Få ny energi med ernæring, trening og vekttap (RENEW)

SPESIFIKKE MÅL Det første spesifikke målet er å undersøke mekanismer for patogenesen av alvorlig fedme.

Fedme er en heterogen og kompleks metabolsk lidelse. Patogenesen til fedme forblir uklar, og det er uklart hvorfor noen individer er utsatt for alvorlig fedme. Det er også uklart hvorfor det er etniske og rasemessige forskjeller for alvorlig fedme. Mange forskere postulerer at metabolske sårbarheter for fedme kan identifiseres hos alvorlig overvektige. Det første spesifikke målet undersøker patogenesen av alvorlig fedme med tre forskningsprotokoller brukt innenfor samme kohort av forskningsdeltakere.

1. energiforbruket. Noen tidligere studier indikerer lavere forekomst av hvileenergiforbruk (REE) hos afroamerikanere, noe som utgjør en metabolsk risiko for vektøkning og motstand mot vekttap. Andre nyere arbeid fremhever en viktig rolle for termogenese uten treningsaktivitet (NEAT) i patogenesen av fedme. Det er begrensede data som tar for seg energiforbruk ved alvorlig fedme. Hos 120 alvorlig overvektige voksne (50 % klasse II og 50 % klasse III; med 50 % afroamerikansk deltakelse), vil energiforbruket bli studert ved baseline og etter 6 måneders intervensjon. Den dobbeltmerkede vannmetoden vil bli brukt til å måle det totale daglige energiforbruket (TEE). Indirekte kalorimetri vil bli brukt for å måle hvilemetabolsk hastighet (RMR). Fysisk aktivitet vil bli målt ved hjelp av lette, bærbare monitorer. NEAT vil bli beregnet ved hjelp av disse målingene. Sammenligninger vil være mellom gruppene med klasse II og III fedme med ytterligere analyse for effekter av etnisitet. Disse funnene vil bli sammenlignet med data innhentet fra magre kontrollpersoner. Effekten av intervensjon vil bli undersøkt. Denne kohorten vil ha en 1 års intensiv atferdsmessig vekttapintervensjon. Halvparten av de frivillige vil bli randomisert til en kombinert diett- og treningsintervensjon (DE), og de andre vil bli randomisert til diettintervensjon kun for de første 6 månedene, og legge til treningskomponenten ved 6 måneder (DE-DELAY).
2. nedsatt evne til fettoksidering. Hos disse deltakerne vil en dråpe blod bli oppnådd ved baseline og 6 måneder, for en rimelig, høy gjennomstrømming, men likevel svært detaljert tandem massespektroskopiprofil av plasmanivåer av acylkarnitiner. Forhøyede nivåer vil angi forstyrrelser av fettsyreoksidasjon og selektiv økning i spesifikke acylkarnitin-arter vil betegne spesielle enzymatiske loki for svekkelse. Dette målet stammer fra rask nylig fremgang i to parallelle felt av metabolsk undersøkelse. En av disse er feltet "medfødte metabolismefeil", et felt generelt brukt på nyfødte og barn. På dette feltet har det vært en rask økning i løpet av det siste tiåret i å gjenkjenne og avgrense medfødte feil ved fettsyreoksidasjon. Profilering av plasmanivåer av acylkarnitin-arter er en standard diagnostisk tilnærming. I fedmeforskning er det utviklet en sterk mengde data i samme intervall som en av de viktigste metabolske svekkelsene er mitokondriell dysfunksjon og redusert kapasitet for fettsyreoksidasjon i skjelettmuskulaturen. Raseforskjeller i muskeloksidativ kapasitet er rapportert, med lavere verdier for oksidativ kapasitet hos AA-kvinner, egenskaper postulert å være en metabolsk risikofaktor for fedme. Vi foreslår interaksjon mellom disse to undersøkelseslinjene, og utforsker nytten av tandem-massespektroskopi-screening for plasmaacylkarnitiner som en ikke-invasiv sonde av metabolske svekkelser hos alvorlig overvektige.
3. leptinresistens. Den tredje protokollen som skal brukes i denne gruppen av alvorlig overvektige, gjelder et nytt konsept for leptinresistens. For et tiår siden var oppdagelsen av leptin avgjørende for å fornye vitenskapelig interesse for fedme. Leptin modulerer appetitt og energiforbruk, to prosesser som er grunnleggende for vektregulering. Likevel har behandling av fedme med leptin ikke oppfylt forventningene. Dette har blitt tilskrevet "leptinresistens". Denne protokollen vil undersøke rollen til serumleptininteragerende proteiner (SLIPs) som binder leptin som en faktor som bidrar til leptinresistens. Denne linjen med grunnleggende vitenskapelig forskning indikerer at en av SLIP-ene er C-reaktivt protein (CRP) som antyder at lavgradig betennelse, en metabolsk komplikasjon av fedme relatert til risiko for hjerte- og karsykdommer (CVD) også kan bidra til patogenesen av fedme . Det er vanlige temaer i disse tre protokollene som danner spesifikt mål 1. Hver tar for seg et aspekt av reguleringen av energiforbruk og fettoksidasjon. Hver av dem har potensial til å identifisere nye biomarkører. Hvert prosjekt bruker state-of-the-art analytiske prosedyrer, men bruker kun minimalt invasive prøvesamlinger. Til slutt vil hver bli utført i hele forskningskohorten av fase 1, ved baseline og under intervensjon, og sammenligne metabolske effekter av DE versus DE-DELAY. Selv om fysisk aktivitet kan være viktigere for vedlikehold av vekttap enn induksjon av vekttap, har det vist seg å øke kapasiteten for fettoksidasjon mer enn vekttap indusert av kosthold. Det er fra dette sistnevnte perspektivet vi er interessert i sammenligninger av DE og DE-DELAY ved 6 måneder ved å bruke disse metabolske parameterne.

Det andre spesifikke målet er å utvikle en effektiv intervensjon for alvorlig overvektige.

Aksiomatisk i moderne tilnærminger til behandling av fedme er at klinisk signifikante fordeler oppnås med beskjedent vekttap. Dette prinsippet ligger til grunn for konsensusanbefalingene for et vekttapsmål på 5 til 10 % for overvektige og overvektige individer. Det andre spesifikke målet er å implementere en atferdsbasert kostholds- og fysisk aktivitetsintervensjon og vurdere om dette oppnår et mål for vekttap ved 1 år på ≥ 7 % i klasse II og klasse III overvektige forskningsdeltakere. 120 voksne, som beskrevet ovenfor, vil ha 1 års intervensjon. Intervensjon for å øke fysisk aktivitet hos alvorlig overvektige kan være spesielt utfordrende. Muligens er dette lettere etter en periode med vekttap. Iscenesettelsen av kosthold og fysisk aktivitet (DE versus DEDELAY) vil undersøke dette.

Det tredje spesifikke målet er å vurdere effekten av intervensjon på uheldige helserisikoer.

Den medisinske begrunnelsen for vekttap og fysisk aktivitet er å forbedre helsen og lindre uønskede effekter av fedme. Det tredje spesifikke målet er å vurdere effekten av intervensjon i fase 1-kohorten. Et panel med standardiserte kliniske målinger, laboratorietester og selvrapporteringsinstrumenter vil bli utført ved baseline, 6 måneder og 1 år. Vi vil undersøke: 1) tradisjonelle kardiovaskulære risikofaktorer (f.eks. hypertensjon, dyslipidemi, glukose og insulin, sammen med andre endokrine målinger); 2) markører for betennelse, adipokiner og cytokiner; 3) kroppssammensetning og regional fordeling av fettvev; 4) funksjonell status (en tidsbestemt 400 meter korridorvandring); 5) sub-klinisk vaskulær sykdom (pulsbølgehastighet og carotis ultralyd); 7) helsehistorie og bruk av medisiner; og 8) demografiske indekser, sosiale og nabolagsfaktorer, livskvalitet, virkningen av fedme og selvoppfatning av kroppsbilde og diskriminering. En undersøkelseslinje gjelder rollen til grunnlinjekarakteristikker i å redegjøre for heterogenitet mellom individer i uønskede effekter av alvorlig fedme. Den andre undersøkelseslinjen er å vurdere virkningen av intervensjon for å endre disse parameterne.