Tarmmikrobiom og sex som risikofaktorer for nyresten efter bariatrisk kirurgi

Eksperimentelt design: Vi vil bestemme kønsforskelle i 24-timers urinoversaturation (SS) med hensyn til calciumoxalat (CaOx) i Roux-en-Y Gastric Bypass (RYGB) og ærmegatrektomipatienter og korrelationen af ​​mikrobielle arter og deres metaboliske veje med urinoxalat. Dette vil blive bestemt under betingelserne for en isokalorisk, standardiseret natrium (200 mmol/dag), calcium, kalium, makronæringsstoffordeling. Vi vil rekruttere forsøgspersoner fra Bariatric Surgery Clinic ved University of Chicago Medical Center.

Sted: Undersøgelsen vil finde sted i deltagernes hjem (Period 1, 4) og i University of Chicago Medicine (UCM) Clinical Research Center. (Periode 2, 3, 5).

Studieperiode:

Undersøgelsen vil bestå af 5 separate perioder. Periode 1 og 2 vil være før operationen og periode 3-5 vil forekomme efter operationen. Periode 1 og 4 varer tre dage og periode 2, 3 og 5 vil vare fire dage, hvoraf tre er hjemme og en fjerde (halv dag) i Clinical Research Center (CRC).

Studieperiode 1 vil finde sted før RYGB eller specifik vægtfylde (SG) i deltagerens hjem. Hver deltager vil give en tre-dages diætoptegnelse og gennemføre et 1,5-timers telefonopkald med CRC-diætisten og en 24-timers urinopsamling (på dag tre). Urinopsamlingssæt vil blive sendt direkte hjem og sendt tilbage til nyrestenslaboratoriet efter færdiggørelsen.

Studieperiode 2 vil blive afsluttet i CRC og vil finde sted før RYGB eller SG. Den faste studiediæt vil blive sendt med kurer sammen med et afføringssæt. Hver deltager vil spise undersøgelsesdiæten på dag et, to og tre i denne undersøgelsesperiode. Om morgenen på dag fire præsenterer forsøgspersoner til CRC i fastende tilstand og bringer afføringssamlinger til CRC. Hver deltager vil indsamle tre 45-minutters urin med en blodprøve i midten af ​​hver indsamling. Deltagerne i undersøgelsen indtager derefter en fast morgenmad og samler seks 45-minutters urin med blodprøver i den post-prandiale periode.

Studieperiode 3 vil blive afsluttet i CRC og vil finde sted mellem 2 og 4 uger efter RYGB eller SG. Tidspunktet på 2 til 4 uger for denne periode blev valgt, fordi de biologiske ændringer i anatomi og neuroendokrin signalering ville være sket 2 uger efter operationen, og patienterne er typisk avanceret fra en diæt med bløde fødevarer til almindelige fødevarer med 2 uger. Forsøgspersoner vil ikke deltage i periode 3 før efter klinisk godkendelse fra kirurgen til diætfremskridt. Det forventes også, at enhver effekt af anæstesi eller perioperative antibiotika og medicin på dette tidspunkt er minimal. Protokollen for undersøgelsesperiode 3 er identisk med protokollen for periode 2 med tre dages undersøgelsesdiæt og CRC på dag fire med fastende og fodret blod- og urinopsamlinger (se periode 2 for detaljer).

Studieperiode 4 vil finde sted i hjemmet mellem 9 og 12 måneder efter RYGB eller SG i deltagerens hjem. Tidspunktet for denne periode er valgt, fordi patienterne typisk har gennemgået størstedelen af ​​vægttabet og haft tid til at vedtage nye selvvalgte hjemmediæter. Urinændringer, der forventes at forekomme i nyrestensdannere, forventes også at kunne påvises på dette tidspunkt. Deltagerne vil give en tre-dages diætoptegnelse og gennemføre et 1,5-timers telefonopkald med CRC-diætisten og en 24-timers urinopsamling (på dag tre). Urinopsamlingssæt vil blive sendt direkte hjem og sendt tilbage til nyrestenslaboratoriet efter færdiggørelsen.

Studieperiode 5 vil finde sted i CRC 12 måneder (+/- 1 måned) efter RYGB eller SG. Tidspunktet for denne periode er valgt, fordi patienterne typisk har gennemgået størstedelen af ​​deres vægttab, og de fleste har haft opløsning af metabolisk syndrom. Protokollen for undersøgelsesperiode 3 er identisk med protokollen for periode 2 og 3 (se periode 2 for detaljer).

Undersøgelsesdiæt: Forsøgspersonerne vil spise en diæt indeholdende 65 mmol natrium, 1740-2940 mg kalium, 800-1200 mg calcium, og måltiderne vil være isokaloriske med kontrolleret makronæringsstoffordeling. Mad vil blive tilberedt i CRC-køkkenet og sendt til patienterne. Indtagelse af vand er ad lib, andre væsker kun som foreskrevet. Diæten vil blive udarbejdet i samråd med diætister, herunder diætister med ekspertise inden for fedmekirurgi. Mad vil blive sendt til deltagerne på dag 1. Deltagerne vil fortsætte med at tage ordineret medicin og vitamintilskud i klinikken for fedmekirurgi.

Kostregistrering til hjemmet og indsamling af ernæringsdata (undersøgelsesperiode 1, 4): Hver deltager vil få udleveret en madlog og en uddeling af portionsestimater forud for hjemmediætregistrering. En tre-dages kostrekord vil blive registreret af deltageren. Inden for en til tre dage efter færdiggørelsen af ​​kostregistret vil hver deltager have et 1,5-timers telefonopkald med CRC-diætisten. Diætisten vil gennemgå journalen for fuldstændighed og afklaring og derefter indtaste dataene i Nutritional Data System for Research (NDSR). NDSR er et veletableret, computerbaseret kostanalysesoftwareprogram, der blev udviklet ved University of Minnesota og giver kvantitative data om både mikro- og makronæringsstoffer fra kosttilbagekaldelsen. Fødevaredatabasen i NDSR omfatter over 18.000 fødevarer og bruger det amerikanske landbrugsministeriums laboratorium som deres primære kilde til næringsværdier og sammensætning. UCM CRC har en eksisterende kontrakt med NDSR for at understøtte brugen af ​​denne software til denne undersøgelse.

Urin- og serummålinger: To 24-timers urinopsamlinger vil blive udført hjemme (med instruktioner). 24-timers urinvolumen, Ca, oxalat, citrat, urinsyre, Na, K, Cl, Mg, sulfat, ammonium og kreatinin vil blive målt. Urinmålinger vil blive udført på University of Chicago Kidney Stone Research Groups laboratorium. Serum 25-vitamin D og parathyroid hormon niveauer vil blive målt gennem CRC i University of Chicago laboratoriet. Serum natrium, kalium, chlorid, bicarbonat, calcium, fosfor, magnesium, kreatinin og glukagon-lignende peptid 1 (GLP-1) vil blive udført på University of Chicago Kidney Stone laboratorium. Serumpeptid YY og insulin vil blive analyseret på University of Chicago Diabetes Research and Training Centers laboratorium. Serumglucagon vil blive analyseret hos LabCorp. Glucose vil blive målt ved hjælp af guldstandard YSI-metoden ved CRC. Serum og urin vil blive frosset ved -80 grader C og opbevaret i nyrestenlaboratoriet til potentielle senere analyser.

Mål 1, Urin Statistisk Analyse: Urin CaOx SS vil blive beregnet ved hjælp af EQUIL2 (et computerprogram, der bruges til beregning af urinmætning). Vi vil sammenligne CaOx SS for mænd vs. kvinder ved hjælp af en t-test, der tager højde for eventuelle forskelle i varianser mellem de to grupper. Vi vil udføre lineære regressionsmodeller efter køn for at bestemme prædiktorer for CaOx SS. Vi vil bruge Spearmans korrelationstest til at finde uafhængige korrelationer mellem mikrobielle arter og/eller metaboliske veje med CaOx SS. Generaliserede lineære modeller vil blive genereret for alle moduler, der er forbundet med høj CaOx SS.

Mål 2, afføringsmikrobielle arter og statistisk analyse: Haglgeværsekventering vil blive udført for alle afføringsprøver. Haglgeværsekventering vil blive udført for alle afføringsprøver. TruSeq DNA Sample prep kit (Illumina) og reagenser fra KAPA Library Preparation kit (Kapa biosystems) vil blive brugt til at generere biblioteker. Biblioteker vil blive sekventeret på Illumina MiSeq-platform ved hjælp af 2x250 nukleotid-parret ende-sekventering. Sekventeringsaflæsninger vil blive konverteret til relative mængder af mikrobielle metaboliske moduler ved hjælp af HUManN og kortlagt til KEGG Relative abundancer vil blive beregnet ved hjælp af Metagenomic Phylogenetic Analysis (MetaPhlAn) pipeline.