Tanken Sie neue Energie mit Ernährung, Bewegung und Gewichtsverlust (RENEW)

SPEZIFISCHE ZIELE Das erste spezifische Ziel ist die Untersuchung von Mechanismen für die Pathogenese schwerer Adipositas.

Adipositas ist eine heterogene und komplexe Stoffwechselstörung. Die Pathogenese der Adipositas bleibt unklar, und es ist unklar, warum manche Personen zu schwerer Adipositas neigen. Unklar ist auch, warum es bei schwerer Adipositas ethnische und rassische Unterschiede gibt. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass metabolische Anfälligkeiten für Fettleibigkeit bei stark übergewichtigen Menschen identifiziert werden können. Das 1. spezifische Ziel untersucht die Pathogenese schwerer Adipositas mit drei Forschungsprotokollen, die innerhalb derselben Kohorte von Forschungsteilnehmern angewendet werden.

1. Energieverbrauch. Einige frühere Studien weisen auf niedrigere Raten des Energieverbrauchs im Ruhezustand (REE) bei Afroamerikanern hin, was ein metabolisches Risiko für Gewichtszunahme und Widerstand gegen Gewichtsabnahme darstellt. Andere neuere Arbeiten heben eine wichtige Rolle der Nicht-Übungsaktivitäts-Thermogenese (NEAT) bei der Pathogenese von Fettleibigkeit hervor. Es gibt begrenzte Daten zum Energieverbrauch bei schwerer Adipositas. Bei 120 stark übergewichtigen Erwachsenen (50 % Klasse II und 50 % Klasse III; mit 50 % afroamerikanischer Beteiligung) wird der Energieverbrauch zu Studienbeginn und nach 6 Monaten Intervention untersucht. Die Double-Labeled-Water-Methode wird verwendet, um den täglichen Gesamtenergieverbrauch (TEE) zu messen. Indirekte Kalorimetrie wird verwendet, um die Stoffwechselrate im Ruhezustand (RMR) zu messen. Die körperliche Aktivität wird mit leichten, tragbaren Monitoren gemessen. NEAT wird anhand dieser Messungen berechnet. Es werden Vergleiche zwischen den Gruppen mit Fettleibigkeit der Klassen II und III mit weiterer Analyse der Auswirkungen der ethnischen Zugehörigkeit durchgeführt. Diese Ergebnisse werden mit Daten verglichen, die bei mageren Kontrollpersonen gewonnen wurden. Die Wirkung der Intervention wird untersucht. Diese Kohorte wird eine 1-jährige intensive verhaltensbezogene Gewichtsabnahmeintervention erhalten. Die Hälfte der Freiwilligen wird randomisiert einer kombinierten Diät- und Bewegungsintervention (DE) zugeteilt, und die anderen werden randomisiert einer Diätintervention nur für die ersten 6 Monate zugeteilt, wobei die Trainingskomponente nach 6 Monaten hinzugefügt wird (DE-DELAY).
2. beeinträchtigte Fähigkeit zur Fettoxidation. Bei diesen Teilnehmern wird zu Studienbeginn und nach 6 Monaten ein Tropfen Blut für ein kostengünstiges, hochdurchsatzfähiges und dennoch hochdetailliertes Tandem-Massenspektroskopieprofil der Plasmaspiegel von Acylcarnitinen entnommen. Erhöhte Konzentrationen weisen auf Störungen der Fettsäureoxidation hin, und ein selektiver Anstieg spezifischer Acylcarnitin-Spezies weist auf bestimmte enzymatische Loci der Beeinträchtigung hin. Dieses Ziel ergibt sich aus den raschen jüngsten Fortschritten auf zwei parallelen Gebieten der Stoffwechselforschung. Eines davon ist das Gebiet der "angeborenen Stoffwechselstörungen", ein Gebiet, das allgemein bei Neugeborenen und Kindern angewendet wird. Auf diesem Gebiet gab es während des letzten Jahrzehnts einen raschen Anstieg beim Erkennen und Abgrenzen angeborener Fehler der Fettsäureoxidation. Die Profilierung der Plasmaspiegel von Acylcarnitin-Spezies ist ein diagnostischer Standardansatz. In der Adipositasforschung wurde im selben Zeitraum, in dem eine der wichtigsten Stoffwechselstörungen die mitochondriale Dysfunktion und die verringerte Kapazität zur Fettsäureoxidation im Skelettmuskel ist, eine starke Datenbasis entwickelt. Es wurde über Rassenunterschiede in der oxidativen Kapazität der Muskeln berichtet, mit niedrigeren Werten für die oxidative Kapazität bei AA-Frauen, Eigenschaften, die als metabolischer Risikofaktor für Fettleibigkeit postuliert werden. Wir schlagen eine Interaktion dieser beiden Untersuchungsrichtungen vor, um die Nützlichkeit des Tandem-Massenspektroskopie-Screenings auf Plasma-Acylcarnitine als nicht-invasive Sonde für metabolische Beeinträchtigungen bei stark übergewichtigen Personen zu untersuchen.
3. Leptinresistenz. Das dritte Protokoll, das in dieser Gruppe stark übergewichtiger Patienten verwendet wird, betrifft ein neuartiges Konzept für die Leptinresistenz. Vor einem Jahrzehnt war die Entdeckung von Leptin ausschlaggebend für die Erneuerung des wissenschaftlichen Interesses an Fettleibigkeit. Leptin moduliert den Appetit und den Energieverbrauch, zwei Prozesse, die für die Gewichtsregulierung grundlegend sind. Die Behandlung von Fettleibigkeit mit Leptin hat jedoch die Erwartungen nicht erfüllt. Dies wurde der „Leptinresistenz“ zugeschrieben. In diesem Protokoll wird die Rolle von Serum-Leptin-interagierenden Proteinen (SLIPs) untersucht, die Leptin als Faktor binden, der zur Leptinresistenz beiträgt. Diese Linie der Grundlagenforschung zeigt, dass eines der SLIPs das C-reaktive Protein (CRP) ist, was darauf hindeutet, dass eine niedriggradige Entzündung, eine metabolische Komplikation von Fettleibigkeit im Zusammenhang mit dem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD), ebenfalls zur Pathogenese von Fettleibigkeit beitragen kann . Es gibt gemeinsame Themen in diesen drei Protokollen, die das spezifische Ziel 1 bilden. Jede adressiert einen Aspekt der Regulierung des Energieverbrauchs und der Fettoxidation. Jeder hat das Potenzial, neue Biomarker zu identifizieren. Jedes Projekt verwendet modernste Analyseverfahren, verwendet jedoch nur minimalinvasive Probenentnahmen. Schließlich wird jede in der gesamten Forschungskohorte von Phase 1 zu Studienbeginn und während der Intervention durchgeführt, wobei die metabolischen Wirkungen von DE mit DE-DELAY verglichen werden. Obwohl körperliche Aktivität für die Aufrechterhaltung der Gewichtsabnahme wichtiger sein kann als die Einleitung einer Gewichtsabnahme, wurde festgestellt, dass sie die Kapazität zur Fettoxidation stärker erhöht als die Gewichtsabnahme durch die Ernährung. Aus dieser letzteren Perspektive sind wir an Vergleichen von DE und DE-DELAY nach 6 Monaten unter Verwendung dieser metabolischen Parameter interessiert.

Das zweite spezifische Ziel ist die Entwicklung einer wirksamen Intervention für stark übergewichtige Menschen.

Axiomatisch in den gegenwärtigen Ansätzen zur Behandlung von Fettleibigkeit ist, dass klinisch signifikante Vorteile mit einem bescheidenen Gewichtsverlust erzielt werden. Dieses Prinzip liegt den Konsensempfehlungen für ein Gewichtsverlustziel von 5 bis 10 % für übergewichtige und fettleibige Personen zugrunde. Das zweite spezifische Ziel besteht darin, eine verhaltensbezogene Ernährungs- und körperliche Aktivitätsintervention zu implementieren und zu bewerten, ob diese einen angestrebten Gewichtsverlust nach 1 Jahr von ≥ 7 % bei übergewichtigen Studienteilnehmern der Klassen II und III erreicht. 120 Erwachsene, wie oben beschrieben, erhalten eine einjährige Intervention. Eine Intervention zur Steigerung der körperlichen Aktivität bei stark übergewichtigen Menschen kann eine besondere Herausforderung darstellen. Möglicherweise ist dies nach einer Phase der Gewichtsabnahme einfacher. Die Inszenierung von Ernährung und körperlicher Aktivität (DE versus DEDELAY) wird dies untersuchen.

Das dritte spezifische Ziel ist die Bewertung der Wirkung von Interventionen auf nachteilige Gesundheitsrisiken.

Die medizinische Begründung für Gewichtsverlust und körperliche Aktivität besteht darin, die Gesundheit zu verbessern und die negativen Auswirkungen von Fettleibigkeit zu lindern. Das dritte spezifische Ziel besteht darin, die Auswirkungen der Intervention in der Phase-1-Kohorte zu bewerten. Eine Reihe standardisierter klinischer Messungen, Labortests und Selbstberichtsinstrumente wird zu Studienbeginn, nach 6 Monaten und nach 1 Jahr durchgeführt. Wir werden untersuchen: 1) traditionelle kardiovaskuläre Risikofaktoren (z. Bluthochdruck, Dyslipidämie, Glukose und Insulin, zusammen mit anderen endokrinen Messungen); 2) Entzündungsmarker, Adipokine und Zytokine; 3) Körperzusammensetzung und regionale Verteilung des Fettgewebes; 4) Funktionsstatus (ein zeitgesteuerter 400-Meter-Korridorgang); 5) subklinische Gefäßerkrankung (Pulswellengeschwindigkeit und Karotis-Ultraschall); 7) Gesundheitsgeschichte und Einnahme von Medikamenten; und 8) demografische Indizes, soziale und nachbarschaftliche Faktoren, Lebensqualität, Auswirkungen von Fettleibigkeit und Selbstwahrnehmung von Körperbild und Diskriminierung. Ein Untersuchungsstrang betrifft die Rolle von Ausgangsmerkmalen bei der Berücksichtigung der Heterogenität zwischen Individuen bei den Nebenwirkungen schwerer Adipositas. Die zweite Untersuchungslinie besteht darin, die Auswirkungen von Interventionen zur Änderung dieser Parameter zu bewerten.