Ændring af fedtvæv og triglycerider efter fedmekirurgi eller livsstilsintervention

Fedme er forbundet med forskellige kroniske lidelser såsom metabolisk syndrom, ikke-alkoholisk fedtleversygdom (NAFLD) og diabetes mellitus type 2 (DM2). Det kan klassificeres i mild, moderat og svær ved hjælp af forskellige cut-off-værdier for body mass index (BMI). Mange interventioner og behandlinger mod fedme er blevet foreslået. Patienter med mild til moderat fedme foreslås at gennemgå livsstilsovervågning eller interventionsprogrammer, mens patienter med svær eller sygelig fedme kan foreslås at gennemgå fedmekirurgi. Brunt fedtvæv (BAT) er en specifik type fedtvæv med enestående evne til at producere varme ved ikke-rystende termogenese. Det øger energiforbruget og sænker blodsukkerniveauet, og derfor foreslås det at være en potentiel terapi mod fedme, NAFLD, DM2 osv.

Forskningsundersøgelser viste, at fedme er stærkt forbundet med NAFLD. Fra vores tidligere observation lider de fleste overvægtige individer af NAFLD. Ikke desto mindre er en lille del af dem beskyttet mod NAFLD. Vi forsøger at forstå hvorfor og hvordan denne lille del af svært overvægtige patienter kan holde sig beskyttet mod NAFLD, mens nogle slanke individer lider af det. Vi vil også gerne teste, om mængden af ​​BAT er en biomarkør for NAFLD. Desuden vil vi gerne validere nøjagtigheden af ​​leverbetændelse og fibrose (LIF) scores med leverbiopsiresultater.

Ændringen af ​​fedtvæv (dvs. brun, subkutan, visceral), triglycerid i lever og bugspytkirtel og kolesterol (dvs. HDL og LDL) i blodbanen vil blive målt hos patienter med NAFLD, som gennemgår enten fedmekirurgi eller livsstilsintervention. 40 forsøgspersoner vil blive rekrutteret. Halvdelen af ​​dem til livsstilsinterventionsgruppen, mens halvdelen til bariatrigruppen. Baseline MR og blodprøver vil blive udført før starten af ​​deres behandlinger og to opfølgende scanninger samt blodprøver i seks måneder og tolv måneders intervaller.

Denne undersøgelse tillader objektiv måling for at evaluere effektiviteten af ​​forskellige behandlinger mod fedme og responsen af ​​NAFLD efter vægttab. Desuden giver denne undersøgelse kvantitativ måling af BAT og tester, om BAT er forbundet med NAFLD eller andre metabolitterlidelser såsom DM2 og hyperlipidæmi.

b) Forskningsplan og metodologi Emner Firs frivillige vil blive rekrutteret til dette projekt. 40 af dem med let-moderat fedme og de øvrige 40 forsøgspersoner med sygelig overvægt.

Patienter med sygelig fedme vil yderligere blive opdelt i bariatriske grupper (dem, der gav samtykke til operation, dvs. 20 forsøgspersoner og 20 til livsstilsinterventionsgruppe.

Den milde-moderate fedme-gruppe vil også blive opdelt i to undergrupper (20 i hver gruppe) gennem en randomiseringsproces i et 1:1-forhold for at deltage i diætistledet livsstilsmodifikationsprogram eller modtage sædvanlig pleje. Computeren vil blive brugt til at generere en liste over tilfældige tal til randomisering af de to grupper, og dette vil blive udført i blokke af seks af sygeplejersker, der arbejder i klinikken. Behandlingsopgaverne vil blive skjult i nummererede forseglede kuverter, som kun åbnes sekventielt ved patienttilmelding. Blindningsmetoder til behandlingsopgaver vil blive anvendt til både klinikere og radiografer under analyse og patientvurderinger. Inklusionskriterier involverer personer mellem 18-65 år, BMI ≥ 25-30 kg/m2 for let-moderat fedme, BMI ≥ 30 kg/m2 med metabolisk syndrom eller BMI ≥ 35 kg/m2 for sygelig fedme, som er blevet diagnosticeret med NAFLD. Eksklusionskriterier omfatter andre former for leversygdomme eller under medicin, der vides at påvirke leverfedtakkumulering, vægt≥250 kg, taljeomkreds≥150 cm. Den maksimale vægt og taljeomkreds er indstillet på grund af scannerens tolerance og dens hulstørrelse. Skriftlige informerede samtykker vil blive indhentet fra alle frivillige.

Protokol Protokollen i denne del af undersøgelsen vil være som beskrevet af Wong et al. Ved starten af ​​studiet vil alle de 80 patienter i første omgang blive vurderet af diætisten, og relevante individuelle anbefalinger vil blive givet. Dette vil omfatte komplette adfærdsændringsvurderinger, der dækker vigtige områder såsom patientens nuværende spisevaner, livsstilsmønstre osv.

Kirurgisk gruppe (fedmekirurgi) Den kirurgiske gruppe vil blive identificeret fra det kirurgiske team og vil blive tilmeldt af det kirurgiske team i overensstemmelse hermed.

Livsstilsmodifikationsgruppe Patienter randomiseret til interventionsgruppen vil deltage i et diætiststyret livsstilsmodifikationsprogram i 12 måneder. Programmet vil blive afholdt i 2 bycentre, der er åbne for offentligheden til håndtering af fedme og relaterede lidelser. Programmet vil være baseret på en strategi om at øge energiforbruget og reducere kalorieindtaget ved hjælp af livsstilsadfærdsændringer for at opnå langvarig effekt. Patienterne vil deltage i kostkonsultationer ugentligt i de første 4 måneder og månedligt i de efterfølgende 8 måneder. Ved den første session (ca. 1 time) vil diætisten udføre en fuldstændig adfærdsvurdering, der dækker vigtige områder såsom patientens aktuelle spise- og livsstilsmønstre, specifik spiserelateret adfærd, viden om risici forbundet med nuværende spisemønstre, bekymringer og følelser omkring specifikke livsstilsændringer. Diætisten vil også diskutere den forventede varighed og specifikke kost- og livsstilsråd for at opnå en ønskelig vægtstatus med patienterne.

I opfølgningssessionerne (ca. 20 minutter) vil diætisten gennemgå patientens kostpraksis og give anbefalinger. Hver patient får en individuel menuplan. Kostkomponenten og portionsstørrelserne i menuplanen vil være baseret på anbefalingerne fra American Dietetic Association. En varieret afbalanceret kost med vægt på frugt og grøntsager og moderat kulhydrat, lavt fedtindhold, lavt glykæmisk indeks (GI) og lavt kalorieindhold i passende portioner vil blive tilskyndet. Denne diæt vil resultere i en relativ stigning i energiforbruget fra proteiner, hvilket også vil fremme mætheden. Hver patient vil blive forsynet med to hæfter, en til udveksling af madportionsstørrelser og tips til at spise ude, og en anden med lav-GI madmuligheder og madplaner (GI <55). Desuden vil der blive undervist i teknikker til at håndtere udsatte situationer såsom fester og festivalfejringer. Der vil også blive givet opskrifter til patienterne for at fremme sund madlavning. Overholdelse af diætintervention vil blive vurderet ved at beregne den procentvise deltagelse i interventionssessionerne og evaluere diætindtag og måltidsmønstre ved hjælp af en ugentlig madregistrering.

Desuden vil patienter blive opfordret til at se en træningsinstruktør mindst én gang i løbet af livsstilsændringsprogrammet. Under den første træningskonsultation (ca. 30 min) vil træningsinstruktøren gennemgå patientens sygehistorie og træningsvaner og udforme et passende træningsregime til patienten. Patienterne vil først blive instrueret i at dyrke aerob træning med moderat intensitet i 30 minutter, 3 til 5 dage om ugen, og opmuntres til at øge de daglige fysiske aktiviteter.

Under efterfølgende aftaler vil træningsinstruktøren evaluere patientens træningsfremskridt på aerob træning og udstrækning under opfølgninger. Når patienterne vil være i stand til at udvikle en rutinemæssig træningsvane, vil de blive instrueret i at udføre modstandstræning for at øge deres muskeludholdenhed og styrke for bedre aerob præstation og leverfedtreduktion (30). Træningsintensiteten øges gradvist til 30 minutter hver dag. Målet vil være en reduktion af body mass index (BMI) mod 23 kg/m2.

Kontrolgruppe Patienter i kontrolgruppen vil modtage rutinemæssig behandling på lægeklinikken på Prince of Wales Hospital, Hong Kong. Ved baseline vil en kliniker forklare laboratorietestresultaterne og den naturlige historie af NAFLD til patienterne. Patienterne vil blive opfordret til at reducere deres kulhydrat- og fedtindtag og til at træne mindst 3 gange om ugen, 30 minutter per session.

Opfølgningsvurderinger i alle grupper Patienterne vil møde i klinikken i 4. og 12. måned til metabolisk vurdering og modtage yderligere rådgivning fra en kliniker, hvis det er relevant. Før hvert besøg vil patienter blive bedt om at faste natten over i mindst 8 timer, hvorefter der vil blive taget blodprøver for leverbiokemi, glukose, insulin og lipider. Insulinresistens vil blive estimeret ved hjælp af homeostase-modelvurderingen (HOMA-IR) beregnet som fastende plasmaglukose (mmol/L) x insulin (mIU/L) / 22,5 og kvantitativt insulinfølsomhedstjekindeks (QUICKI), beregnet som 1/ [ log fastende insulin (μU/mL) +log fastende glukose (mg/dL)]). Alaninaminotransferase (IU/L), fastende glukose (mmol/L), hæmoglobin A1c (%), total kolesterol LDL, HDL(mmol/L) og triglycerider (mmol/L) vil også blive målt. Derudover vil Vægt, højde blive målt under deres kliniske besøg før hver af deres MR-scanninger, og BMI vil blive beregnet efter vægt (kg) / højde^2 (m). Taljeomkredsen vil blive målt på et niveau midtvejs mellem den nederste ribben og hoftekammen med båndet hele vejen rundt om kroppen i vandret position. Fysiske aktiviteter vil blive registreret som den samlede varighed af aktiv træning (min) pr. uge.

Billedoptagelse Forsøgspersoner fra alle grupperne vil gennemgå MR ved baseline før deres intervention og to opfølgende scanninger med 4-måneders og 12-måneders intervaller. Al scanning vil blive udført ved hjælp af en Philips Achieva 3.0 Tesla MRI-scanner (Philips Medical System, Best, Holland). Kemisk skift vand-fedt billeder vil blive erhvervet af den 3D forkælede multi-ekko modificerede DIXON sekvens med en 16-kanals SENSE-XL-Torso array også fra Philips Healthcare. Billeddannelsesparametre som følger: Gentagelsestid(TR) = 5,7-5,9 (ms), ekkotid (TE)/ekkoafstand = 1,2-1,4 (ms) / 1,0-1,2 (ms), antal ekkoer = 6, vendevinkel = 3°, SENSE acceleration = 2, rekonstrueret skivetykkelse/antal skiver = 3,0 mm / 50 for at give co-registreret vand, fedt, fedtfraktion og T2* billedserier . Non-breath-hold acquisition vil blive udført fra bunden af ​​kraniet til bunden af ​​thoraxhulen til BAT-måling, og breath-hold acquisition vil blive udført fra kuplen af ​​mellemgulvet til skambensymfysen for abdominal SAT og VAT målinger.

T1-leverbilleder vil blive optaget ved hjælp af 3D T1-fast-field ekko (FFE) sekvens, 2-ekkoer: TE1=1,8 msec, TE2=4,0 msec, TR=5,2 msec, flip angle=15, SENSE parallel billeddannelse med accelerationsfaktor 2,0 i faseindkodningsretning.

In vivo kvantificering af leverfedt vil blive udført ved hjælp af enkelt voxel STEAM spektroskopi (TE=15 ms, TR=5000 ms, Antal signalavaregaes (NSA)=24, spektral bredde=2000 Hz, ingen vandundertrykkelse). En 30×30×30 mm^3 (27 ml) voxel vil blive placeret på højre leverlap for at undgå større kar i henhold til den institutionelle protokol for leverfedtmåling. Kort TE og lang TR vil blive valgt for at minimere T2 og T1 effekter. Scanning uden vejrtrækning vil blive udført, og optagelsestiden vil være ca. 2 min.

Kvantitativ måling af volumen af ​​brunt og abdominalt hvidt fedtvæv Brunt fedtvæv (BAT) vil blive ekstraheret fra MR-billeder ved hjælp af en intern algoritme, der er blevet valideret og offentliggjort i et anerkendt domænetidsskrift. Denne metode udnytter de unikke egenskaber ved fedtfraktion og T2*-værdier i BAT til at segmentere vævet. Volumen af ​​BAT måles i mm^3 og konverteres til ml.

Abdominalt hvidt fedtvæv vil blive adskilt i subkutant og visceralt fedtvæv (SAT og VAT) ved hjælp af en anden intern algoritme, som også er blevet valideret og offentliggjort i et domænetidsskrift. Volumen vil blive målt i milliliter (ml), og området af interesse vil blive dækket fra diafragmakuplen til skambensymfysen.

Spektrumanalyse for intrahepatiske triglycerider (IHTG). Magnetisk resonansspektroskopi (MRS) data vil blive eksporteret til offline tidsdomæneanalyse ved hjælp af AMARES-algoritmen med Gaussiske linjeformer, der passer ind i jMRUI-softwarepakken. IHTG vil blive målt for relative fedtsignalintegraler i form af en procentdel af den samlede signalamplitude. IHTG-indhold beregnes som [signal Intensity of Fat/(Signal Intensity of Fat+Signal Intensity of Water)] x 100. Definitionen af ​​NAFLD vil være baseret på leverfedtindhold højere end tærsklen på 5,5 %.

Leverinflammation og -fibrose Leverbetændelse og -fibrose (LIF)-score baseret på jernkorrigerede T1 (cT1) og T2* værdier vil blive beregnet ved hjælp af LiverMultiScan™ (LMS, Perspectum Diagnostics, Oxford, UK). LIF-scorer spænder fra 0-4, hvor 0 angiver den mindst alvorlige og 4 som den mest alvorlige som vist i figur 3. For at validere LIF-scorerne vil der blive udført leverbiopsi under de fedmeoperationer til vurdering af graden af ​​inflammation og fibrose i lever i forbindelse med NAFLD.

Statistisk analyse Inden for grupper vil sammenligning blive målt ved hjælp af gentagne målinger ANOVA for resultater opnået fra 3 forskellige tidspunkter (baseline, måned 4 og måned 12). Variabler med signifikante forskelle vil blive videreført til parvis sammenligning med bonferroni-korrektion. Sammenligning mellem grupper (livsstilsintervention og bariatriske grupper) vil blive målt i relative ændringer mellem baseline til måned 4 og måned 4 til måned12. Statistiske analyser vil blive udført ved hjælp af Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 25 (IBM, New York, USA). Signifikant niveau vælges ved p < 0,05 (2-halet).