Vagale zenuwstimulatie en glucosemetabolisme

Het algemene doel van deze aanvraag is het bepalen van het (de) mechanisme(n) waarmee gewone bariatrische chirurgische ingrepen het koolhydraatmetabolisme veranderen. Heel vaak vindt herstel van diabetes plaats in de vroege postoperatieve periode voorafgaand aan de ontwikkeling van aanzienlijk gewichtsverlies. Er is gesuggereerd dat bariatrische chirurgie de werking van insuline verandert, maar weinig onderzoeken hebben de insulinesecretie of postprandiale glucosefluxen bij dergelijke patiënten onderzocht. Op dit moment is er weinig bekend over hoe de verschillende bariatrische chirurgische ingrepen de glucosehomeostase veranderen. Het is essentieel dat het effect van bariatrische chirurgie en maaltijdgrootte op deze parameters wordt begrepen en nauwkeurig wordt gemeten. De entero-endocriene secretie wordt beïnvloed door de snelheid van de intestinale afgifte van calorieën en kan ook worden gemoduleerd door het enterische zenuwstelsel en de snelheid van directe afgifte van voedingsstoffen aan entero-endocriene cellen. Directe meting van de darmtransit is ook een belangrijk onderdeel om te begrijpen hoe bariatrische chirurgie de intestinale secretie van hormonen verandert die het glucosemetabolisme kunnen veranderen. De Oral en C-peptide Minimal Models kunnen, wanneer toegepast op C-peptide-, glucose- en insulineconcentraties na inname van een standaard gelabelde gemengde maaltijd, de insulinesecretie en -werking nauwkeurig meten. Vervolgens geeft de dispositie-index een meting van de geschiktheid van insulinesecretie voor de heersende insulinewerking. In combinatie met de gevestigde triple-tracer-methodiek kan een gemengde maaltijd worden gebruikt om nuchtere en postprandiale glucosefluxen te meten. Hoewel de vagale trunks behouden blijven tijdens bariatrische chirurgie, kan een maagdoorsnijding tijdens de vorming van een maagzak voor Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), of tijdens de gastrectomie van de sleeve voor de duodenale switch-procedure, post-gastrische organen denerveren, waaronder de alvleesklier en darm. Omkeerbare vagale blokkade resulteert in gewichtsverlies, verminderde calorie-inname, eerdere verzadiging en verminderde honger. Het effect van deze vorm van vagale denervatie op de glykemische controle is onduidelijk. Er zijn aanwijzingen dat parasympathische invoer in de lever de werking van insuline bij knaagdieren reguleert. Vagale afferenten zijn ook belangrijk bij hepatoportale glucosedetectie.

Proefpersonen die deelnamen aan het onderzoek zouden gedurende meer dan 12 maanden een stabiele Vagal Nerve Stimulation Blocker (VNB) -interventie ondergaan, nadat ze hadden deelgenomen aan een eerdere observationele studie waarin de langetermijneffecten van vagale remming werden onderzocht. Alle proefpersonen worden drie keer bestudeerd na gebruik van een gemengde maaltijd. Deelnemers worden de avond voor het onderzoek om 17.00 uur opgenomen in de Mayo Clinic Clinical Research Unit. Na inname van een gestandaardiseerde gemengde maaltijd met weinig calorieën (400 Kcal: 55% koolhydraten, 30% vet en 15% eiwit) zullen proefpersonen 's nachts vasten. Tijdens het experiment ondergaan proefpersonen een onderzoek met gemengde maaltijden zoals hieronder beschreven (Inleidende gemengde maaltijd 1). Op de dag na het onderzoek worden proefpersonen gerandomiseerd naar een van de twee interventies: stop het gebruik van de VNB of ga door met het gebruik ervan. De proefpersonen worden vervolgens opnieuw onderzocht (Mixed Meal 2) op de dag na opname in de Clinical Research Unit om 17.00 uur op de 13e dag na randomisatie. Om de eventuele metabole effecten van het starten van de VNB-therapie te bepalen, wordt het gebruik van VNB op de dag na het onderzoek hervat of stopgezet, afhankelijk van eerdere activering of inactivering. De proefpersonen worden vervolgens opnieuw onderzocht (Mixed Meal 3) op de dag na opname in de Clinical Research Unit om 17.00 uur op de 13e dag na voltooiing van Mixed Meal 2. Na voltooiing van het onderzoek wordt het gebruik van VNB bij alle proefpersonen hervat.