Biometaboliske resultater efter vægttabskirurgi: en individualiseret tilgang

Resultater efter vægttabskirurgi er ret varierende, idet nogle patienter tager en betydelig vægt på i den postoperative periode. Stigende beviser tyder på, at gastrisk bypass fører til vægttab og forbedring af associeret metabolisk sygdom gennem andre mekanismer end blot begrænsning og malabsorption og kan omfatte cirkulerende galdesyrer, tarmhormoner, genetisk/epigenetisk variabilitet, ændringer i tarmmikrobiota samt andre mekanismer. Hvorvidt ændringer af bypasset tarmlængde kan forbedre resultaterne efter gastrisk bypass, er ikke blevet tilstrækkeligt undersøgt med inkonsistente resultater i litteraturen. Hvorvidt en forøgelse af mængden af ​​omgået tarm positivt kan forstærke de multifaktorielle mekanismer, der er involveret i vellykket vægttab, er ikke blevet undersøgt.

Det primære mål med forskningen er at afgøre, om en forøgelse af mængden af ​​bypasset tarm under gastrisk bypass-operation forbedrer resultaterne og påvirker molekylære og metaboliske ændringer, der kan påvirke resultaterne efter gastrisk bypass. Den foreslåede forskning vil ikke kun evaluere biologiske mekanismer for vægttab og sammenhæng mellem disse mekanismer og vellykket vægttab, men også undersøge den rolle, tarm-bypass har på molekylære og metaboliske mekanismer involveret i effektiv vægttabsterapi. Uanset om vægttabsresultaterne er ens hos patienter med forskellige længder af bypasset tarm, vil tarmens rolle i gastrisk bypass blive undersøgt gennem evaluering af tarmmikrobiota, cirkulerende miRNA'er og tarmhormoner, tre mekanismer, der menes at spille en rolle i effektiviteten af gastrisk bypass til vægttabsoperation.

Mål 1: Bestem, om øget længde af bypasset tarm fører til forbedrede kliniske resultater efter gastrisk bypass. Et randomiseret-kontrolleret forsøgsdesign vil blive brugt med patienter randomiseret til variable længder af bypasset tarm, når de gennemgår gastrisk bypass. Et randomiseret forsøg vil hjælpe med at undgå procedureudvælgelsesbias. Kirurgiske og ikke-kirurgiske kontrolgrupper vil bestå af patienter, der får ærmegatrektomi (ikke-intestinal bypass kirurgisk kontrol) og dem, der gennemgår den bedste ikke-kirurgiske, medicinske terapi. De primære målte resultater vil omfatte vægttab og lindring af medicinske følgesygdomme af fedme, specifikt diabetes og dyslipidæmi. Sekundære resultater omfatter komplikationer relateret til malabsorption.

Mål 2: Mål tarmhormonforandringer efter øget tarmbypass under gastrisk bypass. Forskerne vil måle tarmhormoner efter variable mængder af intestinal bypass for at bestemme rollen af ​​intestinal bypass i forbedring af tarmhormonproduktionen, der påvirker stofskiftet, sult og muligvis vægttab. Blod indsamlet fra patienter i mål 1 vil blive brugt til at måle tarmhormonniveauer, som derefter vil blive korreleret til kliniske resultater.

Mål 3: miRNA profilering hos patienter med gastrisk bypass med variable tarm bypass længder. Efterforskerne vil udføre miRNA-arrays på plasma fra patienter fra mål 1 for at bestemme mulige veje påvirket af vægttab og især øgede tarm-bypass-længder hos patienter, der gennemgår gastrisk bypass. Den variable ekspression af miRNA vil også være korreleret til vægttabsresultater og forbedring af metabolisk sygdom hos de kirurgiske patienter.

Mål 4: Mål variation i tarmmikrobiom på grund af øget tarm-bypass under gastrisk bypass. Forskerne vil undersøge virkningen af ​​vægttab og variable tarm-bypasslængder under gastrisk bypass på tarmmikrobiomet. Dette vil blive bestemt gennem indsamling af afføringsprøver præoperativt såvel som postoperativt hos patienter, der skal have en vægttabsoperation. Prøver vil blive indsamlet fra patienter i mål 1 ovenfor. Sleeve gastrectomy-patienter vil blive brugt til at bestemme virkningen af ​​kirurgisk vægttab på tarmmikrobiom, og variation i tarm-bypass-længder vil give indsigt i rollen som bypasset tarm i virkningerne af gastrisk bypass på ændringer i tarmmikrobiota efter vægttabskirurgi. Gennem korrelation med kliniske resultater vil efterforskerne være i stand til at bestemme enhver sammenhæng med vægttab og lindring af metabolisk sygdom, når tarmmikrobiotaen modificeres efter vægttabskirurgi.

Nærme sig

Protokolmål 1: Bestem, om øget længde af bypasset tarm fører til forbedrede kliniske resultater efter gastrisk bypass.

Primære resultater vil omfatte vægttab og lindring af medicinske følgesygdomme af fedme, især diabetes og dyslipidæmi. Sekundære resultater omfatter bestemmelse af komplikationer, der opstår, såsom proteinkalorie underernæring, vitamin- og mikronæringsstofmangel og kronisk diarré.

1a. Randomisering af patienter og operationsteknik. Der vil blive brugt i alt fem grupper. Den kirurgiske kontrolgruppe vil bestå af patienter, der får en laparoskopisk ærmegatrektomi som beskrevet nedenfor under procedurebeskrivelser. Den ikke-kirurgiske kontrolgruppe vil omfatte patienter, der gennemgår den bedste medicinske behandling gennem vores medicinske vægttabsprogram. De andre tre grupper vil blive randomiseret gennem en forseglet kuvert metode. Den tildelte gruppe vil være i en forseglet kuvert, og patienten vil blive blindet over for den behandlingsgruppe, som de er tildelt. Patienter vil blive randomiseret til variable længder af intestinal bypass under udførelsen af ​​en laparoskopisk Roux-en-Y gastrisk bypass. Se beskrivelse af procedure nedenfor. Disse grupper vil fungere til at undersøge virkningen af ​​stigende længder af bypasset tyndtarm gennem modifikationer af BPL-længden. Følgende tre grupper vil blive brugt:

1. Alimentær lemlængde 100 cm og biliopancreatisk lemlængde (ægte bypasset tarmlængde) på 50 cm
2. Alimentær lemlængde 100 cm og biliopancreatisk lemlængde (ægte bypasset tarmlængde) på 100 cm
3. Alimentær lemlængde 100 cm og biliopancreatisk lemlængde (ægte bypasset tarmlængde) på 150 cm Prøvestørrelse til randomisering til de tre gastriske bypass-grupper vil være ca. 75 patienter i hver gruppe. 75 sleeve gastrectomy patienter vil også blive inkluderet. Prøvestørrelsen blev bestemt ud fra tidligere publiceret litteratur. Det samlede antal af disse patienter vil kun blive brugt til den kliniske del af undersøgelsen. Prøvestørrelse for denne pilotundersøgelse for hver af tarmhormonassays, tarmmikrobiomanalyser og miRNA-arrays vil være 15 forsøgspersoner i hver gruppe. Dette vil omfatte 15 patienter udvalgt fra hver af grupperne af randomiserede gastrisk bypass-patienter, sleeve gastrectomy-gruppen og den medicinske kontrolgruppe for i alt 75 patienter. Hver patient vil få opsamlet afføring og blod ved forbehandling (kirurgisk eller ikke-kirurgisk behandling), 6 måneder efter behandling og 12 måneder efter behandling.

Kirurgisk procedure En gastrisk bypass vil blive udført ved hjælp af vores standardteknik. Kort sagt vil alle procedurer blive udført laparoskopisk, som det er almindelig praksis. Specifikt på vores institution vil maveposen blive konstrueret med en lineær hæftemaskine, der er cirka 5 cm lang og 3 cm bred. Gastrojejunostomi anastomosen vil blive konstrueret enten med en 25 mm cirkulær hæftemaskine eller en lineær hæftemaskine. Den lineære hæftemaskine almindelig gastroenterotomi lukkes i en løbende 2-lags måde for at indsnævre til ca. 13-15 mm. Jejunojejunostomien vil blive oprettet med en linerhæftemaskine efter oprettelse af BPL-længde på 50 cm, 100 cm eller 150 cm og en fordøjelseslemmerlængde på 100 cm, som forbindes til maveposen via gastrojejunostomien. Den resterende tyndtarm, som vil repræsentere den fælles tyndtarmskanal, vil også blive målt. Målinger vil blive opnået ved hjælp af formålte markeringer på en laparoskopisk griber, der bruges til at håndtere tyndtarmen.

Patienter, der gennemgår en ærmegatrektomi, vil fungere som kontrolgruppe for at bestemme den effekt, som intestinal bypass har på de målte resultater. Ærmegatrektomi udføres laparoskopisk for at resektere og fjerne ca. 80 volumenprocent af den ydre del af maven. På vores institution udføres specifikt ærmegatrektomien ved hjælp af flere affyringer af en laparoskopisk hæftemaskine ved hjælp af en bougie som en intraluminal skabelon til dimensioneringsformål. Bougie'en er enten 36 eller 40 fransk ifølge vores sædvanlige praksis.

2a. Prøveindsamling præoperativt og postoperativt til metaboliske og molekylære undersøgelser.

Prøvesamling

Prøver vil blive indsamlet og behandlet af OneHealth Biorepository eller et andet forskningslaboratorium på stedet. Følgende prøver vil blive indsamlet hos hver patient:

1. Blod: Opsamles på et præoperativt tidspunkt og derefter 6 måneder og 12 måneder postoperativt. Blodet vil blive udtaget af MU Health Care-laboratorier eller tilknyttet forskningspersonale og transporteret med kurer i henhold til standardprotokol til OneHealth Biorepository eller andet forskningslaboratorium. Det vil blive fraktioneret i dets komponenter og plasma opsamlet og opbevaret ved -80 ℃ som tidligere beskrevet.
2. Afføring: Afføringsprøver vil blive indsamlet af patienter derhjemme ved hjælp af medfølgende kits og sendt til OneHealth Biorepository eller et andet tilknyttet forskningslaboratorium og opbevaret som tidligere beskrevet. Prøver uddeles i alikvoter og opbevares ved -20 ℃.

3a. Prospektiv indsamling af kliniske data. Vægtrelaterede data vil blive indsamlet for at bestemme effektiviteten af ​​vægttabsoperationer. Vægtdata, der indsamles, vil omfatte høj vægt, når man går ind i vægttabskirurgiprogrammet, umiddelbar præoperativ vægt indsamlet på operationsdagen og postoperativ vægt efter 1 uge, 1 måned, 3 måneder, 6 måneder og 12 måneders opfølgningsaftaler. Yderligere indsamlede resultater vil omfatte tilstedeværelse af diabetes mellitus med niveauer af glykeret hæmoglobin (HgbA1C) målt præoperativt og 6 og 12 måneder postoperativt. Remission af diabetes vil blive overvejet, hvis patienten ikke har nogen antidiabetisk medicin med en normal HgbA1C. Tilstedeværelsen af ​​præoperativ dyslipidæmi vil også blive dokumenteret til at omfatte abnormiteter af LDL-kolesterol, HDL-kolesterol og triglyceridniveauer. Remission af dyslipidæmi vil blive overvejet, hvis præoperative unormale niveauer af LDL- og HDL-kolesterol og triglycerider vender tilbage til det normale i fravær af lipidsænkende midler.

Mål 2: Mål tarmhormonforandringer efter øget tarm-bypass under gastrisk bypass Millipore Human Metabolic Hormone Magnetic Bead Panel - Metabolism Multiplex Assay vil blive brugt til at undersøge et panel af tarmhormoner inklusive GLP-1, GIP, leptin, PYY og ghrelin. Plasma fra 15 patienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for i alt 75 patienter i alt vil blive undersøgt. Hormonniveauer i plasmaet vil blive målt. Data vil blive analyseret både for intergruppe forskelle såvel som korrelation med kliniske resultater vil blive udført.

Mål 3: miRNA profilering hos patienter med gastrisk bypass med variabel tarm bypass længde 15 patienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for i alt 75 patienter i alt vil blive undersøgt. Plasma vil blive brugt til at udføre Affymetrix miRNA-arrays for at måle ekspression af al aktuelt kendt miRNA. Tilsvarende veje, som miRNA påvirker, vil blive identificeret ved hjælp af offentligt tilgængelige databaser. Forskelle i miRNA-ekspression mellem behandlingsgrupper vil blive sammenlignet. Forskellige niveauer af ekspression af miRNA vil også blive sammenlignet med kliniske resultater.

Mål 4: Mål variation i tarmmikrobiom på grund af øget tarm-bypass under gastrisk bypass.

Afføringsprøver vil blive indsamlet som beskrevet ovenfor. De vil blive opbevaret i OneHealth Biorepository eller andet laboratorium indtil behandling. 15 patienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for i alt 75 patienter i alt vil blive undersøgt. Sammensætningen af ​​mikrobiota i hver gruppe vil blive bestemt som tidligere beskrevet. Sammenligning mellem behandlingsgrupper vil blive udført. Korrelation til kliniske udfaldsvariable vil blive bestemt