Glukoosi, aivot ja mikrobiota (IRONMET+CGM)

Aiheet ja menetelmät:

A. Poikkileikkaustutkimus:

Sairaalan endokrinologian, diabeteksen ja ravitsemuksen (UDEN) palvelukseen aiemmin varatut liikalihavat potilaat "Dr. Josep Trueta" Gironasta (Espanja) rekrytoidaan ja opiskelee. Myös henkilöitä, jotka eivät ole lihavia, rekrytoidaan julkisella ilmoituksella.

Verensokerianturi istutetaan kymmeneksi päiväksi sekä aktiivisuus- ja unenseurantalaite, joka tallentaa fyysisen aktiivisuuden tänä aikana. Interstitiaalisia ihonalaisia ​​glukoosipitoisuuksia seurataan avohoidossa 10 peräkkäisen päivän ajan käyttämällä FDA:n validoimaa glukoosianturia (Dexcom G6 ®). Anturi istutetaan päivänä 0 ja poistuu päivältä 10 aamulla. Glukoositiedot arvioidaan mieluiten päivinä 2-9, jotta vältetään anturin asettamisesta ja poistamisesta aiheutuva harha, joka estää valvontajärjestelmän riittävän stabiloitumisen. Kunkin potilaan tyypillinen glykeeminen kuvio lasketaan keskimäärin päivinä 2–9 saaduista profiileista.

Viikon lopulla tehdään magneettikuvaus, jossa arvioidaan aivojen rautapitoisuutta ja "Diffusion Tensor Imaging" -parametreja eri aivoalueilla.

Mikrobiootan tutkimista varten tehdään kognitiivisia testejä ja kerätään ulosteita.

Hanke toteutetaan liikalihavilla koehenkilöillä (20 miestä, 20 premenopausaalista naista ja 20 postmenopausaalista naista, BMI > = 30 kg/m2) ja henkilöillä, joilla ei ole lihavuutta, saman ikäinen, sukupuoli ja vaihdevuodet (20 miestä, 20 premenopausaalista naista ja 20 postmenopausaalista naista, BMI <30kg/m2).

B. Pitkittäinen tutkimus:

Vuoden seurannan jälkeen, jonka aikana liikalihaville henkilöille tehdään tavanomaista hoitoa (vähäkalorinen ruokavalio ja fyysinen aktiivisuus) tai bariatrinen painonpudotusleikkaus, tehdään toinen käynti.

Vertailun vuoksi sama poikkileikkaustutkimuksen protokolla tehdään uudelleen. Katso tiedot yllä.

Tiedonkeruu poikkileikkaus- ja pitkittäistutkimusten kohteista:

• Lisätiedot: ikä, sukupuoli ja syntymäaika.
• Kliiniset muuttujat: Paino, pituus, painoindeksi, vyötärön ja lantion ympärysmitta, vyötärön ja lantion välinen suhde, verenpaine (systolinen ja diastolinen), rasvamassa ja rasvan vapaa massa (biosähköinen impedanssi ja DEXA), tupakointitila, alkoholin nauttiminen , tavallisten lääkkeiden rekisteri sekä liikalihavien, diabeteksen ja liitännäissairauksien sukulaisten rekisteri.
• Laboratoriomuuttujat: Paastonneista koehenkilöistä otetaan 15 cm3 verta seuraavien muuttujien määrittämiseksi kliinisen laboratorion tavanomaisilla rutiinitekniikoilla (hemogrammi, glukoosi, bilirubiini, aspartaattiaminotransferaasi (AST/GOT), alaniiniaminotransferaasi (ALT/GPT), gamma -glutamyylitranspeptidaasi (GGT), urea, kreatiniini, virtsahappo, kokonaisproteiinit, albumiini, kokonaiskolesteroli, HDL-kolesteroli, LDL-kolesteroli, triglyseridit, glykoitu hemoglobiini (HbA1c), ferritiini, liukoinen transferriinireseptori, ultraherkkä C-reaktiivinen proteiini, erytrosyyttien sedimentaationopeus , lipopolysakkarideja sitova proteiini, vapaa tyroksiini (vapaa T4), kilpirauhasta stimuloiva hormoni (TSH) ja peruskortisoli). Lisäanalyysejä varten uutetaan vielä 15 cm3 verta (plasma-EDTA).
• Ulostenäytteiden kerääminen: Jokaiselta potilaalta toimitetaan ulostenäyte. Näyte tulee kerätä kotona tai sairaalassa, lähettää laboratorioon 4 tunnin kuluessa keräämisestä, sirpaloida ja varastoida -80 ºC:ssa.
• Magneettiresonanssikuvaus: Kaikki MRI-tutkimukset suoritetaan 1,5-T:n skannerilla (Ingenia ®; Philips Medical Systems). Ensinnäkin FLAIR-sekvenssiä (fluid-attenuated inversion recovery) käytetään sulkemaan pois koehenkilöt, joilla on aivovaurioita. Aivojen rautakuormitus arvioidaan R2*-arvojen avulla. T2*-relaksaatiodata hankitaan monikaikugradientti-kaikusekvenssillä, jossa on 10 tasaisin välein olevaa kaikua (ensimmäinen kaiku = 4,6 ms; kaikuväli = 4,6 ms; toistoaika = 1300 ms). T2* lasketaan sovittamalla yksittäiset eksponentiaaliset termit vastaavien monikaikutietojen signaalin vaimennuskäyriin. R2*-arvot lasketaan muodossa R2*=1/T2* ja ilmaistaan ​​hertseinä. Lisäksi R2*-arvot muunnetaan μmol Fe/g-yksiköiksi, kuten aiemmin on validoitu fantomitesteissä. Aivojen rautakuvat vertailukohteista normalisoidaan normaalitilaan käyttämällä tätä tarkoitusta varten mallikuvaa (EPI MNI -malli). Tämän jälkeen kaikista normalisoiduista kuvista lasketaan keskiarvo normaalin rautapitoisuuden määrittämiseksi. Normaaliarvot (keskiarvo ja SD) lasketaan myös kiinnostaville anatomisille alueille käyttämällä erilaisia ​​atlasmaskeja, joissa huomioidaan mahdolliset erot sukupuolen ja iän välillä. Aivojen rautavertailu kontrolli- ja liikalihavien koehenkilöiden välillä suoritetaan vokseleihin perustuvalla analyysillä. Lihavien kohteiden kuvat normalisoidaan normaalitilaan. Normalisoitua kuvaa verrataan normaaliin populaatioon käyttämällä t-testianalyysiä, jossa ikä ja sukupuoli ovat yhteismuuttujia. Tämän seurauksena parametrinen kartta näyttää yksilölliset erot raudan laskeumissa. Aiempien havainnointitutkimusten perusteella, jotka osoittavat lisääntynyttä aivojen rautakuormitusta joillakin tietyillä alueilla ja todisteita, jotka viittaavat liikalihavuuteen ja insuliiniresistenssiin liittyviin aivoturso- ja hypotalamuksen muutoksiin, tilastolliset ja kuva-analyysit keskittyvät rautaeroihin häntäpäässä, linssissä, talamuksessa ja hypotalamuksessa. , hippokampus ja amygdala.
• Neuropsykologinen tutkimus: Yleistä kognitiivista toimintaa mitataan käyttämällä Wechsler Adult Intelligence Scale-III:n (WAIS-III) sanasto- ja samankaltaisuuksien osatestejä; huomio ja työmuisti WAIS-II:n Forward and Backward Digit Span -alitestillä; muisti käyttämällä Kalifornian verbal Learning Test II -testiä; toimeenpanotehtävät Trail Making Test -testillä, Color-Word Stroop -testillä ja Verbal Fluency -testillä; mielialaan Patient Health Questionnaire-9:n avulla ja impulsiiviseen käyttäytymiseen Iowa Gambling Task -tehtävän avulla.
• Mikrobiootan koostumus: mikrobiston koostumus analysoidaan aiemmin kuvatun protokollan mukaisesti. Verinäytteissä olevaa 16s rRNA:n qPCR:ää ja LPS:ää sitovaa proteiinia käytetään bakteerien translokaation havaitsemiseen.

Tiedot tallennetaan muistikirjaan ja tietokoneistetaan tutkimuksen tietokantaan.

Tilastolliset menetelmät:

Otoskoko: Ei ole olemassa aikaisempia tietoja, jotka osoittaisivat odotettavissa olevia eroja otoskoon arvioinnissa glukoosin vaihtelun, fyysisen aktiivisuuden, suoliston mikrobiotan koostumuksen ja kognitiivisten toimintojen suhteen. Aiemmassa tutkimuksessa eroja aivojen rautapitoisuudessa havaittiin 20 lihavilla vs. 20 ei-lihavilla henkilöllä. Näin ollen ehdotettu otoskoko on vähintään 20 henkilöä ryhmää kohden, ja iän ja sukupuolen (pre- ja postmenopausaalisten naisten) edustus on tasapainossa.

Tilastolliset analyysit: Ensin testataan varianssien normaalijakauma ja homogeenisuus. Tutkimusryhmien välisten erojen määrittämiseksi käytetään χ2:ta kategorisille muuttujille, paritonta Studentin t-testiä normaaleissa kvantitatiivisissa muuttujissa ja Mann-Whitneyn U-testiä ei-normaaleille kvantitatiivisille muuttujille. Ei-parametrista Spearman-analyysiä käytetään kvantitatiivisten muuttujien välisen korrelaation määrittämiseen. Samoja testejä käytetään myös erojen tutkimiseen ennen seurantaa ja sen jälkeen. Merkittäviä assosiaatioita, olivatpa ne sitten positiivisia tai negatiivisia, tutkitaan perusteellisemmin (yksinkertaiset ja monimuuttujat lineaariset regressioanalyysit).

Mikrobiootan koostumus analysoidaan ja verrataan käyttämällä HeatMaps-, pääkomponenttianalyysiä (PCA) ja PLSDA:ta. Monimuuttujatilastoissa (PLSDA ja hierarkkinen klusterointi) muuttujat, jotka sisältävät morfologiset kudosominaisuudet, suoliston mikrobiot ja toiminnalliset testit, muunnetaan logaritmiksi, suodatetaan käyttämällä kvartiiliväliarviota ja skaalataan käyttämällä automaattista skaalauslaskelmaa (keskiarvokeskeinen ja jaettuna kunkin keskihajonnalla muuttuja) käyttämällä Metaboanalyst ® -alustaa, R ® -pakettia ropls ja MATLAB ® -skriptejä. Alfa- ja beeta-biodiversiteettiä verrataan liikalihavuuden, insuliiniresistenssin ja rautatilan mukaan. Siinä käytetään myös SPSS ® -tilastoohjelmistoa ja Minitab ® -ohjelmistoa.