Intervención de estilo de vida en preparación para el embarazo (LIPP)

Objetivo específico 1: investigar la importancia fisiológica de la intervención en el estilo de vida en preparación para el embarazo (LIPP) en el metabolismo y la adiposidad materna y neonatal.

Introducción/Fundamento: Nuestros datos preliminares demuestran que la intervención supervisada en el estilo de vida conduce a una pérdida de peso significativa, mejora la sensibilidad a la insulina, la tolerancia a la glucosa y la secreción de incretina, junto con resultados cardiovasculares y de composición corporal más saludables en adultos con sobrepeso y obesos. Esperamos que el momento y la implementación de la intervención de estilo de vida propuesta produzcan beneficios de salud similares en mujeres con sobrepeso/obesas que planean un segundo embarazo y conduzcan a una mayor sensibilidad a la insulina, una menor secreción de insulina y menos inflamación. Estas mejoras darán como resultado la prevención de que la disponibilidad excesiva de nutrientes (glucosa y lípidos) contribuya al exceso de crecimiento/adiposidad fetal. La hipótesis de trabajo para este objetivo es que, a diferencia de GWG, la disminución de la sensibilidad a la insulina antes del embarazo en madres obesas explica la mayor variación clínica en la acumulación de grasa en el lactante. Aunque clínicamente anticipamos una disminución en el peso y el IMC en el grupo LIPP, la mejora en la sensibilidad a la insulina y el perfil metabólico son las medidas fisiológicas clave relacionadas con el resultado primario de disminución de la adiposidad neonatal, y no la pérdida de peso per se.

El fundamento es que el momento óptimo para implementar una intervención en el estilo de vida que mejore de manera efectiva la salud materna a nivel fisiológico, celular y molecular, y resulte en una adiposidad óptima en el bebé, es antes del embarazo. Las mujeres que pierden peso después del parto experimentan una disminución del peso al nacer del recién nacido (principalmente tejido adiposo) en el embarazo posterior, mientras que las mujeres que aumentan de peso experimentan un aumento del peso al nacer y de la adiposidad del recién nacido. Nuestra hipótesis es que la condición metabólica materna antes del embarazo determina el entorno obesogénico en el útero, que a su vez afecta la programación placentaria de las vías mitocondriales y lipídicas (objetivo específico 2) y la composición corporal del bebé. Una justificación adicional es que existe la necesidad de comprender cómo la mejora de la condición metabólica previa al embarazo afecta la función fisiológica y molecular materna. Anticipamos que las mujeres obesas que completan el programa LIPP comenzarán el embarazo con un metabolismo regulado por insulina mejorado y una resistencia a la insulina reducida, lo que facilitará un menor peso y adiposidad neonatal al nacer. Reclutaremos a las madres que dieron a luz a su primer bebé en MHMC. Reconocemos que estas madres representan un grupo demográfico que tiene acceso limitado a instalaciones para hacer ejercicio o sistemas de apoyo familiar que facilitarían el tiempo libre para hacer ejercicio. Con el fin de reducir las barreras a la participación, realizaremos las sesiones de ejercicio en los Centros de Recreación Comunitarios locales. Los Centros cuentan con instalaciones para el cuidado de niños y apoyaremos el costo para que los participantes puedan traer a sus bebés a las sesiones de LIPP. Para aumentar aún más la participación y maximizar la retención, proporcionaremos transporte hacia y desde los Centros de recreación. Se solicitará apoyo para el transporte de Cleveland Mt. Fundación Sinaí. Fase de pérdida de peso de intervención de estilo de vida: El programa LIPP está diseñado para promover la pérdida de peso que es del 5 al 10% del peso corporal. La fase de pérdida de peso de 4 meses consiste en entrenamiento con ejercicios aeróbicos con dieta y asesoramiento conductual para inducir la pérdida de peso, como se logró con éxito en estudios anteriores. Inicialmente, el ejercicio supervisado se prescribirá al 55-60 % de la FCmáx y se incrementará gradualmente de modo que después de 1-2 semanas, los sujetos se ejerciten al 75-85 % de la FCmáx (~65-70 % VO2máx). El ejercicio supervisado consistirá en caminar/trotar en cinta y bicicleta fija, 3 días/semana, 60 min/sesión (es decir, 500 kcal/sesión). Las mujeres usarán monitores de frecuencia cardíaca (FC) (Polar Electro, Woodbury, NY) durante cada sesión de ejercicio para que tengan información visual de su objetivo personalizado de frecuencia cardíaca. Se aconsejará a los participantes que reduzcan la ingesta calórica en ~500 kcal/d para apoyar sus objetivos de pérdida de peso. La dieta recomendada proporcionará ~55% de las calorías como carbohidratos, 25% como grasas y 20% como proteínas. Se indicará a los participantes que consuman carbohidratos complejos y que eviten los azúcares simples. Las necesidades calóricas específicas se estimarán mediante calorimetría indirecta y un factor de corrección de actividad física sedentaria (x1,3). La ingesta de energía se estimará utilizando la aplicación de diario de fotos de alimentos, Meal Snap. La fotografía digital proporciona una excelente estimación de la ingesta de energía (67). A los participantes que no posean un teléfono inteligente se les proporcionará uno a través del apoyo de la Fundación Cleveland.

Los registros que cubran un período de dieta de 72 horas se compartirán con el equipo de investigación para determinar la ingesta de calorías y nutrientes. Meal Snap tiene una base de datos de alimentos de más de 350.000 artículos. Sin embargo, algunas comidas no estarán en esta base de datos, por lo tanto, nuestros entrenadores de estilo de vida ingresarán todos los alimentos consumidos en nuestra base de datos de dieta (NDSR, Minneapolis, MN) para facilitar el análisis de la ingesta de calorías y macro/micronutrientes. Los sujetos generarán fotos de antes y después de la comida para estimar la cantidad de comida que comieron. Los datos se obtendrán al inicio y en intervalos de 2 semanas durante el período inicial de pérdida de peso supervisado de 16 semanas.

Intervención en el estilo de vida: control/mantenimiento del peso: el programa de control del peso antes del embarazo (fases 2A, 2B y 2C) está diseñado para facilitar objetivos de pérdida de peso personalizados mediante comportamientos de estilo de vida que incluyen ejercicio, dieta y modificación del comportamiento, y se basa en parte en el ensayo Look AHEAD. La intervención incluye un concepto de caja de herramientas para ayudar a alcanzar los objetivos de pérdida de peso. Los entrenadores de estilo de vida brindarán instrucción personalizada sobre actividad física/ejercicio: 10 000 pasos por día, y los participantes usarán FitBit Flex (Fitbit.com) para realizar un seguimiento del número de pasos y el tiempo de ejercicio. Durante la primera fase de mantenimiento de peso (2A) las mujeres asistirán a 2 sesiones grupales supervisadas/semana. Estas sesiones incluyen ejercicios estructurados (p. ej., Zumba, ejercicios de jazz, paseos en cochecito), revisión de registros fotográficos dietéticos, dónde se han comido (en casa o fuera; grabados en la aplicación del teléfono inteligente) y asesoramiento conductual (con su entrenador de estilo de vida). Se animará a los participantes a comer 1200-1500 kcal/d (~55 % de carbohidratos, 25 % de grasas, 20 % de proteínas) si pesan menos de 113 kg, o 1500-1800 kcal/d si >113 kg. Los datos dietéticos se analizarán en intervalos de 4 semanas durante el período de mantenimiento del peso. Es importante destacar que, para minimizar la carga del sujeto y maximizar la retención y la adquisición de datos, el entrenador de estilo de vida hará un seguimiento de la ingesta de calorías utilizando el diario fotográfico del participante. Las estrategias conductuales para motivar las decisiones de un estilo de vida saludable incluirán: autocontrol (comida, actividad y peso, usando los recursos en línea de FitBit), establecimiento de metas (pasos/día, pérdida de peso), control de estímulos (es decir, comer socialmente, comida rápida, sentarse frente a estar de pie), resolución de problemas (tener refrigerios disponibles, hacer ejercicio en casa) y prevención de recaídas (es decir, vacaciones, alcohol, comida rápida, dulces, alimentos problemáticos, alimentación compulsiva). Después de 4 meses y la pérdida de peso deseada, los sujetos pasan a la Fase 2B. Durante esta fase, los sujetos mantienen un objetivo de ejercicio de 10 000 pasos/día, pero se les pedirá que asistan solo a 1 sesión supervisada por semana. Si un sujeto no logra mantener la pérdida de peso, definida como un aumento de peso del 3 % del peso corporal actual, los participantes volverán a la Fase 2A para un control de peso más supervisado. Alternativamente, si la pérdida de peso se mantiene después de 3 meses, los sujetos avanzarán a la Fase 2C hasta el siguiente embarazo. La Fase 2C consiste en sesiones de ejercicio sin supervisión. Sin embargo, el sujeto y el entrenador de estilo de vida conversarán semanalmente por teléfono para revisar el progreso, incluidos los datos de ejercicio y la dieta de Fitbit. Los datos sugieren que los programas de control de peso entregados por teléfono son comparables a los programas administrados clínicamente. Durante las llamadas, se aconsejará a los participantes que continúen haciendo ejercicio con la intensidad y la duración prescritas durante la Fase 2B. Se les proporcionarán libros de registro de alimentos y ejercicios específicos del idioma. Estos se utilizarán para guiar la ingesta de calorías y proporcionarán otro registro de cumplimiento. Los participantes asignados al azar al grupo de control recibirán información sobre la dieta/pérdida de peso después del embarazo del nutricionista de CRU a diferencia del nutricionista de LIPP (HB) para disminuir la contaminación cruzada entre grupos. Control de peso durante el embarazo: todos los grupos de control/cuidado habitual y LIPP serán seguidos por su obstetra principal. El departamento de obstetricia y ginecología de MHMC revisó recientemente sus pautas clínicas para el manejo de mujeres con sobrepeso u obesas según el boletín de práctica ACOG de diciembre de 2015 (2). Un dietista registrado del Departamento de Nutrición de MHMC ofrecerá asesoramiento nutricional a todas las mujeres con sobrepeso/obesidad al principio del embarazo con visitas de seguimiento según sea necesario para apoyar a GWG dentro de las pautas de IOM. La terapia nutricional tendrá en cuenta el IMC materno antes del embarazo y los factores étnicos, culturales y sociales para individualizar una alimentación saludable. La historia clínica electrónica (EPIC) incluye un nomograma gráfico de GWG, por lo que GWG será monitoreado en cada visita. Se animará a todos los sujetos a aumentar la actividad física durante al menos 30 minutos al día (principalmente caminar). El manejo clínico, como ecografías para estimar el crecimiento fetal y la vigilancia fetal, se basará en las recomendaciones del ACOG. El Entrenador de Estilo de Vida continuará haciendo seguimiento solo con los sujetos LIPP como se describe en la fase de mantenimiento del diseño de investigación.

Evaluaciones metabólicas: Las evaluaciones metabólicas se realizarán al inicio (3 meses ? 2 semanas) después del parto. Las evaluaciones de seguimiento se realizarán después de 4 (+/-2 semanas) y 12 meses (+/-2 semanas), y luego cada 6 meses (+/-2 semanas) antes del embarazo hasta un máximo de 24 meses. Una vez que se confirma la fecha de embarazo y la viabilidad de un sujeto mediante ecografía, las evaluaciones metabólicas continuarán a las 12-16 y 32-36 semanas de gestación.

Composición del cuerpo materno: Las medidas antropométricas incluirán la altura, el peso y las circunferencias de la cadera y la cintura. La grasa corporal total se medirá mediante pletismografía de cuerpo entero (Bod Pod; Cosmed, Roma, Italia). Usaremos una constante de hidratación del 76% para la masa libre de grasa durante el final del embarazo.

Gasto de energía en reposo: la tasa metabólica en reposo (RMR) se determinará después de un ayuno nocturno utilizando el carro metabólico Cosmed OMNIA (Cosmed, Roma, Italia) con un sistema de dosel. Controlaremos la dieta proporcionando una comida balanceada en energía estandarizada la noche anterior a la prueba de la CRU. Los participantes se relajarán en una sala metabólica tranquila con poca luz durante 30 minutos antes de obtener una medida de 30 minutos de aliento exhalado. Se estimará el metabolismo oxidativo y no oxidativo de la glucosa y se tomarán muestras de orina antes y después de la medida para calcular el RQ no proteico (NPRQ). Estos datos se utilizarán junto con el objetivo específico 2 y se correlacionarán con el cambio en la función mitocondrial durante el embarazo.

Capacidad de ejercicio: se realizará una prueba gradual gradual en cinta rodante al inicio, a los 4 y a los 6 meses en ambos grupos. El consumo de oxígeno (Jaeger OxyCon Pro/Delta System, Hoechberg, Alemania), la frecuencia cardíaca y las calificaciones de esfuerzo percibido se realizarán como se describió anteriormente.

Sensibilidad a la insulina y ?-Célula Función: Se utilizará una prueba de tolerancia a la glucosa oral (OGTT) de 75 g para evaluar la glucemia posprandial y la sensibilidad y secreción de insulina. Después de un ayuno nocturno, se extraerán muestras de sangre a intervalos de 10 min durante los primeros 60 min y, a partir de entonces, a intervalos de 20 min. Los datos del péptido C se analizarán utilizando un enfoque de modelo combinado para proporcionar tasas de secreción de insulina prehepática, sensibilidad a la insulina, índice de disposición y relacionar la cinética de la insulina y el péptido C (73). La glucosa plasmática se medirá mediante el método de glucosa oxidasa (YSI; Yellow Springs, OH).

La insulina será analizada por RIA (Millipore, Billerica, MA). El diagnóstico de DMG se realizará utilizando los criterios recomendados por el ACOG (74).

Respuestas del eje enteroinsular: Se obtendrán muestras de plasma (con los aditivos apropiados) para medir las hormonas incretinas (péptido 1 similar al glucagón (GLP-1) y polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP) y péptidos intestinales relacionados con la saciedad (colecistoquinina (CCK) y péptido YY (PYY). Las mediciones se realizarán en condiciones estáticas (en ayunas) y dinámicas (estimuladas con glucosa) (intervalos de 10 min hasta 1 hora).

Biomarcadores metabólicos e inflamatorios: se obtendrán muestras de sangre en ayunas para medir CBC, TSH, HbA1c, panel de lípidos y ácidos grasos libres totales (FFA). Las adipocitocinas (adiponectina, leptina, interleucina-6, interleucina-8, TNF-? y hsCRP) se medirán mediante ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN). Todas las muestras de cada sujeto se almacenarán a -80 °C y se ejecutarán en el mismo ensayo al finalizar para disminuir la variabilidad.

Cuestionario de calidad de vida: la encuesta de salud SF-36 se utilizará al inicio, a los 4 y 12 meses, y luego a intervalos de 6 meses hasta el embarazo para evaluar la calidad de vida relacionada con la salud del sujeto. Estos datos proporcionarán una medida genérica de la salud física y mental a través de la evaluación del funcionamiento físico, el dolor corporal, las limitaciones debido a problemas físicos, personales o emocionales y el bienestar, la energía/fatiga y las percepciones generales de salud. Durante el embarazo el cuestionario se administrará a las 12-16 y 32-36 semanas.

Medición de la masa grasa en el lactante: Tenemos una amplia experiencia en la estimación de la composición corporal en recién nacidos y fuimos uno de los primeros centros en adquirir un Pea Pod (densitometría pediátrica del aire), que se encuentra en la CRU junto a Labor & Delivery y posparto. unidad.

Resistencia a la insulina al nacer: Al nacer, obtendremos sangre del cordón umbilical para insulina y glucosa para estimar la resistencia a la insulina usando HOMA. El perfil lipídico completo, la PCR y las adipocinas IL-6 y leptina (un excelente marcador de la masa grasa neonatal) se medirán en la sangre del cordón umbilical como se describió anteriormente.

Resultados previstos, desafíos y enfoques alternativos:

La medida de resultado primaria de esta propuesta es una menor adiposidad neonatal al nacer en el grupo LIPP en relación con: 1) el grupo Control y 2) con el primogénito del sujeto. Como resultados secundarios, anticipamos que antes de un embarazo posterior, LIPP producirá una mejora significativa (cambios absolutos y porcentuales) en el peso y la composición corporal de la madre y, lo que es más importante, mejorará la sensibilidad a la insulina, la función de las células beta, la respuesta de las incretinas a la glucosa, los lípidos y la inflamación. biomarcadores, en comparación con el grupo Control. También esperamos una reducción de la resistencia a la insulina, los lípidos del cordón umbilical y los perfiles inflamatorios en los bebés nacidos de LIPP en comparación con los controles.

El reclutamiento es un problema bien reconocido para la implementación y finalización exitosas de los ensayos de intervención en el estilo de vida. Sin embargo, dada la estrategia novedosa para el reclutamiento detallada anteriormente, nuestro acceso único a la población de pacientes y nuestra amplia experiencia en investigación metabólica en el embarazo, no anticipamos que el reclutamiento presente un desafío insuperable. Reclutaremos 200 sujetos en los primeros 4 años y completaremos todas las evaluaciones de madres y bebés de acuerdo con el cronograma propuesto. Si es necesario, reclutaremos sujetos de la Clínica Cleveland y los Hospitales Universitarios, ambos afiliados a la Universidad Case Western Reserve (CWRU). Las estrategias de retención incluyen transporte gratuito a las sesiones de ejercicio, servicio gratuito de cuidado de niños durante las sesiones de estilo de vida y consultas con el Entrenador de estilo de vida, aplicaciones de teléfonos celulares para reducir la carga del sujeto con el ingreso de datos, contactos telefónicos regulares e incentivos financieros, incluido un asiento infantil para automóvil en el momento del parto. .

Nuestro equipo ha tenido un éxito sobresaliente en la retención de mujeres embarazadas en nuestra investigación metabólica anterior y estudios de intervención de estilo de vida en poblaciones obesas y con sobrepeso (48,64). En la propuesta actual, también existen estrategias adicionales para maximizar la retención y minimizar la deserción. Estos incluyen llamadas telefónicas y correos electrónicos del Entrenador de estilo de vida para revisar y reforzar las habilidades de resolución de problemas y autocontrol como se describe para los participantes en el Programa de prevención de la diabetes. También estableceremos un sistema de compañeros en el que cada participante se convierte en compañero de otro participante, los dos compañeros pueden preparar comidas juntos, hacer ejercicio juntos, compartir problemas, etc. El sistema de compañeros fomenta la sensación de que permanecer en el estudio es importante no solo para la salud del individuo sino también para la del compañero. Si los sujetos del programa LIPP no cumplen con su meta de pérdida de peso, implementaremos una estrategia de reemplazo de comidas utilizando los recursos de la cocina metabólica CRU/CTSC, con atención a las necesidades calóricas y de nutrientes de la madre dependiendo de la lactancia. No todos los participantes concebirán. Dado que el resultado primario es la adiposidad neonatal, los sujetos que no quedan embarazadas no se incluirán en el análisis primario, pero se incluirán en los análisis secundarios relacionados con la mejoría metabólica previa al embarazo. Al reclutar mujeres con un embarazo anterior, el riesgo de infertilidad se reduce significativamente. Anticipamos que aproximadamente el 20 % de las mujeres experimentarán un aborto espontáneo, pero se les permitirá continuar y reanudar su participación anterior en el grupo LIPP o de Control. Anticipamos que aproximadamente el 25% de los sujetos abandonarán antes de quedar embarazadas, y otro 15% puede abandonar durante el embarazo. Inscribiremos a 100 sujetos en cada brazo para dar cuenta del caso improbable de un 40 % de abandono. Al adoptar una estrategia aún más estricta, informamos que el poder estadístico está disponible para tan solo 50 sujetos por grupo como el peor de los casos. Si la retención va a la zaga de las proyecciones, reclutaremos sujetos adicionales en los hospitales afiliados a MHMC y CWRU. El personal de CRU ayudará a recolectar la sangre del cordón umbilical y la placenta en el momento del parto y realizará las mediciones corporales de Pea Pod. Si hay un mal funcionamiento del equipo Pea Pod, estimaremos la composición corporal utilizando la antropometría neonatal.

Aunque se recomendará a las participantes LIPP que retrasen un segundo embarazo hasta que se encuentren en la fase de mantenimiento del programa, excluiremos a las participantes LIPP solo si conciben durante la fase de pérdida de peso de los primeros 4 meses. Para los sujetos de control, la exclusión ocurrirá si un sujeto queda embarazada antes de la visita de aleatorización de CRU posparto de 3 meses. El uso de anticonceptivos en esta fase es un criterio de inclusión. No todos los sujetos LIPP concebirán en momentos similares después de la intervención de pérdida de peso de 4 meses. No ajustaremos el tiempo entre embarazos entre los sujetos LIPP y Control. Usaremos el estado metabólico del sujeto LIPP y de control (composición corporal, sensibilidad y respuesta a la insulina, etc.) en la última evaluación metabólica en la CRU antes de quedar embarazada como su estado previo al embarazo o de referencia para el embarazo posterior. Debido a que este es un estudio de embarazo, solo se reclutarán mujeres. Sin embargo, evaluaremos el efecto de LIPP en machos y hembras, juntos e independientemente, según el sexo.

Enfoque estadístico:

Los análisis principales del objetivo específico 1a serán comparaciones por intención de tratar de los grupos LIPP y de control con respecto a los cambios en la sensibilidad a la insulina materna, el IMC y la masa grasa. Las comparaciones se realizarán primero con pruebas t de dos muestras en p=0.05. Si se reconoce algún desequilibrio de factores de confusión en los grupos, los modelos de regresión lineal que incluyen diferencias significativas (p. GDM) se utilizará para realizar ajustes de covariables. Según nuestros estudios de seguimiento posparto de 1 año (62,63), tendremos un poder del 90 % para detectar una mejora absoluta o ajustada por covariables en la sensibilidad a la insulina del 30 % y un poder del 80 % para detectar una mejora tan pequeña como 25 % en la LIPP vs. Grupo de control. Se informarán los correspondientes intervalos de confianza del 95 % (IC del 95 %) para las diferencias absolutas o ajustadas por covariables o las mejoras porcentuales en la sensibilidad a la insulina entre los grupos. Calculamos que la desviación estándar (DE) del cambio en el IMC desde la aleatorización hasta el embarazo posterior es de 5,1 kg/m2. Tendremos una potencia del 90 % para detectar una diferencia absoluta o ajustada por covariables en el IMC de 2,6 kg/m2 y una potencia del 80 % para detectar una diferencia de 2,26 kg/m2 y una potencia del 90 % para detectar una diferencia absoluta o ajustada por covariables en grasa masa de 5,9 kg y poder del 80% para detectar una diferencia de 5,1 kg entre grupos antes del segundo embarazo. El análisis principal para el objetivo específico 1b es una comparación por intención de tratar de neonatos LIPP versus control con respecto a la masa grasa al nacer. La comparación se realizará utilizando una prueba t de dos muestras en p=0,05. Se realizará una regresión lineal, que incluirá el peso (medidas de composición corporal) del primer hijo del sujeto como covariable. Si se reconoce algún desequilibrio de los factores de confusión (por ejemplo, la edad gestacional) en los grupos, se utilizarán modelos de regresión lineal para realizar un ajuste de covariables. Con base en nuestros datos preliminares, estimamos que la SD de la masa grasa neonatal entre los grupos LIPP y Control no supera los 225 g. Con al menos 50 mujeres en cada grupo (suponiendo un abandono del 50 %), la prueba t o la regresión lineal tendrán un poder del 90 % para detectar una diferencia absoluta o ajustada por covariables de 146 g de masa grasa entre los grupos. Tenemos un poder del 80 % para detectar una diferencia absoluta o ajustada por covariables tan pequeña como 126 g de masa grasa entre los grupos. Se informará el IC del 95 % correspondiente para la diferencia absoluta o ajustada por covariables en la masa grasa neonatal entre los grupos. Para los análisis secundarios, utilizaremos el mismo enfoque estadístico. Con base en nuestros datos preliminares, estimamos que la SD del peso al nacer es de 700 g; con 50 recién nacidos en cada grupo, tendremos una potencia del 90 % para detectar una diferencia absoluta o ajustada por covariables de 455 g en el peso al nacer y una potencia del 80 % para detectar una diferencia de 393 g entre los grupos. Los análisis secundarios adicionales incluirán citocinas del cordón umbilical. Las comparaciones se realizarán mediante una prueba t de dos muestras con un nivel de significación de p=0,05; sin embargo, se emplearán pruebas U de Mann-Whitney o transformaciones logarítmicas si los datos no se distribuyen normalmente. Se utilizarán modelos de regresión lineal, incluidos los factores de confusión, para realizar ajustes de covariables. Según nuestros datos publicados (80), estimamos que las desviaciones estándar de la IL-6 y la PCR del cordón umbilical son 3,4 pg/ml y 7900 ng/ml, respectivamente. Con 50 mujeres en cada grupo, tendremos una potencia del 90 % para detectar una mejora en los niveles de IL-6 y PCR del 50 % y el 42 %, y una potencia del 80 % para detectar una mejora del 42 % y el 36 %, respectivamente.

Objetivo específico 2: Determinar los efectos moleculares mediante los cuales una intervención en el estilo de vida iniciada antes del embarazo puede mejorar la oxidación y acumulación de lípidos mitocondriales placentarios.

Introducción/Fundamento: Nuestros datos sugieren que en las mujeres obesas, un defecto mitocondrial en el tejido placentario está presente temprano en el embarazo, lo que inhibe la capacidad de la placenta para la oxidación de ácidos grasos y desvía los ácidos grasos a las vías de esterificación y acumulación de lípidos, lo que puede conducir a una mayor disponibilidad de nutrientes para el feto y mayor adiposidad a término. Nuestro grupo ha demostrado que otros procesos mitocondriales, como el transporte de colesterol y la esteroidogénesis, están alterados en las placentas de mujeres obesas resistentes a la insulina a término. El contenido mitocondrial placentario (evaluado por la actividad del mtDNA y la citrato sintasa) no se ve afectado por la obesidad materna y la resistencia a la insulina a término, lo que sugiere que los defectos observados en la función se deben a cambios en la actividad mitocondrial, más que al número. Las intervenciones dietéticas previas iniciadas durante el embarazo no pudieron alterar la β-oxidación placentaria o la deposición de grasa fetal, posiblemente porque la intervención se inició después de que la función mitocondrial placentaria estuviera alterada. Anticipamos que LIPP mejorará la oxidación de ácidos grasos mitocondriales placentarios, que será medible a término y se asociará con una menor esterificación y acumulación de ácidos grasos y masa grasa neonatal. La hipótesis es que la disminución de la sensibilidad a la insulina y el aumento del ambiente inflamatorio en las madres obesas alteran la \beta - oxidación mitocondrial en la placenta en desarrollo. Son los cambios en el metabolismo placentario que comienzan temprano en el embarazo los que conducen a la alteración del suministro de nutrientes y al aumento de la deposición de grasa fetal. Nuestro fundamento se basa en la necesidad de comprender cómo los cambios en el metabolismo de los lípidos placentarios median los efectos del metabolismo pregrávido mejorado en la adiposidad neonatal. Esperamos que las placentas de mujeres obesas en el programa LIPP muestren una mejor oxidación de ácidos grasos y una menor esterificación y acumulación de lípidos a término. Además, esperamos que estos cambios se correlacionen con una menor inflamación materna y resistencia a la insulina al principio del embarazo y una menor adiposidad neonatal a término.

Resultados y criterios de valoración anticipados: Anticipamos que, en comparación con el grupo de control, las placentas de las mujeres en LIPP tendrán: 1) mayor ?-oxidación, 2) menor esterificación de ácidos grasos, 3) menor contenido de lípidos, 4) mayor actividad de CPT1B mitocondrial, la enzima limitante de la velocidad en la oxidación ?, y mayor cantidad de fósforo ACC, que, cuando se fosforila, produce menos malonil CoA, el principal regulador inhibidor de CPT1B, y 5) ninguna diferencia en el contenido mitocondrial (medido por ADNmt y actividad de citrato sintasa) . También anticipamos que la β-oxidación mitocondrial y la actividad de CPT1B se correlacionarán negativamente con los marcadores de citoquinas inflamatorias en suero materno del embarazo temprano y la resistencia a la insulina y la adiposidad neonatal.

Diseño experimental: lograremos los objetivos del objetivo específico 2 midiendo los cambios en la actividad enzimática mitocondrial placentaria y el metabolismo de los lípidos en mujeres inscritas en los grupos de control o LIPP descritos en el objetivo específico 1. Se recolectará tejido placentario en el momento del parto de todos los participantes del estudio y incrustado en parafina, o congelado instantáneamente en nitrógeno líquido, y almacenado a -80oC para análisis molecular. En un subconjunto de mujeres que dan a luz por cesárea programada (estimamos ~30 % de nuestras participantes o N=15-18/grupo), también recolectaremos tejido placentario fresco para ensayos de actividad del metabolismo de lípidos.

Metabolismo de lípidos placentarios: estos ensayos están bien establecidos en el laboratorio de O'Tierney-Ginn. La oxidación de ácidos grasos mitocondriales (FAO) y la esterificación en ensayos de lípidos totales se realizarán en explantes de placenta como se describió anteriormente, con algunas modificaciones. Los explantes de placenta recién aislados se incubarán en presencia de palmitato frío 100 µM y palmitato 3H (Moravek Radiochemicals) durante 18 horas. Al final del período de incubación, se recolectarán medios para cuantificar la tasa de FAO mediante la detección de 3H2O utilizando el método de equilibrio de fase de vapor de Hughes. La esterificación en lípidos totales se determinará homogeneizando los explantes tratados en acetona de grado HPLC e incubando con agitación a temperatura ambiente durante la noche. Se utilizará una alícuota de la suspensión de lípidos del extracto de acetona para determinar el contenido radiactivo mediante recuento de centelleo líquido. Las tasas de oxidación y esterificación se definirán como nmol de palmitato/mg de tejido/hora.

Evaluación de las mitocondrias placentarias: las mitocondrias se aislarán del tejido placentario congelado como se describió anteriormente. Los marcadores de oxidación de lípidos (CPT1B) y la actividad de síntesis/esterificación (fosfo-ACC) se medirán utilizando kits disponibles comercialmente (Cell Signaling, Abcam) en mitocondrias aisladas de todas las muestras. Los marcadores de contenido mitocondrial (ADNmt y actividad de citrato sintasa) se medirán en tejido placentario completo en todas las muestras, como se describió anteriormente.

Acumulación de lípidos placentarios: el contenido total de lípidos placentarios se medirá utilizando el método de Folch.

Desafíos anticipados y alternativas: 1) Usaremos solo placentas extraídas por cesárea programada para ensayos de oxidación y esterificación in vitro, para evitar cambios relacionados con el trabajo de parto. En nuestro hospital, la tasa de cesáreas para mujeres obesas es de ~40%. Nuestra estimación conservadora del 40-50 % de abandono seguido de un 30 % de sujetos que dieron a luz por cesárea, da como resultado N=15-18/grupo. Con base en nuestros datos preliminares, esto nos dejará con la potencia adecuada para detectar diferencias en el metabolismo de los lípidos placentarios debido a LIPP. Recogeremos muestras de placenta de todos los participantes del estudio para realizar ensayos de actividad enzimática mitocondrial, lo que nos brindará una evaluación adicional de la actividad metabólica en un mayor número de participantes. 2) La capacidad de oxidación de ácidos grasos mitocondriales de la placenta puede verse afectada por el número mitocondrial, la actividad de fosforilación oxidativa y la eficiencia energética (acoplamiento). La evaluación de la capacidad de fosforilación oxidativa mitocondrial o la eficiencia energética requiere mitocondrias recién aisladas y/o células vivas que, para nuestra propuesta, sería demasiado ambiciosa y costosa teniendo en cuenta la naturaleza impredecible de la entrega y la gran cantidad de participantes. Alternativamente, mediremos marcadores de contenido mitocondrial y enzimas clave en el metabolismo de lípidos mitocondriales en todas las muestras de placenta para evaluar algunos mecanismos potenciales que subyacen a los cambios en la oxidación de ácidos grasos de la placenta. Además, las muestras congeladas recolectadas de todas las placentas se pueden usar para medir las enzimas involucradas en el transporte de electrones (p. ej., ATP sintasa) como marcador de la fosforilación oxidativa mitocondrial.

Análisis estadístico: El objetivo principal del Objetivo 2 es determinar el efecto de la intervención en el estilo de vida antes del embarazo sobre la oxidación de ácidos grasos mitocondriales de la placenta a término. Presumimos que la \beta - oxidación placentaria será mayor en el grupo LIPP. Realizaremos un análisis por intención de tratar utilizando la prueba t de dos muestras o la prueba de suma de rangos de Wilcoxon no paramétrica para evaluar las diferencias entre los grupos. El análisis de regresión se utilizará para evaluar la asociación de la β-oxidación placentaria y la actividad enzimática con los niveles de citoquinas inflamatorias maternas y la resistencia a la insulina al principio del embarazo, junto con la masa grasa neonatal con ajuste por edad gestacional y sexo. Las estadísticas descriptivas, como la media, la mediana y el rango, se calcularán para todas las variables. El análisis de potencia y tamaño de la muestra basado en nuestros datos preliminares de oxidación mitocondrial en mujeres obesas (38 ± 14 nmol/mg/hr) mostró que un tamaño de muestra de N=18/grupo alcanza un poder del 80 % para detectar una diferencia del 25 % entre grupos utilizando una prueba t de dos muestras con un nivel de significación de 0,05.