Correlatie van Irisin- en Adipokine-niveaus met Body Mass Index en risicofactoren voor metabool syndroom bij Spaanse kinderen

Achtergrond Obesitas bij kinderen is een van de ernstigste mondiale uitdagingen voor de volksgezondheid van de 21e eeuw (Daniels et al., 2009). Mexico heeft wereldwijd de hoogste prevalentie van obesitas; 34,4% van de kinderen en 35% van de adolescenten heeft overgewicht of obesitas (ENSANUT 2012). Naast andere complicaties zijn kinderen met overgewicht en obesitas vatbaar voor het ontwikkelen van dyslipidemie, hypertensie, het metabool syndroom (MetS) en niet-alcoholische leververvetting op jongere leeftijd, evenals om zwaarlijvig te worden als volwassenen (Daniels et al., 2009; Elizondo-Montemayor et al., 2010). Aan de andere kant leidt ondervoeding bij kinderen tot zeer nadelige gezondheidseffecten zoals dwerggroei, achterstand in de puberteit, motorische achterstand (Roulet et al., 2005), osteoporose en botbreuken (Saunders et al., 2011), immunologisch tekort en veranderde functie. van elk orgaan en systeem, zoals onder andere het hart, de longen, de nieren, het maagdarmkanaal en het zenuwstelsel (Lecours et al, 2001; Saunders et al., 2011).

Een balans tussen energie-inname en energieverbruik is nodig om een ​​normaal lichaamsgewicht te behouden. Alles wat dit evenwicht verstoort, kan leiden tot ondergewicht, overgewicht of obesitas. Diverse signalen, centraal en perifeer, nemen deel aan de regulering van de energiebalans. Vet wordt beschouwd als een endocrien orgaan vanwege de vele peptiden en hormonen die het uitscheidt en die inwerken op perifere en centrale weefsels, en hun bijdrage aan insulineresistentie of gevoeligheid en regulering van het lichaamsgewicht naast andere functies (Elizondo, 2011). Onlangs is aangetoond dat skeletspieren functioneren als een perifeer endocrien orgaan door myokines, peptidesignalen, af te geven die betrokken zijn bij de regulatie van metabole routes (Pedersen en Febbraio, 2012). Onlangs is een nieuw geïdentificeerd hormoon ontdekt dat wordt uitgescheiden door spierweefsel in muizen, irisin. Irisin werkt op witte vetcellen in cultuur en in vivo om UCP1-expressie en een breed programma van bruin-vetachtige ontwikkeling te stimuleren. Bij muizen stimuleert PGC1alfa-expressie in spieren een toename van de expressie van FNDC5, een membraaneiwit dat wordt gesplitst en uitgescheiden als dit nieuwe hormoon, irisin. Irisine wordt geïnduceerd door inspanning bij muizen en mensen, en verhoogde irisinespiegels in het bloed veroorzaken een toename van het energieverbruik bij muizen zonder veranderingen in beweging of voedselinname (Boström et al., 2012).

Irisin werd dus onmiddellijk verondersteld als een hormoon dat onder andere het lichaamsgewicht, obesitas en diabetes mellitus type 2 beïnvloedt (Sanchis-Gomar et al., 2012). Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat circulerende niveaus van irisine bij mensen positief correleren met antropometrische parameters zoals BMI, vetmassa, vetvrije massa, en hoger zijn naarmate deze parameters toenemen, dat wil zeggen dat irisineniveaus hoger zijn bij obese patiënten in vergelijking met magere patiënten ( Stengel et al., 2013; Huh et al., 2012; Roca-Rivada et al., 2013; Crujeiras et al., 2014; Pardo et al., 2014). Studies hebben een verband aangetoond tussen irisinespiegels, insulineresistentie en het metabool syndroom (Park et al., 2013; de la Iglesia et al., 2014; Crujeiras et al., 2014; Pardo et al., 2014). Sommige anderen hebben echter een negatieve correlatie gevonden met antropometrische parameters en vonden lagere irisinespiegels bij zwaarlijvige patiënten (Moreno-Navarrete et al., 2013). Opmerkelijk is dat al deze onderzoeken zijn uitgevoerd bij volwassenen in verschillende omstandigheden of ziektetoestanden. Tot op heden zijn er slechts twee studies die de irisinespiegels bij kinderen evalueren. Eén ontdekte dat een 1-jarig leefstijlinterventieprogramma geassocieerd was met verbetering van antropometrische en metabolische parameters en leidde tot een verhoging van de irisinespiegels bij obese kinderen, hoewel er geen correlatie werd gevonden tussen irisinespiegels en antropometrische markers (Blüher et al., 2014 ). De andere studie onderzocht Saoedische kinderen met een normaal gewicht en vond correlaties tussen circulerend irisine en glucose en HDLc, maar een negatief verband met insulineresistentie (Al-Daghri et al., 2014).

Bovendien zijn associaties tussen irisinespiegels en adiponectine, leptine en resistine in de reeks obesitas onderzocht. Leptine speelt een cruciale rol bij het reguleren van energiehomeostase, voedselinname en veel neuro-endocriene functies, met name het triggeren van de puberteit bij kinderen. Leptine is verhoogd bij obese patiënten, geassocieerd met een leptine-resistente toestand (Blüher en Mantzoros, 2009). Adiponectine is een insulinesensibiliserend hormoon; zwaarlijvige patiënten hebben lagere niveaus dan degenen met een normaal gewicht. Circulerende adiponectinespiegels zijn laag bij centrale obesitas (Dalamaga et al., 2012), en dit lage niveau is in alle leeftijden in verband gebracht met het metabool syndroom (Siitonen et al., 2011). Resistine is in verband gebracht met insulineresistentie en recentelijk als pro-inflammatoire adipocytokine (McTernan et al., 2006). Sommige onderzoeken hebben een negatieve correlatie gevonden tussen irisine- en adiponectinespiegels (Park et al., 2013), terwijl andere geen verband hebben gevonden met leptine of adiponectine (Blüher et al., 2014). Hier zijn nog steeds tegenstrijdige gegevens over de associatie van irisine met antropometrische parameters, zwaarlijvigheid en het metabool syndroom, evenals de associatie met andere adipokines, en het belangrijkste, er zijn schaarse gegevens over deze associaties bij kinderen, zal het doel van deze studie zijn om de circulerende niveaus van irisine en adipokines te correleren over een breed spectrum van body mass index, variërend van ondervoed tot zwaarlijvig, evenals met insulineresistentie en risicofactoren voor het metabool syndroom bij Latijns-Amerikaanse kinderen.

Er zijn nog steeds tegenstrijdige gegevens over de associatie van irisine met antropometrische parameters, obesitas en het metabool syndroom, evenals de associatie met andere adipokines, en het belangrijkste is dat er schaarse gegevens zijn over deze associaties bij kinderen. Daarom zal het doel van deze studie zijn om de circulerende niveaus van irisine en adipokines te correleren over een breed spectrum van de body mass index, variërend van ondervoed tot zwaarlijvig, evenals met insulineresistentie en risicofactoren voor het metabool syndroom bij Latijns-Amerikaanse kinderen.

Studiepopulatie De populatie is eerder beschreven. (Elizondo-Montemayor et al., 2014) Er werd een open uitnodiging gedaan aan schoolgaande kinderen van acht openbare scholen die representatief zijn voor alle geografische gebieden van Monterrey, de op één na grootste stad van Mexico. Kinderen die de uitnodiging accepteerden, werden willekeurig geselecteerd en gescreend op BMI-percentielen. De steekproefomvang is 40 kinderen. De bevolking wordt verdeeld in vijf groepen, 8 per groep. Vier van de groepen zullen worden verdeeld volgens de CDC body mass index percentielen: 1.) ondergewicht = <3percentiel; 2.) normaal gewicht = >3 - < 85 percentiel; 3.) Overgewicht = >85 - < 95 percentiel, en 4.) Obesitas = > 95 percentiel. De vijfde groep komt overeen met kinderen met een bekend metabool syndroom.

Er is ondertekende toestemming verkregen van zowel ouders/verzorgers als kinderen. Er werden goedkeuringen verkregen door de ethische en onderzoekscommissies van de School of Medicine Tecnológico de Monterrey en door het staatsgezondheidssecretariaat, evenals door de onderwijsautoriteiten. Deelnemers ontvingen geen bevrediging tijdens het onderzoek.

Antropometrische en klinische evaluatie Antropometrische metingen werden uitgevoerd bij alle deelnemers op elke school. De lengte werd bepaald tot op 0,5 cm nauwkeurig (draagbare Seca® stadiometer, Noord-Amerika) en het gewicht tot op 0,1 kg nauwkeurig terwijl kinderen lichte kleding droegen, geen sokken of schoenen (TANITA TBF 300® weegschaal, Arlington, Illinois). Percentage lichaamsvet (%BF) werd gemeten door middel van bio-impedantie (dezelfde TANITA-schaal). WC werd gemeten tot op 0,1 cm nauwkeurig ter hoogte van de navel met een flexibele glasvezeltape terwijl de proefpersonen stonden, na zachtjes uitademen, en zonder kleding op het gebied. Tricipitale huidplooi (TSF) werd gemeten met behulp van een Lange huidplooimeter. BMI werd berekend door gewicht-kilogram gedeeld door het kwadraat van lengte-meters. Vetmassa en vetvrije massa werden berekend volgens de specifieke vooraf bepaalde formules. Metingen werden elke dag op hetzelfde tijdstip uitgevoerd door dezelfde drie getrainde geregistreerde diëtisten (RD) bij alle kinderen om de variabiliteit tussen waarnemers te controleren. De bloeddruk werd door dezelfde arts gemeten met behulp van een aneroïde bloeddrukmeter (Welch-Allyn®) volgens de techniek van de American Heart Association (AHA); twee metingen werden verkregen terwijl de deelnemers gekalmeerd en zittend waren.

Laboratoriumbeoordeling Bloedmonsters werden genomen na 12 uur vasten gedurende de nacht en werden bij 2 tot 8°C gehouden en binnen de eerste 3 uur gecentrifugeerd. Serum totaal cholesterol (TC), HDL-C, lipoproteïne-cholesterol met lage dichtheid (LDL-C), triglyceriden (TG) en glucose werden gemeten door middel van reflecterende fotometrie (wet van Beer-Lambert) met behulp van een geautomatiseerde analysator (Architect c8000; Abbott Laboratories , Abbott Park, IL), met een intra- en inter-assaycoëfficiëntvariatie van minder dan 4,7%. Plasmamonsters werden vervolgens bewaard bij -80°C. Irisine, adiponectine, insuline en leptine zullen worden gemeten in plasmamedia met behulp van commerciële ELISA-kits. De tests zullen worden uitgevoerd in microplaten met 96 putjes volgens de instructies van de fabrikant (Irisin, adiponectin, insuline en leptine ELISA-kit; Phoenix Pharmaceuticals, Inc., Burlingame, CA, VS). De absorptie van elk monster wordt in tweevoud gemeten met behulp van een spectrofotometrische microplaatlezer bij een golflengte van 450 nm (BioTek Instruments, Winooski, VT, VS).

Statistische methoden MINITAB versie 16 (Minitab Inc., State College, PA, VS) zal worden gebruikt om de verschillen tussen antropometrische en biochemische parameters en irisineniveaus te analyseren; Microsoft Excel 2007 (Microsoft Corp., Redmond, WA, VS) zal worden gebruikt om de invoer van gegevens op te nemen. De resultaten worden uitgedrukt als gemiddelde ± standaarddeviatie (s.d.), als absoluut getal of als percentage (%) en de bijbehorende betrouwbaarheidsintervallen van 95% (BI). Vergelijkingen tussen groepen voor de afhankelijke variabelen zullen worden gemaakt met behulp van de gepaarde Student's t-toets voor gemiddelden en de McNemar-toets voor verhoudingen. Voor onafhankelijke variabelen zal de normaliteit zowel grafisch als door de Shapiro-Wilk-test worden herzien, en vervolgens zullen de vergelijkingen tussen groepen worden bepaald met behulp van de z-test. Om de associatie tussen antropometrische, klinische en biochemische variabelen en irisinewaarden te beoordelen, zal een eenvoudige lineaire regressie worden gebruikt. De gemiddelde vergelijkingen tussen geslachtsgroepen zullen worden bepaald met behulp van een t-toets voor onafhankelijke steekproeven. Alle tests worden geïnterpreteerd op basis van tweezijdige hypothesen. Het significantieniveau wordt in alle gevallen op 0,05 gesteld.