Bariatrische chirurgie en oefenbotonderzoek (BaSEIB)

Het hoofddoel van de onderzoekers is om te bepalen of een trainingsprogramma (ETI) dat is afgestemd op het verbeteren van de botgezondheid, kracht en balans, effectief is bij het voorkomen van door Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) veroorzaakt fractuurrisico. Om dit te bereiken zullen de onderzoekers een gerandomiseerde klinische studie (RCT) uitvoeren op vrijwillige zwaarlijvige patiënten (BMI>35 Kg.m-2) die RYGB ondergaan die gedurende 13 maanden zullen worden gevolgd (Figuur 1). De patiënten worden geworven, geopereerd en krijgen medische vervolgzorg op de afdeling Algemene Chirurgie van het Centro Hospitalar de São João E.P.E (DSHSJ). Nadat ze zijn gekozen voor RYGB en als aan de in- en exclusiecriteria is voldaan, worden patiënten die besluiten deel te nemen aan de studie willekeurig toegewezen aan ofwel i) deelname aan een 11 maanden durende ETI die is afgestemd op het verbeteren van de botgezondheid en het verminderen van het risico op vallen naast de standaard medische vervolgzorg (MFU) (ETI+MFU-groep), of ii) alleen MFU krijgt (controlegroep). Door patiënten uit slechts één instelling te rekruteren, wordt de kans groter dat alle patiënten dezelfde chirurgische en MFU-zorg krijgen, waardoor de vooringenomenheid in verband met het gebruik van verschillende klinische protocollen wordt verminderd. De optie om alleen RYGB op te nemen is ook om de vertekening die gepaard gaat met de chirurgische techniek te verminderen. Deelnemers die zijn toegewezen aan de ETI+MFU-groep ondergaan een oefen-trainingsprogramma van 11 maanden, 3 sessies/week en 60 minuten/sessie, te beginnen een maand na de operatie. Elke trainingssessie wordt begeleid en omvat 5 hoofdcomponenten: i) warming-up, ii) multidirectionele sprongen, iii) balans, iv) kracht en v) cooling-down. Deze structuur is bedoeld om aan twee hoofddoelstellingen te voldoen: i) verbetering van de botvorming en ii) vermindering van het risico op vallen door verbetering van de spierkracht, cardiorespiratoire conditie en balans. De ETI duurt bijna 1 jaar omdat is aangetoond dat de effecten van BS op het botmetabolisme het grootst zijn tijdens het eerste postoperatieve jaar (1). Aangezien het hoofddoel van de onderzoeker is om in een breed perspectief inzicht te krijgen in de mogelijke therapeutische voordelen die een ETI heeft op de botgezondheid van de BS-patiënt en het risico op fracturen, is het plan om verschillende variabelen in deze studie te onderzoeken (markers voor botomzetting, botmineraalgehalte (BMC) en densiteit (BMD), lichaamssamenstelling, body mass index (BMI), voedingsinname, statisch evenwicht, dynamisch evenwicht, spierkracht van de onderste ledematen en romp, dagelijkse fysieke activiteit, cardiorespiratoire fitheid, botafgeleide hormonen, betrokken hormonen in fosfaat- en calciummetabolisme, adipokines, gastro-intestinale en energiemetabolismehormonen en geslachtshormonen). Deze zullen de onderzoekers in staat stellen om de metabolische veranderingen na BS die de gezondheid van de botten kunnen beïnvloeden volledig te begrijpen, en hoe lichaamsbeweging die veranderingen kan beïnvloeden en mogelijk kan voorkomen dat het risico op fracturen toeneemt.

Elke patiënt wordt tijdens het onderzoek 4 keer beoordeeld (figuur 1). Elke assay komt overeen met de monitoringprotocollen die al door de DSHSJ zijn gepland voor alle patiënten die BS ondergaan. De eerste evaluatie vindt plaats voorafgaand aan BS, om de preoperatieve toestand te verzamelen. De 2e, 3e en 4e evaluaties vinden respectievelijk plaats in de 1e (vóór aanvang van het oefen-trainingsprogramma voor de patiënten die zijn toegewezen aan de oefeninterventiegroep), 6e en 12e maand na bariatrische chirurgie. De op elk tijdstip geanalyseerde variabelen passen in vier hoofdcategorieën: i) surrogaten van botkwaliteit (BTM, BMD, biomechanische boteigenschappen); ii) antropometrie (gewicht, lengte, lichaamssamenstelling, voedingsinname; iii) valrisico (statische en dynamische balans, spierkracht, cardiorespiratoire fitheid, dagelijkse fysieke activiteit), iv) hormonen betrokken bij calcium-, bot- en gastro-intestinaal metabolisme. Biochemische analyse zal worden uitgevoerd in bloedmonsters die zijn verzameld tijdens vervolgbezoeken aan het ziekenhuis. Biochemische markers van botturnover (BTM) weerspiegelen de mate van botremodellering en de balans tussen vorming en resorptie en zijn daarom surrogaten van het fractuurrisico. Aangezien BS een diepgaande invloed heeft op de lichaamssamenstelling, gastro-intestinale en energieregulerende fysiologie, en omdat vetweefsel en darmgerelateerde hormonen ook het botmetabolisme beïnvloeden, zullen de onderzoekers bepalen hoe deze hormonen worden beïnvloed door RYGB en lichaamsbeweging. Door deze variabelen te monitoren, zullen de onderzoekers inzicht krijgen in de etiologische mechanismen die verband houden met door BS geïnduceerd botverlies en de therapeutische effecten van lichaamsbeweging. BS leidt ook tot een vermindering van de calcium- en vitamine D-absorptie, wat kan resulteren in een verhoogde botresorptie. De onderzoekers zullen daarom ook vitamine D, bijschildklierhormoon (PTH), calcium- en fosforconcentraties monitoren om te bepalen hoe deze worden beïnvloed door de ETI. Ondanks dat mechanisch lossen als gevolg van gewichtsverlies kan bijdragen aan botverlies na BS, zijn er geen gegevens die dit mechanisme ondersteunen. Om deze relatie te onderzoeken, zullen de onderzoekers ook serum sclerostine monitoren, een eiwit dat vrijkomt door osteocyten als reactie op mechanische ontlading die de botvorming negatief reguleert. Om de effecten van BS en lichaamsbeweging op skeletspieren en vetweefselmassa te bepalen, zullen de onderzoekers de lichaamssamenstelling en BMI bij alle patiënten meten. Aangezien een van de hoofddoelen van de onderzoekers is om de effecten van de ETI op het valrisico te onderzoeken, zijn ze ook van plan om de cardiorespiratoire fitheid en spierkracht bij deze patiënten te bepalen, aangezien eerder is aangetoond dat deze variabelen het valrisico beïnvloeden. Dagelijkse fysieke activiteit en voedingsinname zullen ook worden bepaald door respectievelijk een accelerometer en een voedingsdagboek om te controleren op verstorende variabelen. Ondanks de verschillende kanttekeningen bij de bepaling van BMD door DXA, zijn de onderzoekers van plan deze variabele te analyseren, omdat het gegevens zal opleveren waarmee ze hun resultaten kunnen vergelijken met de resultaten van eerdere onderzoeken. Desalniettemin zijn de onderzoekers van plan deze informatie aan te vullen met de directe beoordeling van botbiomechanische eigenschappen, die tot voor kort alleen beschikbaar was in in vitro studies vanwege de invasieve aard van de procedure. Micro-indentatie van bot is een nieuwere techniek waarmee de mechanische eigenschappen van botweefsel in de klinische setting kunnen worden gemeten, wat met grotere nauwkeurigheid de botweerstand tegen breuk weergeeft (6). Een van de belangrijkste resultaten van dit onderzoek is het onderzoeken van de effecten van BS op het risico op vallen, aangezien er bijna geen gegevens over dit onderwerp zijn. Dit wordt bereikt door directe bepaling van de statische en dynamische balans door middel van een krachtenplatform. Door deze brede set parameters te analyseren, zijn de onderzoekers van plan bij te dragen aan een beter begrip van de effecten van BS op het botmetabolisme en, belangrijker nog, hoe een oefentrainingsprogramma, specifiek afgestemd op het verbeteren van de botgezondheid en -balans, het risico kan verminderen van botbreuken bij deze patiënten. Alleen door dit grote aantal parameters te analyseren, kunnen de onderzoekers de verschillende verstorende variabelen beheersen en een dieper inzicht krijgen in de effecten van BS en lichaamsbeweging op het botmetabolisme van deze patiënten. gezondheid bij BS-patiënten.