Consecuencias metabólicas de la cirugía gastrointestinal (MaS)

El papel del eje hormonal intestinal en el control de la glucosa es de gran interés debido a su impacto traslacional comprobado en el control de la diabetes. También se modifica significativamente con la cirugía gástrica, un procedimiento que puede provocar síntomas nocivos (síndrome de dumping) en pacientes delgados no diabéticos. Los investigadores estudiarán una cohorte única de pacientes jóvenes y delgados sometidos a cirugía para la prevención del cáncer gástrico, así como pacientes sometidos a cirugía por cáncer gástrico y esofágico, para comprender mejor la regulación y el papel fisiopatológico del eje hormonal intestinal. La población de pacientes profilácticos se reclutará del grupo de pacientes con una mutación genética que confiere un alto riesgo de por vida de cáncer gástrico (cáncer gástrico difuso hereditario) para quienes el Addenbrooke's Hospital brinda un servicio clínico nacional. El objetivo de los investigadores es definir las vías fisiológicas causales del síndrome de dumping en este grupo y ampliar nuestro conocimiento sobre las hormonas intestinales y su papel en la homeostasis de la glucosa y el comportamiento alimentario.

Durante algunos años se ha sospechado que la cirugía tiene efectos fisiológicos más profundos que el simple reordenamiento anatómico, sin embargo, los desarrollos recientes en la cirugía bariátrica han puesto esto de manifiesto. La era del tratamiento quirúrgico de la úlcera péptica resultó en una gran cohorte de pacientes que se sometieron a cirugía gástrica y sufrieron síntomas de vaciamiento postoperatorio. Estos incluyen síntomas atribuidos a hipovolemia inmediatamente después de una comida, seguidos de hipoglucemia a las pocas horas. Hubo una pausa significativa en el estudio del síndrome de dumping después del declive de la cirugía para la enfermedad ulcerosa en la década de 1980. La gran mejora en la supervivencia a largo plazo después de la cirugía por cáncer gástrico y esofágico observada en el siglo XXI, junto con la identificación de cohortes familiares de alto riesgo que ahora se someten a una gastrectomía profiláctica, ha llevado a una cohorte creciente de sobrevivientes a largo plazo después de la gastrectomía. Esto presenta el importante desafío de definir y manejar las consecuencias metabólicas continuas y limitantes de la calidad de vida de la cirugía gastrointestinal. Los síntomas de vaciamiento tardío sufridos por esta cohorte de pacientes incluyen hipoglucemia posprandial paradójica, probablemente como resultado de una respuesta excesiva de la insulina a componentes particulares de los alimentos ingeridos.

También existe una población de pacientes sometidos a esofagectomía por condiciones malignas o premalignas del esófago, que reciben nutrición postoperatoria a través de una sonda de alimentación ubicada a través de la pared abdominal y que ingresa al yeyuno aproximadamente a 1 metro de su origen. Este grupo de pacientes sufre cambios metabólicos similares a los de los sometidos a gastrectomía y brinda una oportunidad única para estudiar la respuesta diferencial a los nutrientes administrados por vía oral o más distalmente. Esto podría aclarar el papel de cualquier hormona intestinal proximal en la homeostasis de la glucosa.

La reciente expansión en la comprensión de los efectos metabólicos de la cirugía ha sido impulsada en gran medida por el estudio de la cirugía bariátrica (mejor denominada metabólica). Es bien sabido que el bypass gástrico en Y de Roux (BGYR) puede dar como resultado una remisión temprana de la diabetes en el 85 % de los casos y niveles elevados de hormonas intestinales como el péptido similar al glucagón 1 (GLP-1), pero existe una considerable debate sobre si los cambios en las hormonas intestinales contribuyen a la reducción de la glucosa plasmática y el apetito después de la cirugía. Mientras que los estudios en modelos de roedores parecen indicar que las hormonas intestinales son en gran medida redundantes después de la cirugía de derivación, los datos de humanos respaldan firmemente la idea de que el aumento de los niveles posprandiales de GLP-1 y Péptido YY (PYY) subyacen a las mejoras en la secreción de insulina y la reducción del apetito. Los estudios de cohortes bariátricas se confunden por el requisito de restricción dietética antes de la cirugía y la pérdida masiva de peso después de la cirugía.

Múltiples estudios han medido los niveles basales y estimulados de hormonas intestinales circulantes después de RYGB en sujetos obesos. En la mayoría de los estudios se han informado niveles elevados de GLP-1 y PYY y niveles reducidos de grelina, y se han encontrado resultados variables para el péptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP), la colecistoquinina (CCK) y el polipéptido pancreático (PP).

Menos estudios han abordado los cambios en la secreción de hormonas intestinales después de la gastrectomía en sujetos delgados. Estudios limitados han demostrado cambios en la secreción de GLP-1. La literatura sobre el enfoque experimental de las vías de descarga se limita en gran medida a informes de casos o series pequeñas, pero indica un papel para el eje glucosa-insulina.

El papel de la microbiota intestinal en la determinación del metabolismo del huésped es un área de interés, luego de los descubrimientos de que los fenotipos delgados y obesos pueden transferirse mediante trasplante microbiano intestinal en modelos de roedores. A pesar del entusiasmo que rodea a esta área, sigue siendo un campo de investigación muy controvertido, y se debate acaloradamente hasta qué punto el microbioma humano influye en el metabolismo energético. Sin embargo, una variedad de metabolitos microbianos, incluidos los ácidos grasos de cadena corta y el indol, modulan la secreción de hormonas intestinales y probablemente contribuyan a la liberación de hormonas intestinales basales en ayunas. Una pregunta interesante que no se ha abordado previamente es si la secreción de hormonas intestinales se vuelve más dependiente del metabolismo microbiano después de la cirugía de bypass, ya sea porque las bacterias residentes del colon reciben una mayor carga de nutrientes fermentables o debido a un mayor crecimiento bacteriano en el intestino proximal. sobrecrecimiento bacteriano en el intestino delgado). Sin embargo, está bien establecido que el metabolismo microbiano está alterado en algunos pacientes posquirúrgicos, según lo evaluado de forma no invasiva por la aparición de niveles elevados de hidrógeno o metano en el aliento exhalado. También es posible que el grupo diferente de bacterias entre las personas pueda contribuir a un fenotipo metabólico variado; por lo tanto, es importante caracterizar el microbioma para evaluar los cambios que surgen debido a la cirugía o al tratamiento con antibióticos.

Más allá de los efectos puramente fisiológicos de la cirugía, se comprende cada vez más que la extirpación del estómago o el esófago tiene un efecto profundo en el apetito y la conducta alimentaria de una persona. Esto probablemente se deba a la acción central de las hormonas derivadas del intestino y es un área de gran interés en el campo de la obesidad. Como anécdota, los pacientes posgastrectomía frecuentemente reportan un apetito mínimo y cambios significativos en sus preferencias alimenticias. En la actualidad, esto no ha sido caracterizado de manera científicamente rigurosa. Existe una variedad de herramientas para evaluar la motivación y la impulsividad de la relación de una persona con la comida de una manera no invasiva, que se puede administrar desde el hogar o como complemento de una prueba de secreción de hormonas intestinales.

Estudios previos del grupo de investigadores y más allá han demostrado que las células L, las principales células enteroendocrinas (EEC) que secretan GLP-1, detectan directamente la captación de glucosa y tienen receptores para ácidos biliares y ácidos grasos libres de cadena corta (productos de fermentación bacteriana de carbohidratos) . En teoría, cada una de estas vías podría contribuir a la detección enteroendocrina de los carbohidratos ingeridos, pero se desconoce la importancia relativa de los diferentes mecanismos sensoriales antes y después de la cirugía gastrointestinal.

En general, este estudio propuesto sobre la secreción y el metabolismo de las hormonas intestinales en la población magra definirá las vías causales del síndrome de dumping y proporcionará un modelo para el estudio de los cambios hormonales intestinales posoperatorios sin los efectos confusos de la pérdida masiva de peso. A su vez, esto ampliará el conocimiento de las vías fisiológicas subyacentes a la secreción de hormonas intestinales y su papel en la homeostasis de la glucosa, con el potencial de ofrecer nuevos objetivos terapéuticos y de investigación en el cuidado de la diabetes y la obesidad, así como en esta cohorte de pacientes.