Intestinale metabolische herprogrammering als een sleutelmechanisme van maagbypass bij mensen

Verschillende studies hebben geconcludeerd dat Roux-en-Y gastric bypass-chirurgie (RYGBS) de beste huidige behandelingsoptie is voor obesitas-gerelateerde diabetes mellitus type 2 (T2DM). De mechanismen die ten grondslag liggen aan door RYGBS geïnduceerde verbetering van de glykemische controle blijven onduidelijk. Veel onderzoekers hebben gepleit dat dit effect niet afhankelijk is van gewichtsverlies, gebaseerd op klinische observaties dat verbetering van de glucosehomeostase vroeg in de postoperatieve periode optreedt, vaak voorafgaand aan ontslag uit het ziekenhuis. Het begrijpen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de metabole effecten van RYGBS zal helpen om manieren te ontwikkelen om RYGB te verbeteren of om deze effecten zonder operatie te produceren.

Deze studie zal het concept van intestinale metabolische herprogrammering onderzoeken als een van de belangrijkste werkingsmechanismen voor diabetesverbetering na Roux-en-Y gastric bypass-chirurgie (RYGBS) bij mensen. Er wordt verondersteld dat de opnieuw geconfigureerde darm wordt gekenmerkt door een toename van energetisch dure processen, zoals structurele hermodellering, reorganisatie van het cytoskelet en cellulaire proliferatie. Om aan de toegenomen vraag naar bio-energetica te voldoen, verhoogt het darmepitheel zijn metabole activiteit en herprogrammeert het zijn brandstofgebruik. Met name het glucose-, cholesterol- en aminozuurmetabolisme zijn allemaal drastisch veranderd om anabole routes te vergroten en bouwstenen te genereren voor cellulaire groei en onderhoud.

Het was niet eerder mogelijk om deze hypothese bij mensen te testen, aangezien: A) de adaptieve processen van de darm bij patiënten die RYGBS ondergaan niet grondig zijn gekarakteriseerd, B) het niet bekend is of de herprogrammering van de darm vroeg genoeg verschijnt om de snelle verbetering te verklaren in glucosemetabolisme waargenomen na RYGBS bij mensen, en C) de variabiliteit van de mate van intestinale metabolische aanpassing, die de variabiliteit in remissie van T2DM zou kunnen verklaren, is niet onderzocht. Deze studie zal een longitudinale, uitgebreide metabole analyse uitvoeren van de Roux-ledemaat bij menselijke proefpersonen met en zonder T2DM die RYGBS ondergaan en het tijdsverloop van de adaptieve metabolische veranderingen bepalen.

Achttien (18) proefpersonen met en veertien (14) proefpersonen zonder T2DM (in totaal 32 proefpersonen), die gepland staan ​​om RYGBS te ondergaan als standaardbehandeling, zullen worden aangeworven. Voor elke geregistreerde proefpersoon omvat de gegevensverzameling een darmweefselmonster (Roux-ledemaatweefselbemonstering van weggegooid weefsel) op het moment van RYGBS, uit het slijmvlies van het jejunum, binnen 40 cm van de gastrojejunale anastomose. Postoperatief zal weefselbemonstering uit hetzelfde gebied worden uitgevoerd door een bovenste GI-endoscopie, 1 maand (± 15 dagen), 6 maanden (± 1 maand) en 12 maanden (± 2 maanden) na RYGBS. Weefselmonsters zullen worden verwerkt voor histomorfologisch onderzoek en voor RNA-, eiwit- en metabolomics-analyses. Op alle tijdstippen wordt een bloedmonster afgenomen en geanalyseerd op metabole biomarkers. Gegevensanalyse omvat een beschrijving en vergelijking van de morfologische, gen-eiwit- en metabolietsignaturen van het darmweefsel (Roux-ledemaat) en de bloedbiomarkers van elk tijdstip. Bovendien zullen deze uitkomstmaten worden vergeleken tussen de twee groepen (T2DM en Non-T2DM). Ten slotte zal een verband worden gelegd tussen de intestinale adaptieve veranderingen met de metabole status, sommige eetgewoonten, ongunstige symptomatologie en kwaliteit van leven.