El papel de la actividad física durante el embarazo en la función metabólica, la inflamación y los resultados maternos y neonatales

La obesidad materna es un problema importante de salud pública en los Estados Unidos, ya que una de cada tres mujeres inicia el embarazo con obesidad, y la obesidad materna se asocia con una gran cantidad de resultados maternos y neonatales desfavorables. Afortunadamente, se ha demostrado que un estilo de vida físicamente activo durante el embarazo mejora los resultados desfavorables que a menudo se asocian con la obesidad. Se ha demostrado que la actividad física durante el embarazo mejora la resistencia a la insulina materna y reduce el aumento de peso gestacional de la madre. Además, los recién nacidos de mujeres físicamente activas tienen menor adiposidad en comparación con los recién nacidos de mujeres inactivas. Aunque las relaciones entre la actividad física y los resultados maternos y neonatales están bien establecidas, se sabe poco sobre el potencial de disfunción metabólica y/o inflamación para servir como mecanismos que median el impacto positivo de la inactividad física en la salud materna y neonatal. Comprender los mecanismos que conectan la actividad física materna con mejores resultados informará mejor las futuras estrategias de intervención específicas.

Las adaptaciones metabólicas, específicamente los cambios en el metabolismo de los lípidos y los carbohidratos, ocurren durante el embarazo fisiológico normal para proporcionar un suministro adecuado de nutrientes al feto en desarrollo a pesar de la ingesta dietética materna intermitente. Sin embargo, en mujeres embarazadas obesas, estas adaptaciones metabólicas pueden verse aumentadas por una disfunción metabólica materna adicional. Además, está bien establecido que la disfunción metabólica en mujeres embarazadas obesas tiene serias implicaciones para la salud materna y neonatal. El metabolismo del sustrato materno no solo contribuye a las condiciones de salud materna como la diabetes gestacional, sino que también juega un papel importante en el crecimiento y desarrollo fetal. La "hipótesis de los orígenes fetales" sugiere que un entorno metabólico intrauterino alterado puede contribuir a la programación de los resultados neonatales a corto y largo plazo.

La rigidez metabólica puede desempeñar un papel importante en la salud materna y neonatal; sin embargo, no se ha estudiado durante el embarazo. En poblaciones no grávidas, la actividad física se correlaciona positivamente con la flexibilidad metabólica, y la actividad física mejora la flexibilidad metabólica en individuos delgados y obesos.

No se ha estudiado el papel de la actividad física en la modulación de la rigidez metabólica en mujeres embarazadas delgadas y obesas. Sin embargo, una capacidad deteriorada para cambiar al metabolismo de las grasas después de una carga alta de grasas probablemente sea un mejor indicador de la desregulación metabólica que el metabolismo durante las condiciones de reposo. Por lo tanto, el estudio actual propone analizar el papel de un estilo de vida físicamente activo en la función metabólica en mujeres embarazadas delgadas y obesas.

Este proyecto también determinará las relaciones entre la inflamación, la flexibilidad metabólica y otros resultados maternos importantes (aumento de peso durante la gestación) y neonatales (adiposidad y resistencia a la insulina). El objetivo de este proyecto es investigar el impacto de un estilo de vida físicamente activo en la inflamación y respuestas metabólicas a una comida rica en grasas en mujeres embarazadas delgadas y obesas.

Los investigadores plantean la hipótesis de que un estilo de vida físicamente activo entre las mujeres embarazadas delgadas y obesas mejorará la función metabólica y la inflamación, mediando así los efectos positivos de la actividad física en los resultados de salud materna y neonatal.

Sesenta mujeres (30 delgadas, 30 obesas) serán reclutadas entre las 28 y 32 semanas de embarazo.

Consentimiento y evaluación de la actividad física El equipo del estudio se reunirá y dará su consentimiento al paciente en un consultorio privado. Los participantes recibirán un acelerómetro Actigraph Link (ActiGraph LLC, Pensacola, FL) para confirmar objetivamente sus niveles de actividad física autoinformados. El Link se colocará en la muñeca no dominante con muñequeras de grado hospitalario no removibles. Los acelerómetros tri-axel de muñeca son una medida válida del gasto energético de la actividad física en mujeres embarazadas. Además, los datos previos sobre aceptabilidad sugieren que los participantes no se oponen a usar dispositivos de pulsera las 24 horas del día, y creemos que los dispositivos de pulsera con pulseras de tipo hospitalario nos brindarían el mejor cumplimiento y datos de uso las 24 horas del día. Los datos se recopilarán durante siete días consecutivos a 30 Hz. La salida del acelerómetro será muestreada por un convertidor de analógico a digital de 12 bits. El porcentaje de tiempo dedicado a la actividad sedentaria, así como la cantidad de tiempo dedicado a participar en diferentes categorías de actividad física, desde ligera y estilo de vida hasta moderada, se calculará utilizando algoritmos correspondientes a los siguientes recuentos de actividad: sedentario: 0 - 99 recuentos/min, ligero : 100 - 759 conteos/min, estilo de vida: 760 - 1951 conteos/min, moderado: 1952-5724 conteos/min.

Inflexibilidad metabólica materna e inflamación en respuesta a una comida rica en grasas Los participantes se presentarán en el laboratorio de ejercicio ubicado en el Medical Health Complex en Bowling Green, KY aproximadamente a las 8:00 am después de un ayuno de 10 horas. Los participantes recibirán instrucciones escritas para consumir una dieta estandarizada el día anterior con aproximadamente 50 % de carbohidratos, 30 % de grasas y 20 % de proteínas. El peso, la altura y los signos vitales del participante se tomarán a su llegada. La composición corporal se medirá utilizando antropometría de pliegues cutáneos para determinar el porcentaje de grasa corporal materna. El porcentaje de grasa corporal se determinará presionando los pliegues de la piel en siete sitios con un calibrador (Harpenden Skinfolds Caliper, Baty International, Reino Unido), registrando el grosor de los pliegues de la piel e ingresando los datos en una ecuación estandarizada que representa la edad, una técnica que se ha utilizado durante el embarazo en estudios previos.

La tasa metabólica en reposo y el cociente respiratorio se medirán durante ~30 minutos utilizando la opción TrueOne Canopy y el carro metabólico TrueOne (TrueOne 2400, Parvomedics, Sandy, UT). Las tasas de oxidación de lípidos y carbohidratos se calcularán midiendo el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono como se ha descrito anteriormente. Después de la medición del metabolismo en reposo de referencia, se obtendrá una extracción de sangre de referencia (punto de tiempo - 0). Después de la extracción de sangre de referencia, los participantes consumirán una comida estándar de 1000 kcal con alto contenido de grasas, similar en composición a los estudios anteriores. La comida rica en grasas consistirá en un batido de Smoothie King (55,9 % de grasa, 29,4 % de carbohidratos, 14,7 % de proteína). Se tomarán muestras de sangre adicionales 60, 120 y 240 minutos después de consumir la comida. La tasa metabólica en reposo y el cociente respiratorio se obtendrán por segunda vez durante ~30 minutos desde el minuto 210 hasta el minuto 240 después del consumo de la comida. Se extraerá un total de 32 ml de sangre materna. Los puntos de tiempo para la evaluación de las respuestas metabólicas a una carga rica en grasas se eligieron en función de los datos de estudios previos que exploraron la inflexibilidad metabólica y la inflamación en respuesta a una comida rica en grasas en otras poblaciones.

Las extracciones de sangre se utilizarán para analizar la glucosa plasmática materna, la insulina, el péptido C, los ácidos grasos libres, los lípidos (triglicéridos, HDL, LDL) y los marcadores inflamatorios (IL-6, TNF-α, IL-1α). Todas las muestras de sangre se analizarán utilizando protocolos estandarizados en el Laboratorio de Bioquímica de WKU o en el Laboratorio Central de Estudios Clínicos de la Universidad de Washington. Estos datos proporcionarán información adicional sobre las respuestas metabólicas a la carga alta en grasas. Los niveles iniciales de insulina y glucosa se utilizarán para calcular la evaluación del modelo homeostático: resistencia a la insulina (HOMA-IR), un índice de resistencia a la insulina que refleja la concentración de glucosa en ayunas medida en la concentración de insulina en ayunas. Los datos sobre la prueba de tolerancia a la glucosa oral de cada participante (realizada entre las semanas 24 y 28 de gestación) también se obtendrán de los gráficos prenatales para examinar la resistencia a la insulina.

Durante el período de estudio de cuatro horas, se les pedirá a los participantes que permanezcan reclinados y descansando. Los participantes completarán varias encuestas durante este tiempo, incluido el Cuestionario de historial dietético II validado de los Institutos Nacionales de Salud para determinar las posibles diferencias en la dieta diaria y el Cuestionario de actividad física durante el embarazo para determinar el dominio y el modo de las actividades físicas.

Resultados neonatales En el momento del parto, el peso, la longitud y la circunferencia de la cabeza del recién nacido se obtendrán a través de las enfermeras de trabajo de parto y parto. Se obtendrán aproximadamente 20 ml de sangre del cordón umbilical, se centrifugarán dentro de la hora posterior al parto y se colocarán en un congelador a -80 °C. La insulina neonatal, la glucosa, los marcadores inflamatorios (IL-6, TNF-α, IL-1α) y los ácidos grasos libres se determinarán a partir del plasma del cordón umbilical.

Dentro de las 48 horas posteriores al parto, la composición corporal neonatal (masa grasa y magra) se medirá mediante la medición del grosor de los pliegues de la piel al lado de la cama del paciente. Se obtendrán gráficos prenatales maternos para determinar el aumento de peso gestacional y cualquier otra condición médica que pueda influir en la interpretación de los resultados del estudio.

Procedimientos estadísticos Cálculo del tamaño de la muestra Debido a la falta de datos sobre la rigidez metabólica durante el embarazo y la naturaleza exploratoria del estudio, se utilizaron datos de un estudio anterior que comparaba la rigidez metabólica entre varias poblaciones no grávidas utilizando la misma metodología que el estudio actual, donde 29 sujetos por grupo proporcionarían un poder del 80 % para detectar diferencias en la flexibilidad metabólica (mediante calorimetría indirecta) entre mujeres embarazadas activas e inactivas.

Análisis estadísticos La normalidad de la distribución de cada variable se comprobará mediante las pruebas de Kolmogorov-Smirnov. Los coeficientes de correlación producto-momento de Pearson para variables distribuidas normalmente o el coeficiente de correlación de orden de rango de Spearman para variables distribuidas no normalmente se utilizarán para evaluar el grado de relación entre las variables. Se utilizarán correlaciones parciales para ajustar posibles factores de confusión. Se utilizarán pruebas t independientes de Student para variables con distribución normal y pruebas U de Mann-Whitney para variables con distribución no normal para comparar los resultados entre mujeres embarazadas delgadas y obesas. Todas las pruebas serán bilaterales con un valor de p <0,05 que denota significación estadística. Todos los análisis de datos se realizarán utilizando IBM SPSS Statistics, versión 22 (Armonk, Nueva York).