Intestinal metabolsk omprogrammering som en nøkkelmekanisme for gastrisk bypass hos mennesker

Flere studier har konkludert med at Roux-en-Y gastrisk bypass-kirurgi (RYGBS) er det beste behandlingsalternativet for fedme-relatert type 2 diabetes mellitus (T2DM). Mekanismene som ligger til grunn for RYGBS-indusert forbedring i glykemisk kontroll er fortsatt uklare. Mange etterforskere har tatt til orde for at denne effekten ikke er avhengig av kroppsvekttap, basert på kliniske observasjoner om at forbedring av glukosehomeostase skjer tidlig i den postoperative perioden, ofte før utskrivning fra sykehus. Å forstå mekanismene som ligger til grunn for de metabolske effektene av RYGBS vil bidra til å utvikle måter å forbedre RYGB på eller å produsere disse effektene uten kirurgi.

Denne studien vil undersøke konseptet med intestinal metabolsk omprogrammering som en av de viktigste virkningsmekanismene for diabetesforbedring etter Roux-en-Y gastrisk bypass-kirurgi (RYGBS) hos mennesker. Det antas at den rekonfigurerte tarmen er preget av en økning i energisk kostbare prosesser, slik som strukturell ombygging, cytoskjelettreorganisering og cellulær spredning. For å imøtekomme de økte bioenergetiske kravene, øker tarmepitelet sin metabolske aktivitet og omprogrammerer drivstoffutnyttelsen. Spesielt er metabolismen av glukose, kolesterol og aminosyrer alle dramatisk endret for å øke anabole veier og generere byggesteiner for cellulær vekst og vedlikehold.

Det har ikke tidligere vært mulig å teste denne hypotesen hos mennesker ettersom: A) de adaptive prosessene i tarmen hos pasienter som gjennomgår RYGBS ikke har blitt grundig karakterisert, B) det ikke er kjent om tarm-omprogrammeringen dukker opp tidlig nok til å forklare den umiddelbare forbedringen i glukosemetabolisme observert etter RYGBS hos mennesker, og C) variasjonen i graden av intestinal metabolsk tilpasning, som kan forklare variasjonen i remisjon av T2DM, er ikke studert. Denne studien vil utføre en longitudinell, omfattende metabolsk analyse av Roux-lemmet hos mennesker med og uten T2DM som gjennomgår RYGBS og bestemme tidsforløpet til de adaptive metabolske endringene.

Atten (18) forsøkspersoner med og fjorten (14) forsøkspersoner uten T2DM (totalt 32 forsøkspersoner), som er planlagt å gjennomgå RYGBS som standard omsorg, vil bli rekruttert. For hvert registrerte forsøksperson vil datainnsamlingen inkludere en tarmvevsprøve (Roux-lemvevsprøvetaking fra kassert vev) på tidspunktet for RYGBS, fra slimhinnen i jejunum, innen 40 cm fra gastrojejunal anastomose. Postoperativt vil vevsprøvetaking fra samme område utføres ved en øvre GI endoskopi, 1 måned (±15 dager), 6 måneder (±1 måned) og 12 måneder (±2 måneder) etter RYGBS. Vevsprøver vil bli behandlet for histomorfologisk undersøkelse og for RNA-, protein- og metabolomiske analyser. En blodprøve vil bli tatt til enhver tid og analysert for metabolske biomarkører. Dataanalyse vil inkludere beskrivelse og sammenligning av de morfologiske, genprotein- og metabolittsignaturene til tarmvevet (Roux-lemmet) og blodbiomarkørene fra hvert tidspunkt. I tillegg vil disse utfallsmålene bli sammenlignet mellom de to gruppene (T2DM og Non-T2DM). Til slutt vil en korrelasjon av intestinale adaptive endringer med metabolsk status, noe spiseatferd, uønsket symptomatologi og livskvalitet bli foretatt.