Auswirkungen des äußeren Körpergewichts auf das Körpergewicht bei Erwachsenen mit Adipositas Grad II und III

HINTERGRUND Fettleibigkeit ist eines der am weitesten verbreiteten und boomenden gesundheitlichen und sozialen Probleme der letzten Jahrzehnte in industrialisierten Gesellschaften. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) schwanken die Fettleibigkeitsraten in europäischen Ländern wie dem Vereinigten Königreich, Deutschland, Frankreich und Spanien bei der erwachsenen Bevölkerung zwischen 23 und 29 %. Diese Werte steigen in den Vereinigten Staaten, Kanada und Australien auf 42,4 %, 27 % bzw. 31 %, wenn man die Daten der wichtigsten Gesundheitsbehörden dieser Länder aus den letzten 5 Jahren berücksichtigt, was es zu einem sozialen und öffentlichen Gesundheitsproblem macht.

Die Ätiopathogenese dieser Erkrankung ist multifaktoriell; Die fettleibigen Eigenschaften der Umwelt können die Genexpression beeinflussen und die Entwicklung von Fettleibigkeit beeinflussen. Eine erhöhte Kalorienaufnahme, beeinflusst durch eine fettreiche Ernährung (westliche Ernährung), fehlende oder unzureichende körperliche Aktivität und Veränderungen im Energiestoffwechsel scheinen die drei grundlegenden Faktoren zu sein, die zur Entstehung von Fettleibigkeit beitragen. Darüber hinaus scheinen diese Faktoren eine wichtige Rolle bei der Entstehung anderer Stoffwechselentitäten wie Bluthochdruck, Dyslipidämie und Insulinresistenz oder Typ-II-Diabetes zu spielen, die zusammen mit zentraler Adipositas das metabolische Syndrom ausmachen. Diese klinische Entität verdoppelt das Risiko für koronare und zerebrovaskuläre Erkrankungen, erhöht das Risiko für Diabetes um das Fünffache und erhöht die Gesamtmortalität um 50 %. Parallel zu den oben aufgeführten Risikofaktoren betonen einige Studien die Rolle eines sitzenden Lebensstils als einen von körperlicher Aktivität unabhängigen Faktor bei der Entwicklung einer Stoffwechselpathologie. Nicht nur das Fehlen von körperlicher Aktivität geringer, mittlerer oder hoher Intensität wurde mit der Entwicklung des metabolischen Syndroms in Zusammenhang gebracht, sondern auch die Zunahme der Zeit, die mit sitzenden Tätigkeiten verbracht wurde, mit einem Odds Ratio von 2,38.

Diese intrinsischen und extrinsischen Faktoren scheinen miteinander zu interagieren und sich gegenseitig zu beeinflussen, wodurch homöostatische und physiologische Prozesse bei adipösen Personen verändert werden.

Seit seiner Entdeckung und Beschreibung in den 1990er Jahren durch Friedman ist Leptin der wichtigste hormonelle Faktor bei der Regulierung und Kontrolle der Kalorienaufnahme und des Stoffwechsels und damit des Körpergewichts und der Körperzusammensetzung. Seine periphere Produktion auf der Ebene des weißen Fettgewebes und seine hypothalamischen Wirkungen (Abnahme der orexischen neuronalen Aktivität und Konditionierung der dopaminergen Belohnungskreise) beeinflussen die Reaktion des Einzelnen auf Nahrung und regulieren das Sättigungsgefühl und die Nahrungsaufnahme.

Es gibt Hinweise darauf, dass dieser Mechanismus bei Menschen mit Fettleibigkeit verändert ist, bei denen eine übermäßige Leptinproduktion aufgrund erhöhter Fettgewebekonzentrationen und folglich hoher Serumkonzentrationen die zentrale und periphere Empfindlichkeit gegenüber diesem Hormon beeinträchtigt, was auf lange Sicht zu einer geringeren Reaktionseffizienz führt. Daraus entstand der Begriff „Leptinresistenz“. Dieser Widerstand scheint das hypothalamische Sättigungssignal sowie die mit der Nahrungsaufnahme verbundenen dopaminergen Schaltkreise zu verändern und das Auftreten oder die Zunahme metabolischer Pathologien, insbesondere Fettleibigkeit, zu begünstigen. Diese Dysregulation der Kalorienaufnahme tritt ohne Veränderungen in der Produktion und Funktion von Ghrelin auf, einem Hormon, das im Magen produziert wird und mit Hunger in Verbindung gebracht wird.

Neuere Forschungen haben ein zweites System der Körpergewichtshomöostase vorgeschlagen, das mit dem mechanischen Reiz des aufrechten Stehens verbunden ist, und den Begriff „Gravitostat“ geprägt.

Studien an Mäusen und Menschen zeigen vielversprechende Ergebnisse bei der Regulierung des Körpergewichts und des Fettanteils durch dieses mechanische System. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass sich beide Parameter erheblich reduzieren, wenn den Probanden externes Gewicht hinzugefügt wird, was zu Veränderungen bei der Nahrungsaufnahme und dem Kalorienverbrauch führt. Diese Anpassungen wurden unabhängig von der Leptinresistenz oder dem Fehlen von Leptinrezeptoren getestet und zeigten so die Existenz eines unabhängigen homöostatischen Regulationswegs. Es hat sich gezeigt, dass diese Veränderungen nur bei adipösen Probanden signifikant sind, wohingegen bei normopesischen Probanden, die eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Leptin zeigen, die durch die erhöhte Belastung hervorgerufenen Veränderungen nicht signifikant zu sein scheinen. In Bezug auf die Neuzusammensetzung des Körpers scheinen diese Studien darauf hinzuweisen, dass die Muskelmasse erhalten bleibt, ohne dass es zu nennenswerten Verlusten kommt, wie es in anderen Zusammenhängen mit einem Kaloriendefizit der Fall ist, wodurch der Verlust von weißem Fettgewebe (insbesondere viszeral) als Mechanismus der Gewichtsregulierung priorisiert wird.

Einige Studien begründen diese Wirkung mit der Produktion von Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (FGF), die von den Osteozyten produziert werden, insbesondere des Faktors FGF21, der mit dem hypothalamischen Rezeptor FGFR1c assoziiert ist. Die Verdreifachung der Serummengen des FGF21-Faktors durch hepatische Expression bei Personen, die Körpergewicht ausgesetzt sind, scheint die Zunahme der Fettmobilisierung und -oxidation sowie den Verlust von Körpergewicht zu rechtfertigen, was trotz des katabolen Kontexts nicht der Fall ist beeinflussen die Muskelmasse. Auf jeden Fall scheinen die Ergebnisse noch nicht schlüssig zu sein, da bei supraphysiologischen FGF21-Belastungen die Wirkung des Gewichtsverlusts abgeschwächt wird, was wahrscheinlich auf eine Regulierung durch den FGFR1c-Rezeptor hindeutet, die teilweise durch einen oder mehrere andere Faktoren vermittelt wird. Dies könnte ein Schlüsselfaktor für die mangelnde Wirksamkeit bei normopesischen Personen sein.

Einige Studien zeigen, wie die erhöhte Belastung während der präpubertären Phase bei Ratten die Expression von Wachstumshormonen (IGF-1 und GHGH) als homöostatischen Mechanismus zur Kontrolle einer plötzlichen Gewichtszunahme verringert. Ebenso wird eine Herunterregulierung der Ghrelinrezeptoren auf hypothalamischer Ebene beobachtet, was zu einer Verringerung der Kalorienaufnahme führt. Andere Anpassungen, die den physiologischen Mechanismus der Körperhomöostase, in diesem Fall während des Wachstums, erklären könnten.

Hinsichtlich der Analyseparameter zeigt die einzige am Menschen durchgeführte klinische Studie nur eine signifikante Reduzierung von LDL und Leptin; Für die anderen untersuchten Parameter sind die Ergebnisse nicht schlüssig.

Unter Berücksichtigung dieser Tatsache konnten einige Hinweise auf eine bidirektionale Regulierung beobachtet werden, bei der bei Probanden bei plötzlicher Abnahme der Belastung das Körpergewicht und die Fettmasse zunahmen. Das Fehlen von Follow-up in Humanstudien4 erlaubt keine Extrapolation dieser Ergebnisse. Auf klinischer Ebene könnte diese Regulierung eine Gewichts- und im Wesentlichen Fettzunahme nach Fettabsaugungseingriffen6 oder anderen Zusammenhängen mit plötzlichem Gewichtsverlust oder Ernährungsgewohnheiten mit aggressiver Kalorienrestriktion rechtfertigen. In diesem Fall würden beide homöostatischen Systeme Einfluss haben, einerseits würde der Gravitostat die Nahrungsaufnahme erhöhen und das Fettgewebe abnehmen, und die bedingte Verringerung der Leptinproduktion würde die magersüchtigen Signale verringern, was die Probanden dazu prädisponieren würde, häufigere und kaloriendichtere Nahrungsaufnahmen zu machen .

Die von einigen Forschern präsentierten Ergebnisse sind vielversprechend für die Entwicklung neuer Instrumente zur Unterstützung von Patienten mit Fettleibigkeit, trotz der kurzen Dauer der Intervention und der mangelnden Nachsorge der Patienten, dem Fehlen konsistenter Änderungen in der analytischen Analyse, Die Leistung nur bei jungen und mäßig adipösen Patienten sowie der hohe Anspruch des Interventionsprotokolls und die plötzliche Zunahme des Körpergewichts nach dem Eingriff (in Grundlagenstudien) machen weitere Untersuchungen erforderlich, um die Anwendbarkeit, Nützlichkeit und Wirksamkeit des Gravitostats nachzuweisen als therapeutisches Instrument sowie die hohen Anforderungen des Interventionsprotokolls und die plötzliche Gewichtszunahme nach dem Eingriff (in Grundlagenstudien) machen es erforderlich, weitere Untersuchungen durchzuführen, um die Anwendbarkeit, Nützlichkeit und Wirksamkeit des Gravitostats als zu beweisen ein therapeutisches Instrument bei Patienten mit Fettleibigkeit.

Aus diesem Grund schlägt die vorliegende Doktorarbeit eine intrasubjektkontrollierte Studie über einen Zeitraum von 12 Wochen (4 Kontroll-, 4 Interventions- und 4 Nachbeobachtungswochen) bei Patienten mit Adipositas Grad II und III vor. Während des Interventionszeitraums werden die Teilnehmer 4 Wochen lang mindestens 8 Stunden pro Tag einer externen Belastung mittels einer Gewichtsweste von 10 % ihres Körpergewichts ausgesetzt. In der ersten Phase der Studie werden die Teilnehmer als Kontrolle beobachtet, ohne dass sich ihr Lebensstil ändert. Während des Eingriffs werden sie angewiesen, ihre gewohnten Aktivitäten mit der Weste auszuführen, ohne weitere Änderungen an ihrem Lebensstil vorzunehmen.

Für diese Studie, bei der ein Alpha-Risiko von 0,05 und ein Beta-Risiko von weniger als 0,2 bei einseitigem Kontrast angenommen wird, sind 24 Patienten erforderlich, um einen Unterschied von mindestens 0,15 Einheiten festzustellen. Es wird eine übliche Standardabweichung von 1,4 und eine Korrelation zwischen erster und zweiter Messung von 0,99 (laut Literatur) angenommen. Es wird von einer Verlustrate von 10 % ausgegangen. Die Patienten werden aus dem endokrinologischen Dienst des Hospital Universitario Parc Taulí rekrutiert.