Darmmetabolische Neuprogrammierung als Schlüsselmechanismus des Magenbypasses beim Menschen

Mehrere Studien kamen zu dem Schluss, dass die Roux-en-Y-Magenbypass-Operation (RYGBS) derzeit die beste Behandlungsoption für Adipositas-bedingten Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) ist. Die Mechanismen, die der RYGBS-induzierten Verbesserung der Blutzuckerkontrolle zugrunde liegen, bleiben unklar. Viele Forscher haben argumentiert, dass dieser Effekt nicht vom Verlust des Körpergewichts abhängt, und basieren auf klinischen Beobachtungen, dass eine Verbesserung der Glukosehomöostase früh in der postoperativen Phase, häufig vor der Entlassung aus dem Krankenhaus, eintritt. Das Verständnis der Mechanismen, die den metabolischen Wirkungen von RYGBS zugrunde liegen, wird dazu beitragen, Wege zu finden, um RYGB zu verbessern oder diese Effekte ohne Operation zu erzielen.

In dieser Studie wird das Konzept der Umprogrammierung des Darmstoffwechsels als einer der wichtigsten Wirkmechanismen zur Verbesserung des Diabetes nach einer Roux-en-Y-Magenbypass-Operation (RYGBS) beim Menschen untersucht. Es wird angenommen, dass der rekonfigurierte Darm durch eine Zunahme energieintensiver Prozesse wie struktureller Umbau, Reorganisation des Zytoskeletts und Zellproliferation gekennzeichnet ist. Um den gestiegenen bioenergetischen Anforderungen gerecht zu werden, erhöht das Darmepithel seine Stoffwechselaktivität und programmiert seine Brennstoffnutzung neu. Insbesondere werden der Glukose-, Cholesterin- und Aminosäurestoffwechsel dramatisch verändert, um die anabolen Wege zu steigern und Bausteine ​​für das Zellwachstum und den Zellerhalt zu erzeugen.

Bisher war es nicht möglich, diese Hypothese beim Menschen zu testen, da: A) die adaptiven Prozesse des Darms bei Patienten, die sich einer RYGBS unterziehen, nicht gründlich charakterisiert wurden, B) nicht bekannt ist, ob die Darmumprogrammierung früh genug auftritt, um die sofortige Verbesserung zu erklären im Glukosestoffwechsel, der nach RYGBS beim Menschen beobachtet wurde, und C) die Variabilität des Grades der intestinalen Stoffwechselanpassung, die für die Variabilität der Remission von T2DM verantwortlich sein könnte, wurde nicht untersucht. Diese Studie wird eine umfassende Längsschnitt-Stoffwechselanalyse der Roux-Extremität bei menschlichen Probanden mit und ohne T2DM durchführen, die sich einer RYGBS unterziehen, und den zeitlichen Verlauf der adaptiven Stoffwechselveränderungen bestimmen.

Es werden achtzehn (18) Probanden mit und vierzehn (14) Probanden ohne T2DM (insgesamt 32 Probanden) rekrutiert, für die eine RYGBS als Standardbehandlung vorgesehen ist. Für jedes eingeschriebene Subjekt umfasst die Datenerfassung eine Darmgewebeprobe (Probe von Roux-Gliedmaßengewebe aus weggeworfenem Gewebe) zum Zeitpunkt der RYGBS aus der Schleimhaut des Jejunums, innerhalb von 40 cm von der gastrojejunalen Anastomose. Postoperativ wird eine Gewebeentnahme aus demselben Bereich durch eine Endoskopie des oberen Gastrointestinaltrakts 1 Monat (±15 Tage), 6 Monate (±1 Monat) und 12 Monate (±2 Monate) nach RYGBS durchgeführt. Gewebeproben werden zur histomorphologischen Untersuchung sowie für RNA-, Protein- und Metabolomics-Analysen verarbeitet. Zu jedem Zeitpunkt wird eine Blutprobe entnommen und auf metabolische Biomarker analysiert. Die Datenanalyse umfasst die Beschreibung und den Vergleich der morphologischen, Genprotein- und Metabolitensignaturen des Darmgewebes (Roux-Gliedmaßen) und der Blutbiomarker zu jedem Zeitpunkt. Darüber hinaus werden diese Ergebnismaße zwischen den beiden Gruppen (T2DM und Nicht-T2DM) verglichen. Abschließend wird eine Korrelation der intestinalen adaptiven Veränderungen mit dem Stoffwechselstatus, einigen Essverhaltensweisen, unerwünschten Symptomen und der Lebensqualität durchgeführt.