Gewichtsverlies en darm-herseninteracties

Achtergrond: Hoewel de blootstelling aan een obesogene omgeving voor bijna elk individu in de westerse samenleving is toegenomen, is niet iedereen even vatbaar voor overeten en wordt niet iedereen zwaarlijvig. Het uit elkaar halen van de fysiologische onderbouwing van die individuele ogenschijnlijk beschermende verschillen kan bijdragen aan de ontwikkeling van succesvolle preventieve maatregelen en behandelingen. Neuroimaging-onderzoeken begonnen belangrijke inzichten op te leveren in de neuroanatomische bepaling van individueel eetgedrag. Voedselinname wordt echter niet alleen bepaald door de hersenen, maar wordt ook georkestreerd door een interactie van perifere hormonen met neurale circuits en besluitvormingsprocessen. Deze interactieve as wordt ook wel de darm-hersen-as genoemd. Hoewel individuele aspecten van de as uitgebreid zijn bestudeerd, ontbreekt gedetailleerd inzicht in de interactie van darm en hersenen bij de regulatie van voedselinname.

Doelstelling: De huidige studie heeft tot doel het effect te onderzoeken van a) calorierestrictie (zeer laagcalorisch dieet (VLCD)); b) calorierestrictie met mechanische restrictie (laparoscopisch verstelbare maagband (LAGB)); en c) calorierestrictie met mechanische restrictie en fysiologische veranderingen door malabsorptie (Roux-en-Y bypass (RYGB)-operatie) op darm-herseninteracties om een ​​optimale balans te vinden voor gewichtsverlies en langdurig aanhoudend gewichtsbehoud.

Onderzoeksopzet: In een ontwerp met herhaalde metingen zullen in totaal 45 zwaarlijvige (body mass index (BMI) > 35 ≤ 45) studiedeelnemers worden onderzocht. Alle deelnemers ondergaan een gewichtsverliesperiode van 10% van het oorspronkelijke lichaamsgewicht door middel van VLCD-interventie (n=15), RYGB-operatie (n=15) of LAGB-operatie (n=15).

Studiepopulatie: De onderzoekspopulatie bestaat uit mensen die in aanmerking komen voor een chirurgische ingreep voor gewichtsverlies (RYGB of LAGB). In totaal zullen 45 zwaarlijvige (BMI > 35 ≤ 45) studiedeelnemers tussen 18 en 60 jaar worden onderzocht. Interventie: Eén groep proefpersonen (n=15) zal een dieetinterventie ondergaan, die bestaat uit een zeer caloriearm dieet (VLCD; Modifast ) met 2,1 MJ/d gedurende 1 tot 2 maanden, totdat ze 10% van hun aanvankelijke lichaamsgewicht verloren.

Deze interventie wordt vergeleken met 2 andere afslankgroepen; één groep ondergaat een RYGB-operatie en één groep ondergaat een LAGB-operatie. Deze chirurgische ingrepen verlopen echter zoals gepland en volgens de standaard klinische praktijk en zullen op geen enkele manier worden gewijzigd.

Belangrijkste studieparameters/eindpunten: Om de optimale interactie van darmhormonen en hersenactiviteit voor succesvol gewichtsverlies en duurzaam gewichtsbehoud te bepalen, zal deze studie het effect van de interactie van gastro-intestinale hormoonafgifte op neurale netwerkactivering onderzoeken door a) calorierestrictie; b) caloriebeperking met fysiologische beperking; en c) caloriebeperking met malabsorptie op de verwerking van voedselbeloningen en besluitvorming in de hersenen, evenals op gastro-intestinale hormoonafgifte.

• De belangrijkste parameters die tegelijkertijd bijdragen aan efficiënt, effectief en bevredigend gewichtsbehoud, is de verandering in verzadiging en in voedselbeloning na een iso-energetische testmaaltijd. Dit zal de belangrijkste factor zijn die bijdraagt ​​aan naleving en het voorkomen van omkering (gemeten door visuele analoge schalen (VAS), veranderingen in ad libitum maaltijdinname, representatie in de hersenen van voedselbeloningverwerking en besluitvorming, computertest, TFEQ voor cognitieve terughoudendheid, ontremming en honger).

• Secundaire bijdragen aan deze hoofdparameter zijn:

  • Mogelijke veranderingen in de darmmicrobiota-populatie, interactie met neuronale signalering voor verzadiging en beloning;
  • Het gewichtsverlies zelf, veranderingen in lichaamssamenstelling en veranderingen in door rust en voeding geïnduceerd energieverbruik, alle onderstrepen gewichtsbehoud.
  • Mogelijke veranderingen in het endocannabinoïdeprofiel, in wisselwerking met neuronale signalering voor verzadiging en beloning. Aard en omvang van de belasting en risico's die samenhangen met participatie, voordeel en groepsverwantschap: Dit onderzoek is gunstig voor de proefpersonen, omdat ze allemaal zwaarlijvig zullen worden. lichaamsgewicht. Proefpersonen die deel uitmaken van de groep met door voeding geïnduceerd gewichtsverlies zullen 10% van hun aanvankelijke gewicht verliezen, wat gunstig is voor de operatie, aangezien het het risico verkleint. Dit doet echter geen afbreuk aan hun mogelijkheid om een ​​operatie te ondergaan als hun BMI daalt tot onder de 35, aangezien de intake voor een operatie gebaseerd is op de eerste screening, waaruit blijkt dat ze niet in staat zijn om gewichtsstabiel te zijn en dat ze al geprobeerd hebben om op een gezonde stal te zijn afvallen met andere methoden voor gewichtsverlies. Alle deelnemers zullen 4 keer langs moeten komen bij de Metabolic Research Unit Maastricht (MURM), twee keer voor de afslankprocedure en twee keer erna. Deze bezoeken worden zoveel mogelijk gecombineerd met reguliere ziekenhuisbezoeken.

FMRI is een niet-invasieve standaardmethode voor het bepalen van de bloedoxygenatie in interessegebieden zonder noemenswaardige risico's (zie documentsectie K6 voor gestandaardiseerde en goedgekeurde methoden voor het uitvoeren van fMRI-experimenten met menselijke proefpersonen). Het is een techniek die magnetische velden en energiezuinige radiofrequenties gebruikt om hersenstructuren en hersenfuncties te visualiseren. Door zorgvuldige screeningprocedures worden proefpersonen met metaalfragmenten in hun lichaam uitgesloten van het onderzoek, aangezien de fMRI-magneet een kracht uitoefent op ferromagnetische objecten. Tijdens testdag 2 (voor en na de afslankprocedure) wordt een canule ingebracht voor bloedafname. Bloedafname in dit onderzoek omvat geen andere risico's voor de proefpersonen, behalve het gebruikelijke risico op lichte blauwe plekken.

Eén proefpersoongroep verliest 10% van het oorspronkelijke lichaamsgewicht met behulp van een VLCD. Er zijn geen risico's voor de proefpersonen bij het consumeren van de VLCD (Modifast, samen met de aanbevolen groenten en fruit) aangezien de samenstelling van de macronutriënten en het gehalte aan vitaminen/mineralen voldoet aan de Nederlandse aanbevolen dagelijkse hoeveelheid. Deze VLCD zal wat energie vragen van de proefpersonen thuis. Vanwege uitgebreide ervaring met VLCD in ons laboratorium en vanwege het voordeel van gewichtsverlies voor de deelnemers, verwachten we voldoende wilskracht om deze VLCD van 2 maanden te voltooien.

Deze interventie wordt vergeleken met 2 andere afslankgroepen; één groep ondergaat een RYGB-operatie en één groep ondergaat een LAGB-operatie. RYGB is een operatie die eerst de maag verdeelt in een kleine bovenste buidel en een veel grotere onderste "overblijfsel" buidel en vervolgens de dunne darm herschikt om met beide te verbinden, op deze manier een deel van de dunne darm omzeilend. Bij LAGB wordt een opblaasbare band om het bovenste deel van de maag geplaatst om een ​​kleinere maagzak te creëren. Dit vertraagt ​​en beperkt de hoeveelheid voedsel die in één keer kan worden geconsumeerd, waardoor het gevoel van verzadiging kan worden bereikt. Het verkort de maagledigingstijd niet. Beide chirurgische ingrepen verlopen echter zoals gepland en zullen op geen enkele manier worden gewijzigd. Daarom valt verdere uitleg buiten het bestek van dit protocol.