerte, lunger, nyrer, mave-tarmkanalen og nervesystemet, blandt andre (Lecours et al, 2001; Saunders et al., 2011).

En balance mellem energiindtag og energiforbrug er påkrævet for at opretholde en normal kropsvægt. Alt, hvad der forstyrrer denne balance, kan forårsage, at individer bliver undervægtige, overvægtige eller fede. Forskellige signaler, centrale og perifere deltager i reguleringen af ​​energibalancen. Fedt er blevet betragtet som et endokrine organ på grund af de mange peptider og hormoner, som det udskiller, og som virker på perifere og centrale væv, og deres bidrag til insulinresistens eller følsomhed og kropsvægtregulering blandt andre funktioner (Elizondo, 2011). For nylig har skeletmuskler vist sig at fungere som et perifert endokrine organ ved at frigive myokiner, peptidsignaler, som er impliceret i reguleringen af ​​metaboliske veje (Pedersen og Febbraio, 2012). Senest er et nyt identificeret hormon udskilt af muskelvæv i mus, irisin, blevet opdaget. Irisin virker på hvide fedtceller i kultur og in vivo for at stimulere UCP1-ekspression og et bredt program for brun-fedt-lignende udvikling. Hos mus stimulerer PGC1alfa-ekspression i muskler stigning i ekspression af FNDC5, et membranprotein, der spaltes og udskilles som dette nye hormon, irisin. Irisin induceres ved motion hos mus og mennesker, og medley øgede irisinniveauer i blodet forårsager en stigning i energiforbruget hos mus uden ændringer i bevægelse eller fødeindtagelse (Boström et al., 2012).

Irisin blev derfor umiddelbart antaget som et hormon, der blandt andet påvirker kropsvægt, fedme og type 2 diabetes mellitus (Sanchis-Gomar et al., 2012). Nogle undersøgelser har vist, at cirkulerende niveauer af irisin hos mennesker korrelerer positivt med antropometriske parametre såsom BMI, fedtmasse, fedtfri masse, og er højere, når disse parametre stiger, dvs. irisinniveauer er højere hos overvægtige patienter sammenlignet med magre patienter ( Stengel et al., 2013; Huh et al., 2012; Roca-Rivada et al., 2013; Crujeiras et al., 2014; Pardo et al., 2014). Undersøgelser har vist en sammenhæng mellem irisinniveauer, insulinresistens og det metaboliske syndrom (Park et al., 2013; de la Iglesia et al., 2014; Crujeiras et al., 2014; Pardo et al., 2014). Nogle andre har dog fundet en negativ sammenhæng med antropometriske parametre, idet de har fundet lavere irisinniveauer hos overvægtige patienter (Moreno-Navarrete et al., 2013). Bemærkelsesværdigt er alle disse undersøgelser blevet udført hos voksne under forskellige omstændigheder eller sygdomstilstande. Til dato er der kun to undersøgelser, der evaluerer irisinniveauer hos børn. En fandt, at et 1-årigt livsstilsinterventionsprogram var forbundet med forbedring af antropometriske og metaboliske parametre og førte til en stigning i irisinniveauer hos overvægtige børn, selvom der ikke blev fundet nogen sammenhæng mellem irisinniveauer og antropometriske markører (Blüher et al., 2014) ). Den anden undersøgelse undersøgte normalvægtige saudiske børn og fandt korrelationer mellem cirkulerende irisin og glucose og HDLc, men en negativ sammenhæng med insulinresistens (Al-Daghri et al., 2014).

Desuden er sammenhænge mellem irisinniveauer og adiponectin, leptin og resistin i fedmesættet blevet undersøgt. Leptin spiller en central rolle i reguleringen af ​​energihomeostase, fødeindtagelse og mange neuroendokrine funktioner, hvilket specielt udløser puberteten hos børn. Leptin er øget hos overvægtige patienter, forbundet med en leptin-resistent tilstand (Blüher og Mantzoros, 2009). Adiponectin er et insulinsensibiliserende hormon; overvægtige patienter har lavere niveauer end normalvægtige. Cirkulerende adiponectinniveauer er lave ved central fedme (Dalamaga et al., 2012), og dette lave niveau er blevet forbundet med det metaboliske syndrom på tværs af alle aldre (Siitonen et al., 2011). Resistin er blevet forbundet med insulinresistens og for nylig som et proinflammatorisk adipocytokin (McTernan et al., 2006). Nogle undersøgelser har fundet en negativ sammenhæng mellem irisin- og adiponectin-niveauer (Park et al., 2013), mens andre ikke har fundet nogen sammenhæng hverken med leptin eller adiponectin (Blüher et al., 2014) her er stadig modstridende data vedrørende sammenhængen mellem irisin med antropometriske parametre, fedme og det metaboliske syndrom, såvel som dets associering med andre adipokiner, og vigtigst af alt, der er knappe data om disse sammenhænge hos børn, vil formålet med denne undersøgelse være at korrelere de cirkulerende irisin- og adipokinniveauer på tværs af et bredt spektrum af kropsmasseindeks, der spænder fra underernærede til overvægtige samt med insulinresistens og risikofaktorer for det metaboliske syndrom hos latinamerikanske børn.

Der er stadig modstridende data vedrørende sammenhængen mellem irisin og antropometriske parametre, fedme og det metaboliske syndrom, såvel som dets 'associering med andre adipokiner, og vigtigst af alt er der knappe data om disse sammenhænge hos børn. Derfor vil formålet med denne undersøgelse være at korrelere de cirkulerende irisin- og adipokinniveauer på tværs af et bredt spektrum af kropsmasseindeks, der spænder fra underernærede til fede såvel som med insulinresistens og risikofaktorer for det metaboliske syndrom hos latinamerikanske børn.

Undersøgelsespopulation Populationen er tidligere beskrevet. (Elizondo-Montemayor et al., 2014) En åben invitation blev sendt til børn i skolealderen fra otte offentlige skoler, der er repræsentative for alle geografiske områder i Monterrey, den næststørste by i México. Børn, der accepterede invitationen, blev tilfældigt udvalgt og screenet i henhold til BMI-percentiler. Stikprøvestørrelsen er 40 børn. Befolkningen vil blive opdelt i fem grupper, 8 per gruppe. Fire af grupperne vil blive opdelt efter CDC body mass index percentiler: 1.) undervægt = <3percentil; 2.) normalvægt = >3 - < 85 percentil; 3.) Overvægt = >85 - < 95 percentil, og 4.) overvægtig = > 95 percentil. Den femte gruppe vil svare til børn med kendt metabolisk syndrom.

Der er indhentet underskrevet samtykke fra både forældre/plejere og børn. Godkendelser fra etik- og forskningsudvalgene på School of Medicine Tecnológico de Monterrey og af statens sundhedssekretariat samt af uddannelsesmyndighederne blev opnået. Deltagerne modtog ikke tilfredsstillelse under undersøgelsen.

Antropometrisk og klinisk evaluering Antropometriske målinger blev udført i alle deltagere på hver skole. Højden blev bestemt til nærmeste 0,5 cm (bærbart Seca® stadiometer, Nordamerika) og vægt til nærmeste 0,1 kg, mens børn bar let tøj, ingen sokker eller sko (TANITA TBF 300® skala, Arlington, Illinois). Procentdelen af ​​kropsfedt (%BF) blev målt ved bioimpedans (samme TANITA-skala). WC blev målt til nærmeste 0,1 cm i niveau med navlen med et fleksibelt glasfiberbånd, mens forsøgspersonerne stod, efter forsigtigt udånding, og uden tøj på området. Tricipital hudfold (TSF) blev målt under anvendelse af en Lange-hudfolds-caliper. BMI blev beregnet ved vægt-kilogram divideret med kvadratet af højde-meter. Fedtmasse og fedtfri masse blev beregnet ifølge de specifikke forudbestemte formler. Målinger blev udført på samme tidspunkt hver dag af de samme tre uddannede registrerede diætister (RD) hos alle børn for at kontrollere inter-observatør-variabiliteten. Blodtrykket blev målt af den samme læge ved anvendelse af et aneroid sphygmomanometer (Welch-Allyn®) efter American Heart Association (AHA) teknik; to målinger blev opnået, mens deltagerne blev beroliget og siddende.

Laboratorievurdering Blodprøver blev taget efter 12 timers faste natten over og blev holdt ved 2 til 8°C og centrifugeret inden for de første 3 timer. Totalt serumkolesterol (TC), HDL-C, lavdensitetslipoproteinkolesterol (LDL-C), triglycerider (TG) og glucose blev målt ved reflekterende fotometri (Beer-Lamberts lov) ved hjælp af en automatiseret analysator (Architect c8000; Abbott Laboratories , Abbott Park, IL), med en intra- og inter-assay-koefficientvariation på under 4,7 %. Plasmaprøver blev derefter opbevaret ved -80°C. Irisin, adiponectin, insulin og leptin vil blive målt i plasmamedier ved hjælp af kommercielle ELISA-sæt. Analyserne vil blive udført i 96-brønds mikroplader i henhold til producentens instruktioner (Irisin, adiponectin, insulin og leptin ELISA kit; Phoenix Pharmaceuticals, Inc., Burlingame, CA, USA). Absorbans fra hver prøve vil måles i duplikat ved hjælp af en spektrofotometrisk mikropladelæser ved bølgelængde på 450 nm (BioTek Instruments, Winooski, VT, USA).

Statistiske metoder MINITAB version 16 (Minitab Inc., State College, PA, USA) vil blive brugt til at analysere forskellene mellem antropometriske og biokemiske parametre og irisinniveauer; Microsoft Excel 2007 (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA) vil blive brugt til at inkorporere input af data. Resultaterne vil blive udtrykt som middel ± standardafvigelse (s.d.), som absolut tal eller som procent (%) og deres tilsvarende 95 % konfidensintervaller (CI). Sammenligninger mellem grupper for de afhængige variable vil blive foretaget ved hjælp af parret Students t-test for middelværdier og McNemar-test for proportioner. For uafhængige variabler vil normaliteten blive revideret både grafisk og ved Shapiro-Wilk testen, og efterfølgende vil sammenligningerne mellem grupper blive bestemt ved hjælp af z-test. For at vurdere sammenhængen mellem antropometriske, kliniske og biokemiske variable og irisinniveauer vil en simpel lineær regression blive brugt. De gennemsnitlige sammenligninger mellem kønsgrupper vil blive bestemt ved hjælp af t-test for uafhængige prøver. Alle tests vil blive fortolket ud fra en tosidet hypotese. Signifikansniveauet vil i alle tilfælde blive sat til 0,05.