El microbioma intestinal y el sexo como factores de riesgo de cálculos renales después de la cirugía bariátrica

Diseño experimental: Determinaremos las diferencias de sexo en la sobresaturación de la orina de 24 horas (SS) con respecto al oxalato de calcio (CaOx) en pacientes con bypass gástrico en Y de Roux (RYGB) y gastrectomía en manga y la correlación de las especies microbianas y sus vías metabólicas. con oxalato de orina. Esto se determinará bajo las condiciones de una distribución isocalórica estandarizada de macronutrientes de sodio (200 mmol/día), calcio, potasio. Reclutaremos sujetos de la Clínica de Cirugía Bariátrica del Centro Médico de la Universidad de Chicago.

Ubicación: El estudio se llevará a cabo en los hogares de los participantes (Períodos 1, 4) y en el Centro de Investigación Clínica de Medicina de la Universidad de Chicago (UCM). (Períodos 2, 3, 5).

Periodo de estudio:

El estudio constará de 5 períodos separados. Los períodos 1 y 2 serán antes de la cirugía y los períodos 3-5 ocurrirán después de la cirugía. Los períodos 1 y 4 tendrán una duración de tres días y los períodos 2, 3 y 5 serán de cuatro días, tres de los cuales serán en casa y un cuarto (medio día) en el Centro de Investigación Clínica (CRC).

El período de estudio 1 ocurrirá antes de RYGB o gravedad específica (SG) en el hogar del participante. Cada participante proporcionará un registro de dieta de tres días y completará una llamada telefónica de 1,5 horas con el dietista de CRC y una recolección de orina de 24 horas (el tercer día). Los kits de recolección de orina se enviarán directamente a casa y se enviarán de vuelta al laboratorio de cálculos renales una vez que estén terminados.

El período de estudio 2 se completará en el CRC y ocurrirá antes de RYGB o SG. La dieta fija del estudio se enviará por mensajería junto con un kit de recolección de heces. Cada participante comerá la dieta del estudio los días uno, dos y tres de este período de estudio. En la mañana del día cuatro, los sujetos se presentan al CRC en ayunas y traen colecciones de heces al CRC. Cada participante recolectará tres orinas de 45 minutos con una muestra de sangre en el punto medio de cada recolección. Luego, los participantes del estudio consumen un desayuno fijo y recolectan seis orinas de 45 minutos con muestras de sangre en el período posprandial.

El período de estudio 3 se completará en el CRC y ocurrirá entre 2 y 4 semanas después de RYGB o SG. Se seleccionó el tiempo de 2 a 4 semanas de este período porque los cambios biológicos en la anatomía y la señalización neuroendocrina habrían ocurrido 2 semanas después de la cirugía y los pacientes generalmente avanzan de una dieta de alimentos blandos a alimentos regulares en 2 semanas. Los sujetos no participarán en el período 3 hasta después de la autorización clínica del cirujano para el avance de la dieta. También se espera que para este momento cualquier efecto de la anestesia o de los antibióticos y medicamentos perioperatorios sea mínimo. El protocolo del período de estudio 3 es idéntico al del período 2 con tres días de dieta de estudio y CRC en el día cuatro con ayuno y recolección de sangre y orina alimentada (consulte el período 2 para obtener información específica).

El período de estudio 4 ocurrirá en el hogar entre 9 y 12 meses después de RYGB o SG en el hogar del participante. El momento de este período se selecciona porque los pacientes generalmente han experimentado la mayor parte de la pérdida de peso y han tenido tiempo para adoptar nuevas dietas caseras elegidas por ellos mismos. También se espera que los cambios en la orina que se espera que ocurran en los formadores de cálculos renales sean detectables en este momento. Los participantes proporcionarán un registro de dieta de tres días y completarán una llamada telefónica de 1,5 horas con el dietista de CRC y una recolección de orina de 24 horas (el tercer día). Los kits de recolección de orina se enviarán directamente a casa y se enviarán de vuelta al laboratorio de cálculos renales una vez que estén terminados.

El período de estudio 5 ocurrirá en el CRC a los 12 meses (+/- 1 mes) después de RYGB o SG. El momento de este período se selecciona porque los pacientes normalmente han experimentado la mayor parte de su pérdida de peso y la mayoría ha tenido una resolución del síndrome metabólico. El protocolo del período de estudio 3 es idéntico al de los períodos 2 y 3 (consulte el período 2 para obtener detalles).

Dieta del estudio: los sujetos consumirán una dieta que contenga 65 mmol de sodio, 1740-2940 mg de potasio, 800-1200 mg de calcio y las comidas serán isocalóricas con una distribución controlada de macronutrientes. La comida se preparará en la cocina del CRC y se enviará a los pacientes. La ingesta de agua es ad libitum, otros líquidos solo según lo prescrito. La dieta se preparará en consulta con dietistas, incluidos dietistas con experiencia en cirugía bariátrica. La comida se enviará a los participantes el día 1. Los participantes seguirán tomando los medicamentos recetados y los suplementos vitamínicos de la clínica de cirugía bariátrica.

Registro de la dieta en el hogar y recopilación de datos nutricionales (período de estudio 1, 4): a cada participante se le proporcionará un registro de alimentos y un folleto sobre las estimaciones de las porciones antes del registro de la dieta en el hogar. El participante registrará un registro de la dieta de tres días. Dentro de uno a tres días de completar el registro de la dieta, cada participante tendrá una llamada telefónica de 1,5 horas con el dietista de CRC. El dietista revisará el registro para verificar que esté completo y aclarado, y luego ingresará los datos en el Sistema de datos nutricionales para la investigación (NDSR). El NDSR es un programa de software de análisis dietético basado en computadora bien establecido que fue desarrollado en la Universidad de Minnesota y proporciona datos cuantitativos sobre micro y macronutrientes del retiro dietético. La base de datos de alimentos en la NDSR incluye más de 18,000 alimentos y utiliza el laboratorio del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos como su fuente principal de valores y composición de nutrientes. El UCM CRC tiene un contrato existente con NDSR para apoyar el uso de este software para este estudio.

Mediciones de orina y suero: se realizarán dos recolecciones de orina de 24 horas en el hogar (con instrucciones proporcionadas). Se medirá el volumen de orina de 24 horas, Ca, oxalato, citrato, ácido úrico, Na, K, Cl, Mg, sulfato, amonio y creatinina. Las mediciones de orina se realizarán en el laboratorio del Grupo de Investigación de Cálculos Renales de la Universidad de Chicago. Los niveles séricos de 25-vitamina D y hormona paratiroidea se medirán a través del CRC en el laboratorio de la Universidad de Chicago. El sodio sérico, el potasio, el cloruro, el bicarbonato, el calcio, el fósforo, el magnesio, la creatinina y el péptido similar al glucagón 1 (GLP-1) se realizarán en el laboratorio de cálculos renales de la Universidad de Chicago. El péptido sérico YY y la insulina se analizarán en el laboratorio del Centro de Investigación y Capacitación en Diabetes de la Universidad de Chicago. El glucagón sérico se analizará en LabCorp. La glucosa se medirá utilizando la metodología estándar de oro YSI en el CRC. El suero y la orina se congelarán a -80 grados C y se almacenarán en el laboratorio de cálculos renales para posibles ensayos posteriores.

Objetivo 1, Análisis estadístico de la orina: el CaOx SS en orina se calculará utilizando EQUIL2 (un programa informático utilizado para el cálculo de la saturación urinaria). Compararemos el CaOx SS de hombres y mujeres usando una prueba t que tenga en cuenta cualquier diferencia en las variaciones entre los dos grupos. Realizaremos modelos de regresión lineal por sexo para determinar predictores de CaOx SS. Usaremos las pruebas de correlación de Spearman para encontrar correlaciones independientes entre especies microbianas y/o vías metabólicas con CaOx SS. Se generarán modelos lineales generalizados para cualquier módulo que esté asociado con alto CaOx SS.

Objetivo 2, especies microbianas de heces y análisis estadístico: se realizará una secuenciación rápida para todas las muestras de heces. La secuenciación de escopeta se realizará para todas las muestras de heces. El kit de preparación de muestras de ADN TruSeq (Illumina) y los reactivos del kit de preparación de bibliotecas KAPA (Kapa biosystems) se utilizarán para generar bibliotecas. Las bibliotecas se secuenciarán en la plataforma Illumina MiSeq utilizando una secuenciación de extremos emparejados de 2x250 nucleótidos. Las lecturas de secuenciación se convertirán en abundancias relativas de módulos metabólicos microbianos mediante HUMAnN y se asignarán a KEGG. Las abundancias relativas se calcularán mediante el análisis metagenómico filogenético (MetaPhlAn).