Glukose, hjerne og mikrobiota (IRONMET+CGM)

Emner og metoder:

A. Tverrsnittsstudie:

Pasienter med fedme som tidligere var planlagt til tjenesten for endokrinologi, diabetes og ernæring (UDEN) ved sykehuset "Dr. Josep Trueta" fra Girona (Spania) vil bli rekruttert og studert. Forsøkspersoner uten fedme vil også bli rekruttert gjennom en offentlig utlysning.

En blodsukkersensor vil bli implantert i ti dager, samt en aktivitets- og søvnsporingsenhet for å registrere fysisk aktivitet i denne perioden. Interstitielle subkutane glukosekonsentrasjoner vil bli overvåket på poliklinisk basis i en periode på 10 påfølgende dager ved bruk av en glukosesensor validert av FDA (Dexcom G6 ®). Sensoren vil bli implantert på dag 0 og vil trekke seg tilbake på dag 10 midt på formiddagen. Glukoseregistreringer vil fortrinnsvis bli evaluert på dag 2 til 9 for å unngå skjevhet forårsaket av innsetting og fjerning av sensoren, noe som forhindrer en tilstrekkelig stabilisering av overvåkingssystemet. Det karakteristiske glykemiske mønsteret til hver pasient vil i gjennomsnitt bli beregnet fra profilene oppnådd på dag 2 til 9.

På slutten av uken vil det bli gjort en magnetisk resonansavbildning for å evaluere jerninnholdet i hjernen og parametere for "Diffusion Tensor Imaging" i forskjellige hjerneterritorier.

Kognitive tester vil bli utført og avføring vil bli samlet inn for studie av mikrobiota.

Prosjektet skal gjennomføres i forsøkspersoner med fedme (20 menn, 20 kvinner før overgangsalderen og 20 kvinner etter overgangsalderen, BMI > = 30 kg/m2) og forsøkspersoner uten fedme, like i alder, kjønn og menopausal status (20 menn, 20 kvinner før overgangsalderen og 20 postmenopausale kvinner, BMI <30kg/m2).

B. Longitudinell studie:

Etter ett års oppfølging, hvor personer med overvekt vil gjennomgå konvensjonell behandling (hypokalorisk kosthold og fysisk aktivitetsråd) eller fedmekirurgi for vekttap, vil et nytt besøk bli gjennomført.

Til sammenligning vil den samme protokollen for tverrsnittsstudien bli gjort igjen. Se informasjon ovenfor.

Datainnsamling av emner av tverrsnitts- og longitudinelle studier:

• Subsidiærdata: Alder, kjønn og fødselsdato.
• Kliniske variabler: Vekt, høyde, kroppsmasseindeks, midje- og hofteomkrets, midje-til-hofte-forhold, blodtrykk (systolisk og diastolisk), fettmasse og fettfri masse (bioelektrisk impedans og DEXA), røykestatus, alkoholinntak , register over vanlige medisiner og register over forutgående slektninger med overvekt, diabetes og komorbiditeter.
• Laboratorievariabler: 15 cc blod vil bli ekstrahert fra fastende personer for å bestemme følgende variabler ved bruk av de vanlige rutineteknikkene i det kliniske laboratoriet (hemogram, glukose, bilirubin, aspartataminotransferase (AST/GOT), alaninaminotransferase (ALT/GPT), gamma. -glutamyltranspeptidase (GGT), urea, kreatinin, urinsyre, totalproteiner, albumin, totalkolesterol, HDL-kolesterol, LDL-kolesterol, triglyserider, glykert hemoglobin (HbA1c), ferritin, løselig transferrinreseptor, ultrasensitivt C-reaktivt protein, erytrocytt , lipopolysakkaridbindende protein, fritt tyroksin (fritt T4), skjoldbruskkjertelstimulerende hormon (TSH) og baseline kortisol). Ytterligere 15 cc blod (plasma-EDTA) vil bli ekstrahert for videre analyser.
• Innsamling av avføringsprøver: En avføringsprøve vil bli gitt fra hver pasient. Prøven skal samles hjemme eller på sykehus, sendes til laboratoriet innen 4 timer etter innsamling, fragmenteres og oppbevares ved -80ºC.
• Magnetisk resonansavbildning: Alle MR-undersøkelser vil bli utført på en 1,5-T-skanner (Ingenia ®; Philips Medical Systems). Først vil væskedempet inversjonsgjenopprettingssekvens (FLAIR) brukes for å ekskludere forsøkspersoner med allerede eksisterende hjernelesjoner. Hjernejernbelastning vil bli vurdert ved hjelp av R2*-verdier. T2*-relaksasjonsdata vil bli innhentet med en multi-ekko gradient-ekkosekvens med 10 like fordelte ekkoer (første ekko=4,6ms; mellomekkoavstand=4,6ms; repetisjonstid = 1300ms). T2* vil bli beregnet ved å tilpasse de enkelte eksponentielle leddene til signalforfallskurvene til de respektive multi-ekko-dataene. R2*-verdier vil bli beregnet som R2*=1/T2* og uttrykt som Hz. I tillegg vil R2*-verdier konverteres til μmol Fe/g-enheter som tidligere validert på fantomtester. Hjernejernbilder fra kontrollobjekter vil bli normalisert til et standardrom ved å bruke et malbilde for dette formålet (EPI MNI-mal). Deretter vil alle normaliserte bilder beregnes i gjennomsnitt for bestemmelse av normalt jerninnhold. Normale verdier (gjennomsnitt og SD) vil også bli beregnet for anatomiske områder av interesse ved bruk av forskjellige atlasmasker, og adresserer mulige forskjeller mellom kjønn og alder. Hjernejernsammenligningen mellom kontroll- og overvektige forsøkspersoner vil bli utført ved hjelp av voxel-basert analyse. Bilder fra personer med overvekt vil bli normalisert til en standard plass. Det normaliserte bildet vil bli sammenlignet med normalpopulasjonen ved bruk av t-testanalyse med alder og kjønn som kovariabler. Som et resultat vil et parametrisk kart vise individuelle forskjeller i jernavsetning. Basert på tidligere observasjonsstudier som viser økt jernbelastning i hjernen i enkelte spesifikke regioner og bevis som tyder på endringer i hippocampus og hypothalamus i assosiasjon med fedme og insulinresistens, vil de statistiske analysene og bildeanalysene være fokusert på jernforskjeller ved kaudat, lentikulær, thalamus, hypothalamus. , hippocampus og amygdala.
• Nevropsykologisk undersøkelse: Generell kognitiv funksjon vil bli målt ved å bruke Vocabulary and Similarities subtestene til Wechsler Adult Intelligence Scale-III (WAIS-III); oppmerksomhet og arbeidsminne ved Forward and Backward Digit Span-deltesten til WAIS-II; minne ved hjelp av California Verbal Learning Test II; utøvende funksjoner ved Trail Making Test, Color-Word Stroop Test og Verbal Fluency; humør ved hjelp av pasienthelsespørreskjemaet-9 og impulsiv atferd ved bruk av Iowa Gambling Task.
• Mikrobiotasammensetning: Mikrobiotasammensetningen vil bli analysert i henhold til en tidligere beskrevet protokoll. 16s rRNA qPCR og LPS-bindende protein i blodprøver vil bli brukt for påvisning av bakteriell translokasjon.

Informasjonen vil forbli registrert i en notatbok og vil bli datastyrt i databasen for studien.

Statistiske metoder:

Prøvestørrelse: Det er ingen tidligere data som viser forventede forskjeller for estimering av prøvestørrelse angående glukosevariabilitet, fysisk aktivitet, sammensetning av tarmmikrobiota og kognitiv funksjon. I en tidligere studie ble forskjeller i jerninnhold i hjernen observert hos 20 overvektige mot 20 ikke-overvektige personer. Den foreslåtte utvalgsstørrelsen er således minst 20 individer per gruppe, med balansert alders- og kjønnsrepresentasjon (pre- og postmenopausale kvinner).

Statistiske analyser: Først skal normalfordeling og varianshomogenitet testes. For å bestemme forskjeller mellom studiegruppene vil det bli brukt χ2 for kategoriske variabler, uparet Students t-test i normal kvantitativ og Mann-Whitney U-test for ikke-normale kvantitative variabler. Ikke-parametrisk Spearman-analyse vil bli brukt for å bestemme korrelasjonen mellom kvantitative variabler. De samme testene vil også bli brukt til å studere forskjeller før og etter oppfølging. De signifikante assosiasjonene, enten de er positive eller negative, vil bli utforsket mer i dybden (enkle og multivariate lineære regresjonsanalyser).

Mikrobiotasammensetningen vil bli analysert og sammenlignet ved bruk av HeatMaps, Principal Component Analysis (PCA) og PLSDA. For multivariat statistikk (PLSDA og hierarkisk clustering), vil variabler som omfatter morfologiske vevskarakteristikker, tarmmikrobiota og funksjonell test bli logtransformert, filtrert ved bruk av interkvartilt områdeestimat og skalert ved hjelp av automatisk skaleringsberegning (gjennomsnittssentrert og delt på standardavviket for hver variabel) ved å bruke Metaboanalyst ® plattformen, R ® pakke ropls og MATLAB ® skript. Alfa og beta biologisk mangfold vil bli sammenlignet i henhold til fedme, insulinresistens og jernstatus. Det vil også bli brukt SPSS ® statistisk programvare og Minitab ®.