Une analyse du métabolisme des lipides et du glucose après une chirurgie bariatrique

Contexte : La chirurgie bariatrique est la seule approche fondée sur des données probantes pour une perte de poids efficace et durable. On estime qu'environ un tiers des patients subissant une chirurgie bariatrique ont un diabète de type 2, avec un taux élevé de résolution du diabète en post-opératoire : 84-98 % après un pontage gastrique et 48-68 % après des procédures purement restrictives(1, 2) . D'autres facteurs de risque cardiovasculaire tels que le profil lipidique et les marqueurs inflammatoires s'améliorent également de manière significative. 25% de la population de l'Alberta sont obèses et 2,7% sont obèses morbides, dont un tiers sont atteints de diabète de type 2. La chirurgie bariatrique chez ces patients se traduira par une guérison du diabète de type II, des améliorations spectaculaires de la qualité de vie, une amélioration de la longévité et une réduction des coûts des soins de santé pour le système.

L'obésité morbide conduit à une élévation des acides gras libres plasmatiques (FFA) et par la suite à une accumulation excessive de triglycérides dans les tissus périphériques. L'accrétion excessive de triglycérides est un facteur de risque indépendant de résistance à l'insuline, de diabète de type II et de complications cardiovasculaires. La chirurgie bariatrique est associée à des améliorations spectaculaires de ces maladies comorbides(2). Les procédures purement restrictives (anneau gastrique réglable laparoscopique - LAGB) peuvent différer des procédures hybrides (bypass gastrique laparoscopique roux-en-y - LRYGB) dans leur effet sur le diabète et les maladies cardiovasculaires. Le LAGB est une intervention chirurgicale moins complexe qui peut être pratiquée en chirurgie d'un jour et dont le taux de mortalité périopératoire est extrêmement faible. Le LRYGB est beaucoup plus complexe et a un taux faible mais important de fuite anastomotique et de mortalité.

LAGB et LRYGB varient dans leur pourcentage moyen de perte de poids en excès (% EWL) (2). Cela peut contribuer à une disparité dans leur impact sur les maladies comorbides. Cependant, des améliorations de la sensibilité à l'insuline et de l'homéostasie du glucose se produisent tôt après le LRYGB, précédant une perte de poids significative (3). Des changements postopératoires dans l'absorption et le métabolisme des lipides induits par une procédure malabsorptive peuvent être responsables de ces changements bénéfiques. La relation entre l'amélioration de la sensibilité à l'insuline et les modifications du métabolisme des lipides doit être clarifiée afin de comprendre l'impact variable du LAGB et du LRYGB sur les maladies comorbides associées à l'obésité. La diminution initiale de l'apport calorique suite à la chirurgie bariatrique peut améliorer la réponse du tissu adipeux se manifestant par des modifications favorables des adipocytokines. L'augmentation postopératoire de l'adiponectine (4, 7) (un médiateur anti-inflammatoire) a été observée. Ces changements sont en corrélation avec la perte de poids et l'amélioration de la résistance à l'insuline.

Chez les sujets obèses résistants à l'insuline, l'insuline ne peut pas atténuer l'hydrolyse des triglycérides stockés dans le tissu adipeux et, par conséquent, cela entraîne une libération excessive d'acides gras libres dans la circulation et une augmentation de l'apport d'acides gras au muscle, au foie et au pancréas. Une absorption excessive d'acides gras dans ces tissus exacerbe la résistance hépatique et musculaire à l'insuline et altère la sécrétion d'insuline par les cellules bêta pancréatiques. La chirurgie bariatrique améliore la sensibilité à l'insuline, ce qui entraîne une inhibition de l'hydrolyse des triglycérides adipeux et une diminution de la libération de FFA libres dans la circulation. Récemment, il a été montré que non seulement l'augmentation des FFA de base, mais aussi la clairance modifiée des FFA se normalisaient après le LRYGB (8). En outre, la réduction postopératoire de l'apport et de l'absorption des graisses entraîne une diminution du taux de FFA dans le sang. Après des procédures de malabsorption et de réduction de poids, la sensibilité des cellules bêta au glucose et aux acides gras a doublé tôt chez les patients diabétiques, entraînant une diminution de la sécrétion d'insuline (9).

Outre sa contribution à la résistance à l'insuline, l'obésité sévère est également associée à un état inflammatoire élevé. Chez les obèses atteints de diabète de type 2 et de syndrome métabolique, la concentration sérique de la protéine C-réactive (CRP) hautement sensible, un marqueur inflammatoire, est augmentée et corrélée à la sévérité de l'intolérance au glucose et à la sévérité de l'inflammation (10). Après une chirurgie bariatrique, la protéine C-réactive (CRP) diminue. Il a été démontré que le pontage gastrique réduit les facteurs de risque cardiaques biochimiques, en particulier la CRP de 80 % en plus des triglycérides, du cholestérol total, du LDL et de la lipoprotéine A (7, 11).

Ces modifications du métabolisme des lipides et du glucose sont observées après des procédures restrictives et hybrides dans une mesure variable. Compte tenu des différents mécanismes d'action, de la complexité technique et des profils d'innocuité du LAGB et du LRYGB, il est crucial de clarifier leur impact sur les maladies comorbides.

Hypothèse:

1. La réduction postprandiale des taux sériques d'acides gras libres et de lipides après LRYGB (une procédure malabsorptive) est plus importante qu'après LAGB (une procédure purement restrictive).
2. La réduction des taux sériques d'acides gras libres et de lipides après LRYGB conduit à des améliorations de la résistance à l'insuline.

Justification : Les preuves cliniques suggèrent que les procédures purement restrictives (LAGB) affectent différemment l'absorption des lipides et le métabolisme par rapport aux procédures hybrides restrictives/malabsorptives (LRYGB). Cela peut être dû au composant malabsorptif du LRYGB où les aliments ingérés contournent le duodénum et le jéjunum supérieur, tous deux importants pour la digestion et l'absorption des lipides.

Conception : Une étude transversale pour caractériser l'absorption et le métabolisme des lipides après des interventions chirurgicales bariatriques basée à la clinique Weight Wise de l'hôpital Royal Alexandra d'Edmonton. Le sang veineux sera prélevé après une nuit de jeûne, avant et après un repas lipidique standardisé, et analysé pour les indices biochimiques appropriés. Les cohortes d'étude comprendront des patients après LAGB, LRYGB, dans la période de stabilisation du poids, plus de 12 mois après la chirurgie bariatrique. Les témoins comprendront des patients préopératoires pris en charge sans intervention pharmacologique pour leur obésité.

Méthodes : Le recrutement et l'examen physique seront effectués à la clinique Weight Wise. Les études débuteront à l'unité d'investigation clinique de l'hôpital de l'Université de l'Alberta, à 7 heures du matin après un repas consommé la veille de l'étude, puis une nuit de jeûne de 12 heures. Le repas liquide consistera en 240 ml de supplément nutritionnel liquide Hormel Great Shake Plus, 203 Kcal/100 ml ; 49 % de calories provenant des lipides, principalement des acides gras insaturés d'origine soja ; 38 % de calories provenant des glucides, 13 % de calories provenant des protéines. La mesure du poids sera effectuée par une infirmière. Le sang de base à jeun sera prélevé et les sujets consommeront une deuxième portion du repas de l'étude. Le repas test sera bu avec une paille dans les 15 minutes. Le prélèvement sanguin sera effectué à 10, 20, 30, 90 min, 4 et 6 h après le début de l'ingestion du repas standardisé. Les sujets seront autorisés à marcher ou à s'asseoir, mais pas à faire de l'exercice pendant le test. La consommation d'eau sans sucre sera autorisée. Le sang sera prélevé par un cathéter veineux à demeure placé dans une veine cubitale.

Analyses de laboratoire : cholestérol total plasmatique, cholestérol à lipoprotéines de basse densité, cholestérol à lipoprotéines de haute densité, triglycérides, concentration en acides gras non estérifiés et degré d'insaturation, ApoB-48 (lipoprotéine d'origine intestinale) et apoB-100 (lipoprotéine d'origine hépatique), insuline, glucose, CPR, adiponectine, HbA1c, albumine, AST, ALT, corps cétoniques seront mesurés.

Critère de jugement principal : modifications postprandiales des acides gras libres sériques, des lipides (cholestérol total, LDL et HDL, triglycérides) et de l'apoB chez les patients après chirurgie bariatrique et leur relation avec la sensibilité à l'insuline (glucose, insuline, indice HOMA).

Les chercheurs s'attendent à ce qu'une plus grande réduction des acides gras et des lipides sériques libres postprandiaux (cholestérol, triglycéride) après le LRYGB soit associée à une plus grande diminution de la résistance à l'insuline (l'indice HOMA devrait diminuer), par rapport au LAGB. L'insuline, la glycémie et les corps cétoniques devraient diminuer.

Critères de jugement secondaires : les modifications des taux d'HbA1c, d'AST, d'ALT, d'albumine, de CRP et d'adiponectine seront comparées aux modifications des acides gras, des lipides et de la résistance à l'insuline.

Les chercheurs s'attendent à ce que la réduction du taux sérique d'acides gras libres soit associée à une diminution du marqueur de l'inflammation (CRP), de l'HbA1c, de l'AST, de l'ALT et à une augmentation du médiateur anti-inflammatoire (adiponectine) après les deux procédures, mais plus prononcée après le LRYGB.

Calcul de la taille de l'échantillon : la taille de l'échantillon a été calculée sur la base d'une revue de la littérature montrant une diminution des acides gras libres après l'intervention bariatrique. Une analyse de puissance a été effectuée avec un bêta de 0,20 et un alpha de 0,05. En supposant qu'il existe une différence de 30 % dans le niveau de FFA entre les patients souffrant d'obésité morbide opérés et non opérés, 16 sujets seront nécessaires dans chaque bras, soit un total de 48 pour les groupes LAGB, LRYGB et contrôle. Ainsi, l'étude fournirait 80 % de chances qu'une différence soit détectée s'il en existe une.

Analyse des données : Une analyse multivariée pour tester la signification statistique de l'amélioration des niveaux d'acides gras libres sériques, d'ApoB et de lipides et leur corrélation avec la sensibilité à l'insuline (glucose, insuline) parmi plusieurs groupes de données sera effectuée par un statisticien.