Bariatrisk kirurgi og træningsknogleforsøg (BaSEIB)

Efterforskernes hovedmål er at afgøre, om et træningsprogram (ETI), der er skræddersyet til at forbedre knoglesundhed, styrke og balance, er effektivt til at forhindre Roux-en-Y gastrisk bypass (RYGB) induceret risiko for frakturer. For at opnå dette vil efterforskerne udføre et randomiseret klinisk forsøg (RCT) på frivillige overvægtige patienter (BMI>35 Kg.m-2), der gennemgår RYGB, som vil blive fulgt i 13 måneder (figur 1). Patienterne vil blive rekrutteret, opereret og vil modtage opfølgende medicinsk behandling i afdelingen for generel kirurgi fra Centro Hospitalar de São João E.P.E (DSHSJ). Efter at være blevet valgt til RYGB, og hvis inklusions- og eksklusionskriterier er opfyldt, vil patienter, der beslutter sig for at deltage i undersøgelsen, blive tilfældigt tildelt enten i) at deltage i en 11 måneders varighed ETI, der er skræddersyet til at forbedre knoglesundheden og reducere faldrisikoen ud over standarden opfølgende medicinsk behandling (MFU) (ETI+MFU-gruppe), eller ii) vil kun modtage MFU (kontrolgruppe). Rekruttering af patienter fra kun én institution vil øge sandsynligheden for, at alle patienter modtager den samme kirurgiske og MFU-behandling, hvilket reducerer bias relateret til brugen af ​​forskellige kliniske protokoller. Muligheden for kun at inkludere RYGB er også at reducere bias forbundet med den kirurgiske teknik. Deltagere allokeret til ETI+MFU-gruppen vil gennemgå et træningsprogram af 11 måneders varighed, 3 sessioner/uge og 60 minutter/session, startende en måned efter operationen. Hver træningssession vil blive overvåget og vil omfatte 5 hovedkomponenter: i) opvarmning, ii) flerretningsspring, iii) balance, iv) styrke og v) nedkøling. Denne struktur er planlagt til at opfylde to hovedmål: i) forbedre knogledannelsen og ii) reducere faldrisiko ved at forbedre muskelstyrke, kardiorespiratorisk kondition og balance. ETI vil vare næsten 1 år, fordi virkningerne af BS på knoglemetabolismen har vist sig at være størst i det første postoperative år (1). Da efterforskernes hovedformål er at forstå, i et bredt perspektiv, de mulige terapeutiske fordele, som en ETI har på BS-patientens knoglesundhed og frakturrisiko, er planen at undersøge flere variabler i denne undersøgelse (knogleomsætningsmarkører, knoglemineralindhold (BMC) og tæthed (BMD), kropssammensætning, kropsmasseindeks (BMI), ernæringsindtag, statisk balance, dynamisk balance, muskelstyrke i underekstremiteterne og krop, daglig fysisk aktivitet, kardiorespiratorisk kondition, knogleafledte hormoner, involverede hormoner i fosfat- og calciummetabolisme, adipokiner, gastrointestinale og energimetabolismehormoner og gonadale hormoner). Disse vil gøre det muligt for efterforskerne at forstå de metaboliske ændringer efter BS, der kan påvirke knoglesundheden, og hvordan træning kan påvirke disse ændringer, der potentielt forhindrer stigning i risikoen for frakturer.

Hver patient vil blive vurderet 4 gange i løbet af undersøgelsen (figur 1). Hvert assay vil matche de monitoreringsprotokoller, der allerede er planlagt af DSHSJ for alle patienter, der gennemgår BS. Den 1. evaluering vil finde sted før BS for at indsamle præ-kirurgisk tilstand. 2., 3. og 4. evalueringer vil finde sted i 1. (før påbegyndelse af trænings-træningsprogrammet for de patienter, der er allokeret til træningsinterventionsgruppen), henholdsvis 6. og 12. måned efter fedmekirurgi. Variablerne analyseret på hvert tidspunkt passer ind i fire hovedkategorier: i) knoglekvalitetssurrogater (BTM, BMD, knoglebiomekaniske egenskaber); ii) antropometri (vægt, højde, kropssammensætning, ernæringsindtag; iii) faldrisiko (statisk og dynamisk balance, muskelstyrke, kardiorespiratorisk kondition, daglig fysisk aktivitet), iv) hormoner involveret i calcium-, knogle- og gastrointestinal metabolisme. Biokemisk analyse vil blive udført i blodprøver indsamlet under opfølgende hospitalsbesøg. Biokemiske markører for knogleomsætning (BTM) afspejler graden af ​​knogleomdannelse og balancen mellem dannelse og resorption og er derfor surrogater af frakturrisiko. Da BS dybt påvirker kropssammensætning, mave-tarm- og energireguleringsfysiologi, og fordi fedtvæv og tarm-associerede hormoner også påvirker knoglemetabolismen, vil efterforskerne afgøre, hvordan disse hormoner påvirkes af RYGB og træning. Ved at overvåge disse variabler vil efterforskerne få indsigt i de ætiologiske mekanismer forbundet med BS-induceret knogletab og de terapeutiske effekter af træning. BS fører også til en reduktion i calcium- og D-vitaminabsorption, hvilket kan resultere i øget knogleresorption. Efterforskerne vil derfor også overvåge D-vitamin, parathyroidhormon (PTH), calcium- og fosforkoncentrationer for at bestemme, hvordan de påvirkes af ETI. På trods af mekanisk aflæsning på grund af vægttabet kan bidrage til knogletab efter BS, er der ingen data, der understøtter denne mekanisme. For at undersøge dette forhold vil efterforskerne også overvåge serumsclerostin, et protein frigivet af osteocytter som reaktion på mekanisk aflastning, der negativt regulerer knogledannelsen. For at bestemme virkningerne af BS og træning på skeletmuskulatur og fedtvævsmasse vil efterforskerne måle kropssammensætning og BMI hos alle patienter. Da et af efterforskernes hovedmål er at undersøge virkningerne af ETI på faldrisiko, planlægger de også at bestemme kardiorespiratorisk kondition og muskelstyrke hos disse patienter, da disse variabler tidligere har vist sig at påvirke faldrisikoen. Daglig fysisk aktivitet og ernæringsindtag vil også blive bestemt af henholdsvis accelerometer og maddagbog for at kontrollere for forstyrrende variable. På trods af de adskillige forbehold, der er forbundet med bestemmelsen af ​​BMD af DXA, planlægger efterforskerne at analysere denne variabel, da den vil give data, der vil sætte dem i stand til at sammenligne deres resultater med resultaterne fra tidligere undersøgelser. Ikke desto mindre planlægger efterforskerne at supplere denne information med den direkte vurdering af knoglebiomekaniske egenskaber, som indtil for nylig kun var tilgængelig i in vitro undersøgelser på grund af procedurens invasive karakter. Knoglemikro-indentation er en nyere teknik, der gør det muligt at måle knoglevævets mekaniske egenskaber i kliniske omgivelser, hvilket med højere nøjagtighed afspejler knoglemodstanden mod fraktur (6). Et af hovedresultaterne i denne forskning er at undersøge virkningerne af BS på faldrisiko, da der næsten ikke er nogen data om dette spørgsmål. Dette vil blive opnået ved direkte bestemmelse af statisk og dynamisk balance ved hjælp af en kraftplatform. Ved at analysere dette brede sæt af parametre planlægger efterforskerne at bidrage med en mere grundig forståelse af virkningerne af BS på knoglemetabolisme og, vigtigst af alt, hvordan et træningsprogram, specielt skræddersyet til at forbedre knoglesundhed og balance, kan reducere risikoen af knoglebrud hos disse patienter. Kun ved at analysere dette brede antal parametre vil efterforskerne være i stand til at kontrollere de adskillige forstyrrende variabler og få dybere indsigt i virkningerne af BS og træning på knoglemetabolismen hos disse patienter, og derved bidrage med en potent nyttig strategi til styring af skelet. sundhed hos BS-patienter.