Gyermekkori elhízás és szív- és érrendszeri diszfunkció

Háttér A gyermekkori elhízás súlyos szövődmények széles skáláját okozza, növelve a korai morbiditás és halálozás kockázatát, és közegészségügyi aggályokat vet fel. Ezenkívül az elhízott gyermekek hajlamosabbak arra, hogy elhízottak legyenek, és nagyobb a szív- és érrendszeri betegségek (CVD) kockázata. A szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőinek csoportját azonosították 5 évesnél fiatalabb gyermekeknél. Ezenkívül a serdülők és fiatal felnőttek körében a szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőinek jelenléte korrelál a tünetmentes koszorúér atherosclerosissal. A gyermekkori elhízás összefüggésbe hozható a szív szerkezetének és működésének károsodásával.

Az atherogenesis és az artériás fal károsodása gyermekkorban kezdődik, és egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy az atherosclerosis klinikai mutatói, mint például a nyaki artéria intima-media vastagsága (CIMT), az artériás merevség és az endothel funkció megváltoznak elhízott gyermekeknél. Ezen túlmenően keveset tudunk az elhízott gyermekek korai kardiovaszkuláris elváltozásai és metabolikus rendellenességei közötti lehetséges összefüggésről. A metabolikus szindróma (MetS) olyan jellemzők halmaza, amely magában foglalja a diszlipidémia, a magas vérnyomás és a zsigeri elhízás kockázatát, ami a szív- és érrendszeri betegségek és a 2-es típusú cukorbetegség magasabb kockázatát jelenti. Kevés tanulmány vizsgálta a MetS összefüggését a gyermekkori kardiovaszkuláris változásokkal. Felnőtteknél a hiperurikémiát a szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőjeként ismerték fel, amely negatív hatással van a hosszú élettartamra. Azonban még mindig hiányoznak a gyermekkorú adatok, és még mindig nem ismert az összefüggés a hyperurikaemia és az elhízott gyermekek kardiovaszkuláris rendellenességei között. Ezenkívül az elhízás a krónikus, alacsony szintű gyulladás és a fokozott oxidatív stressz állapota. Az oxidatív stressz fontos szerepet játszik a kardiovaszkuláris elváltozások patogenezisében azáltal, hogy kiváltja vagy súlyosbítja az endothel diszfunkciót kísérő biokémiai folyamatokat.

Ezenkívül a zsírszövet szekréciós mirigyként működik, hormonokat és adipokineket szabadít fel gyulladásgátló vagy gyulladásgátló hatással. Az elhízott felnőtteken végzett klinikai vizsgálatok összefüggést figyeltek meg az adipokinek plazmaszintje és a gyulladás és/vagy oxidatív stressz markerei között. A különféle adipokinek között úgy tűnik, hogy az adiponektin fontos szerepet játszik. Valójában, ellentétben más adipokinekkel, amelyek elhízás esetén fokozottan szabályozottak, az adiponektin szekréciója jelentősen csökken elhízott alanyokban. Másodszor, úgy tűnik, hogy az adiponektin főként pozitív hatást fejt ki az anyagcserére, a vaszkuláris tónusra és a gyulladásos reakciókra. Következésképpen, ellentétben más adipokinekkel, amelyek túlsúlyban keringenek elhízott alanyokban, és krónikusan emelkedett szint esetén kedvezőtlen hatást fejtenek ki, az elhízással összefüggő szövődményekben inkább az adiponektin hiánya, nem pedig túlzott mennyisége játszik szerepet. Végül, az adiponektin szérumkoncentrációja nagyon magas más hormonokhoz és citokinekhez képest, ami arra utal, hogy a specifikus nagy affinitású receptorokhoz való kötődésen kívül ennek a fehérjének is lehetnek kevésbé specifikus, alacsony affinitású célpontjai. Az adiponektint összefüggésbe hozták az endothel javulásával és az érrendszeri védelemmel a nitrogén-monoxiddal (eNOS) kapcsolatos jelátvitel endoteliális izoformájának aktiválása révén, valamint gyulladásgátló tulajdonságokkal és antiatherogén hatással. Így az adipokinek károsodott termelése kulcsfontosságú mechanizmus lehet az elhízás gyulladással és oxidatív stresszel való összekapcsolásában. Ezen összetett mechanizmusok megértése és a kardiovaszkuláris károsodás lehetséges korai markereinek azonosítása ezért szükséges a gyermekkori megelőző és terápiás intézkedések megalapozásához, valamint a felnőttkori kardiovaszkuláris morbiditás és mortalitás csökkentéséhez.

Tantárgyak és módszerek Ez a tanulmány egy egyközpontú longitudinális vizsgálat. Az alanyokat a Piedmont Orientale Egyetem Egészségtudományi Tanszékének Gyermekgyógyászati ​​Osztályán vették fel, Novara (Olaszország). A vizsgálati protokoll összhangban volt a Helsinki Nyilatkozat etikai irányelveivel, és a helyi Etikai Bizottság jóváhagyta. A vizsgálat előtt minden alanytól és szüleitől tájékozott írásos beleegyezést kaptak. A vizsgálók egymás után 80 kaukázusi elhízott (OB) gyermeket és serdülőt vontak be, 6 és 16 év közöttiek, valamint 20 normál testsúlyú, korú és nemű kontrollt (NW). Az NW betegeket csak a kiinduláskor értékelték, míg az OB alanyokat a kiinduláskor, valamint 6 (T6) és 12 hónap (T12) izokalóriás mediterrán kiegyensúlyozott étrend és aerob edzés után értékelték.

Értékelés mindkét csoportban (OB és NW)

Echokardiográfiás értékelés A transzthoracalis echokardiográfiát Vivid 7 Pro ultrahang szkennerrel (General Electric Healthcare, USA) szonográfus végzi, a képeket pedig egy szakértő gyermekkardiológus vizsgálja meg, aki nem ismeri a betegek klinikai adatait. A bal kamra (bal kamra végdiasztolés átmérője, LVEDD; bal kamrai végszisztolés átmérő, LVESD; kamrai septum a végdiasztoléban, IVSD; bal kamra hátsó fala a diasztolé végén, LVPWD) és a bal pitvar átmérője (LAD) mérése a következőképpen történik: megállapított szabványok. A maximális LA térfogatot az LA apikális 4 és 2 kamrás nagyított nézetei alapján számítják ki. A bal bal oldali diasztolés és a szisztolés végtérfogat, valamint a nyugalmi LV ejekciós frakció 2- és 4kamrás nézetből kerül kiszámításra, módosított Simpson-féle kétsíkú módszerrel. A bal kamrai tömeget (LVM) a Devereux-képletből kell származtatni, és a testfelülethez kell indexelni (bal kamrai tömegindex [LVMI]). A relatív falvastagság (RWT) az (LVPWD x 2)/LVEDD arányként kerül kiszámításra. Pulzushullámú Doppler segítségével mérjük a mitrális beáramlási sebességeket, a korai diasztolés csúcssebességet (E), a késői diasztolés csúcssebességet (A), az E/A arányt.

Érrendszeri vizsgálat Az érrendszeri méréseket nagy felbontású ultrahanggal (Esaote MyLab25TM Gold, Esaote, Olaszország) 8 megahertzes (mHz) lineáris jelátalakítóval és 5 MHz-es konvex jelátalakítóval a hasi aortához, szakértő szonográfus végzi. Ezt követően egy szakértő érsebész, aki nem ismeri a betegek klinikai állapotát, offline felülvizsgálja. A jobb és bal nyaki artériák ultrahangvizsgálatát fekvő helyzetben, a fejet a leképezett oldaltól 45°-kal elfordítva végezzük. A CIMT-t a lumen-intima interfész elülső éle és a túlsó fal media-adventitia interfészének elülső éle közötti átlagos távolságként határozzuk meg, körülbelül 10 mm-re a közös nyaki artériától. A CIMT-t három, 0,2 mm-es időközönként végzett mérés átlagából számítják ki.

A hasi aorta átmérőjét a maximális szisztolés expanziónál (Ds) és a minimális diasztolés expanziónál (Dd) mérik a veseartériák eredete és az iliaca carrefour közötti középpontban. Az aorta feszültséget (S) az (S = (Ds-Dd)/Dd képlet alapján számítjuk ki. A nyomás-nyúlás rugalmassági modulusát (Ep) a következő képlet alapján számítjuk ki S-ből (Ep=(Ps-Pd)/S; Ps=aorta szisztolés nyomás; Pd=aorta diasztolés nyomás). A diasztolés nyomással normalizált nyomásváltozást (Ep*) a képlet alapján számítjuk ki (Ep* = Ep/Pd). Míg S az aortafal átlagos feszültsége, Ep és Ep* az aorta átlagos merevsége. A brachialis artéria áramlás által közvetített dilatáció (FMD) méréséhez pneumatikus mandzsettát helyeznek a jobb alkarra, 2 cm-rel az antecubitalis üreg felett, és 5 percig szupraszisztolés szintre (300 Hgmm) fújják fel. Egyidejűleg folyamatos Doppler-sebességértékelést kapunk, és az adatokat a legalacsonyabb inszonációs szög használatával (30° és 60° között) gyűjtik. A brachialis artéria átmérőjét, a szisztolés csúcssebességet (PSV) és a végdiasztolés sebességet (EDV) közvetlenül a mandzsetta felengedése után és 2 perccel azután mérik, majd összehasonlítják a közvetlenül a felfújás előtt mért alapértékekkel. A reaktív hiperémia után rögzített maximális átmérőt a nyugalmi átmérő százalékos változásaként kell jelenteni (FMD = csúcsátmérő – alapvonal átmérő/alapvonal átmérő).

Antropometrikus változók A magasságot 0,1 cm-es pontossággal Harpenden-stadiométerrel, a testsúlyt pedig 0,1 kg-os pontossággal egy kézi mérleggel mérik. A testtömeg-indexet (BMI) a testtömeg osztva a magasság négyzetével (kg/m2) számítják ki. A derékkörfogatot (WC) a has körüli csípőtaréj legmagasabb pontján mérik, és 0,1 cm-es pontossággal rögzítik. A csípő kerületét a gluteális régió legszélesebb részén mérik. A pubertás szakaszát fizikális vizsgálattal határozzák meg, Marshall és Tanner kritériumai alapján. A szisztolés (SBP) és diasztolés (DBP) vérnyomást háromszor, 2 perces időközönként mérik szabványos higanyos vérnyomásmérővel, megfelelő mandzsettamérettel. Az elemzéshez az átlagértékeket kell használni.

Értékelés csak az OB csoportban

Biokémiai változók 12 órás éjszakai koplalás után vérmintát vesznek a következők mérésére: glükóz (mg/dl), inzulin (μUI/mL), összkoleszterin (mg/dL), nagy sűrűségű lipoprotein-koleszterin (HDL-c). , mg/dL), trigliceridek (mg/dl), sUA (mg/dL), szabványosított módszerekkel a Kórház Laboratóriumában. Az alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterin (LDL-c) értékét a Friedwald-képlet alapján számítják ki. Az sUA-t (mg/dL) a Fossati-módszerrel mérjük, urikázt használva Trinder-szerű végponttal.

Az OB alanyok szájon át történő glükóz tolerancia teszten is átesnek (1,75 g glükózoldat/kg, maximum 75 g), és 30 percenként mintát vesznek a glükóz és inzulin meghatározásához. Az éhgyomri inzulinrezisztenciát a homeosztázis modellértékelés (HOMA)-IR képletével számítjuk ki. Az éhgyomri és az OGTT alatti inzulinérzékenységet a kvantitatív inzulinérzékenységi ellenőrzési index (QUICKI) és a Matsuda-index (ISI) képleteként számítják ki.

Interleukinok (IL), tumor nekrózis faktor (TNF)α, plazminogén aktivátor inhibitor-1 (PAI1), adiponektin és oxidatív stressz plazmatikus markereinek meghatározása IL-8, IL-10, IL-6, TNFα, PAI-1, adiponektin , a 3-nitrotirozint, a malondialdehidet (MDA), a reaktív oxigénfajták (ROS) képződését, a mieloperoxidázt (MPO), a redukált glutationt (GSH) és a szuperoxid-diszmutázt (SOD) speciális készletekkel mérik. A NO mennyiségét a vérmintákból a Griess-reagens segítségével határozzák meg.

A mitokondriumok morfológiája és működése A mitokondriumokat monocitákból izoláljuk. A mitokondriumok ultrastrukturális analízise (ZEISS 109 transzmissziós elektronmikroszkópon keresztül) a morfológiai mitokondriális változások (mitokondriális duzzanat, mátrixsűrűség csökkenése, a mitokondriumok szubplazmalemmális és intrafibrilláris alfrakciójának lehetséges eltérése, hasadási-fúziós dinamikus mitokondriális tulajdonjog) értékelésére szolgál. , mitofagia). Ezenkívül a mitokondriumokat a mitokondriális oxigénfogyasztás, a komplex I-aktivitás (NAD+/NADH), a transzmembránpotenciál és a mitokondriális dinamikus fehérjék expressziójának in vitro vizsgálataiban fogják használni (fúziós és hasadási arány a mitofuzin 1 és 2 Western blot analízisével).

A mérések időbeli lefutása az OB csoportban Az összes korábban leírt értékelést a kiinduláskor, valamint 6 (T6) és 12 hónap (T12) izokalóriás mediterrán kiegyensúlyozott étrend és aerob edzés után kell elvégezni.

Táplálkozáselemzés és beavatkozások Egy jól képzett és tapasztalt klinikai gyermekendokrinológus minden alanynál felméri az élelmiszer-fogyasztást, és izokalóriás mediterrán kiegyensúlyozott étrendet ad OB gyermekeknél. Az élelmiszer-fogyasztás felméréséhez az élelmiszereket a klasszikus alapélelmiszer-csoportok szerint osztja fel az Olasz Élelmiszer- és Táplálkozáskutató Intézet. Az étkezési gyakorisággal kapcsolatos kérdőíveket is a szülők töltik ki, sok életkorra érvényesítve. Az olasz LARN (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti) Irányelvek és az olasz élelmiszer-piramis szerint a táplálkozási tanácsadásra a kiinduláskor, valamint 6 és 12 hónap elteltével kerül sor.

Ezen túlmenően, az elhízott alanyok edzési programon vesznek részt. A gyakorlatokat naponta végezzük, és 60 perc aerob fizikai aktivitásból áll. A szülők minden nap, egy adott kérdőíven rögzítik az elvégzett képzést.