Glucose, Cerveau et Microbiote (IRONMET+CGM)

Sujets et méthodes :

A. Etude transversale :

Les patients obèses préalablement programmés au Service d'Endocrinologie, Diabète et Nutrition (UDEN) de l'Hôpital "Dr. Josep Trueta" de Gérone (Espagne) sera recruté et étudié. Les sujets sans obésité seront également recrutés par annonce publique.

Un capteur de glycémie sera implanté pendant dix jours, ainsi qu'un dispositif de suivi de l'activité et du sommeil pour enregistrer l'activité physique pendant cette période. Les concentrations de glucose sous-cutanées interstitielles seront surveillées en ambulatoire pendant une période de temps de 10 jours consécutifs à l'aide d'un capteur de glucose validé par la FDA (Dexcom G6 ®). Le capteur sera implanté le jour 0 et se retirera le jour 10 en milieu de matinée. Les enregistrements de glycémie seront de préférence évalués les jours 2 à 9 pour éviter le biais causé par l'insertion et le retrait du capteur, ce qui empêche une stabilisation suffisante du système de surveillance. Le profil glycémique caractéristique de chaque patient sera calculé en moyenne à partir des profils obtenus aux jours 2 à 9.

En fin de semaine une imagerie par résonance magnétique sera réalisée pour évaluer la teneur en fer dans le cerveau et les paramètres de "Diffusion Tensor Imaging" dans différents territoires cérébraux.

Des tests cognitifs seront réalisés et des excréments seront collectés pour l'étude du microbiote.

Le projet sera réalisé chez des sujets obèses (20 hommes, 20 femmes préménopausées et 20 femmes ménopausées, IMC >= 30kg/m2) et des sujets non obèses, similaires en âge, sexe et statut ménopausique (20 hommes, 20 femmes préménopausées et 20 femmes ménopausées, IMC <30kg/m2).

B. Etude longitudinale :

Après un an de suivi, au cours duquel les sujets obèses subiront un traitement conventionnel (régime hypocalorique et conseil en activité physique) ou une chirurgie bariatrique pour la perte de poids, une deuxième visite sera effectuée.

A titre de comparaison, le même protocole de l'étude transversale sera refait. Voir les informations ci-dessus.

Collecte des données des sujets des études transversales et longitudinales :

• Données subsidiaires : Âge, sexe et date de naissance.
• Variables cliniques : poids, taille, indice de masse corporelle, périmètres de la taille et des hanches, rapport taille-hanche, tension artérielle (systolique et diastolique), masse grasse et masse maigre (impédance bioélectrique et DEXA), statut tabagique, consommation d'alcool , registre des médicaments usuels et registre des parents antérieurs souffrant d'obésité, de diabète et de comorbidités.
• Variables de laboratoire : 15 cc de sang seront extraits de sujets à jeun pour déterminer les variables suivantes en utilisant les techniques de routine habituelles du laboratoire clinique (hémogramme, glucose, bilirubine, aspartate aminotransférase (AST/GOT), alanine aminotransférase (ALT/GPT), gamma -glutamyl transpeptidase (GGT), urée, créatinine, acide urique, protéines totales, albumine, cholestérol total, cholestérol HDL, cholestérol LDL, triglycérides, hémoglobine glyquée (HbA1c), ferritine, récepteur soluble de la transferrine, protéine C réactive ultrasensible, vitesse de sédimentation des érythrocytes , protéine de liaison aux lipopolysaccharides, thyroxine libre (T4 libre), hormone stimulant la thyroïde (TSH) et cortisol de base). 15 cc supplémentaires de sang (plasma-EDTA) seront extraits pour des analyses ultérieures.
• Prélèvement d'échantillons de selles : Un échantillon de selles sera fourni à chaque patient. L'échantillon doit être prélevé à domicile ou à l'hôpital, envoyé au laboratoire dans les 4 heures suivant le prélèvement, fragmenté et conservé à -80°C.
• Imagerie par résonance magnétique : Tous les examens IRM seront effectués sur un scanner 1,5 T (Ingenia ® ; Philips Medical Systems). Premièrement, la séquence de récupération par inversion atténuée par les fluides (FLAIR) sera utilisée pour exclure les sujets présentant des lésions cérébrales préexistantes. La charge cérébrale en fer sera évaluée au moyen des valeurs R2*. Les données de relaxation T2 * seront acquises avec une séquence multi-écho gradient-écho avec 10 échos équidistants (premier écho = 4,6 ms ; espacement entre échos = 4,6 ms ; temps de répétition=1300ms). T2* sera calculé en ajustant les termes exponentiels simples aux courbes de décroissance du signal des données multi-échos respectives. Les valeurs R2* seront calculées comme R2*=1/T2* et exprimées en Hz. De plus, les valeurs R2* seront converties en unités μmol Fe/g comme précédemment validées sur des tests fantômes. Les images de fer cérébral des sujets témoins seront normalisées dans un espace standard à l'aide d'une image modèle à cet effet (modèle EPI MNI). Par la suite, toutes les images normalisées seront moyennées pour la détermination de la teneur en fer normale. Les valeurs normales (moyenne et SD) seront également calculées pour les régions anatomiques d'intérêt à l'aide de différents masques d'atlas, en tenant compte des différences possibles entre le sexe et l'âge. La comparaison du fer cérébral entre les sujets témoins et les sujets obèses sera effectuée à l'aide d'une analyse basée sur les voxels. Les images des sujets obèses seront normalisées dans un espace standard. L'image normalisée sera comparée à la population normale à l'aide d'une analyse de test t avec l'âge et le sexe comme co-variables. En conséquence, une carte paramétrique montrera les différences individuelles dans les dépôts de fer. Sur la base d'études d'observation antérieures montrant une augmentation de la charge en fer du cerveau dans certaines régions spécifiques et des preuves suggérant des modifications de l'hippocampe et de l'hypothalamus en association avec l'obésité et la résistance à l'insuline, les analyses statistiques et d'images seront axées sur les différences de fer au niveau caudé, lenticulaire, thalamus, hypothalamus , l'hippocampe et l'amygdale.
• Examen neuropsychologique : le fonctionnement cognitif général sera mesuré à l'aide des sous-tests de vocabulaire et de similarités de l'échelle d'intelligence de Wechsler pour adultes III (WAIS-III) ; attention et mémoire de travail par le sous-test Forward and Backward Digit Span du WAIS-II ; mémoire à l'aide du California Verbal Learning Test II; fonctions exécutives par le Trail Making Test, le Color-Word Stroop Test et le Verbal Fluency; l'humeur à l'aide du Patient Health Questionnaire-9 et les comportements impulsifs à l'aide de l'Iowa Gambling Task.
• Composition du microbiote : la composition du microbiote sera analysée selon un protocole décrit précédemment. La qPCR d'ARNr 16s et la protéine de liaison au LPS dans les échantillons de sang seront utilisées pour la détection de la translocation bactérienne.

Les informations resteront enregistrées dans un cahier et seront informatisées dans la base de données de l'étude.

Méthodes statistiques:

Taille de l'échantillon : Il n'y a pas de données antérieures montrant les différences attendues pour l'estimation de la taille de l'échantillon concernant la variabilité du glucose, l'activité physique, la composition du microbiote intestinal et la fonction cognitive. Dans une étude précédente, des différences dans la teneur en fer du cerveau ont été observées chez 20 sujets obèses contre 20 sujets non obèses. Ainsi, la taille de l'échantillon proposé est d'au moins 20 individus par groupe, avec une représentation équilibrée de l'âge et du sexe (femmes pré- et postménopausées).

Analyses statistiques : Dans un premier temps, la distribution normale et l'homogénéité des variances seront testées. Pour déterminer les différences entre les groupes d'étude, il sera utilisé χ2 pour les variables catégorielles, le test t de Student non apparié en quantitatif normal et le test U de Mann-Whitney pour les variables quantitatives non normales. L'analyse non paramétrique de Spearman sera utilisée pour déterminer la corrélation entre les variables quantitatives. Les mêmes tests seront également utilisés pour étudier les différences avant et après le suivi. Les associations significatives, qu'elles soient positives ou négatives, seront explorées plus en profondeur (analyses de régression linéaire simple et multivariée).

La composition du microbiote sera analysée et comparée à l'aide de HeatMaps, d'une analyse en composantes principales (ACP) et de PLSDA. Pour les statistiques multivariées (PLSDA et clustering hiérarchique), les variables comprenant les caractéristiques morphologiques des tissus, le microbiote intestinal et le test fonctionnel seront transformées en log, filtrées à l'aide d'une estimation de la plage interquartile et mises à l'échelle à l'aide d'un calcul de mise à l'échelle automatique (moyenne centrée et divisée par l'écart type de chaque variable) en utilisant la plateforme Metaboanalyst ® , le package R ® ropls et les scripts MATLAB ® . La biodiversité alpha et bêta sera comparée selon l'obésité, la résistance à l'insuline et le statut en fer. Il sera également utilisé les logiciels statistiques SPSS ® et Minitab ®.