Biometabolske utfall etter vekttapskirurgi: en individualisert tilnærming

Utfall etter vekttapkirurgi er ganske varierende, med noen pasienter som gjenopptar en betydelig mengde vekt i den postoperative perioden. Økende bevis tyder på at gastrisk bypass fører til vekttap og forbedring i assosiert metabolsk sykdom gjennom andre mekanismer enn bare restriksjon og malabsorpsjon og kan inkludere sirkulerende gallesyrer, tarmhormoner, genetisk/epigenetisk variasjon, endringer i tarmmikrobiota så vel som andre mekanismer. Hvorvidt modifikasjoner av forbipassert tarmlengde kan forbedre resultatene etter gastrisk bypass har ikke blitt tilstrekkelig studert med inkonsistente resultater i litteraturen. Hvorvidt å øke mengden av forbigått tarm kan positivt forsterke de multifaktorielle mekanismene som er involvert i vellykket vekttap, har ikke blitt studert.

Det primære målet med forskningen er å finne ut om å øke mengden av forbipassert tarm under gastrisk bypass-operasjon forbedrer resultatene og påvirker molekylære og metabolske endringer som kan påvirke utfallene etter gastrisk bypass. Den foreslåtte forskningen vil evaluere ikke bare biologiske mekanismer for vekttap og korrelasjon mellom disse mekanismene og vellykket vekttap, men også undersøke rollen tarmbypass har på molekylære og metabolske mekanismer involvert i effektiv vekttapterapi. Uansett om utfallene for vekttap er like hos pasienter med forskjellige lengder av forbipassert tarm, vil tarmens rolle i gastrisk bypass bli undersøkt gjennom evaluering av tarmmikrobiota, sirkulerende miRNA og tarmhormoner, tre mekanismer som antas å spille en rolle i effektiviteten av gastrisk bypass for vekttapskirurgi.

Mål 1: Finn ut om økende lengde på forbipassert tarm fører til forbedrede kliniske resultater etter gastrisk bypass. Et randomisert-kontrollert studiedesign vil bli brukt med pasienter som er randomisert til variable lengder av bypasset tarm når de gjennomgår gastrisk bypass. En randomisert studie vil bidra til å unngå skjevhet for valg av prosedyre. Kirurgiske og ikke-kirurgiske kontrollgrupper vil bestå av pasienter som har ermet gastrectomy (ikke-intestinal bypass kirurgisk kontroll) og de som gjennomgår den beste ikke-kirurgiske, medisinske behandlingen. Primære målte utfall vil inkludere vekttap og lindring av medisinske komorbiditeter av fedme, spesielt diabetes og dyslipidemi. Sekundære utfall inkluderer komplikasjoner relatert til malabsorpsjon.

Mål 2: Måle tarmhormonforandringer etter økt tarmbypass under gastrisk bypass. Etterforskerne vil måle tarmhormoner etter variable mengder tarmbypass for å bestemme rollen til tarmbypass i forbedring av tarmhormonproduksjonen som påvirker metabolisme, sult og muligens vekttap. Blod samlet inn fra pasientene i mål 1 vil bli brukt til å måle hormonnivåer i tarmen som deretter vil bli korrelert til kliniske utfall.

Mål 3: miRNA-profilering hos pasienter med gastrisk bypass med variable tarmbypasslengder. Etterforskerne vil utføre miRNA-arrayer på plasma fra pasienter fra Mål 1 for å bestemme mulige veier påvirket av vekttap og spesielt økte tarmbypasslengder hos pasienter som gjennomgår gastrisk bypass. Det variable uttrykket av miRNA vil også være korrelert til vekttap og forbedring av metabolsk sykdom hos kirurgiske pasienter.

Mål 4: Mål variasjon i tarmmikrobiom på grunn av økt tarmbypass under gastrisk bypass. Etterforskerne vil undersøke effekten av vekttap og variable tarmbypasslengder under gastrisk bypass på tarmmikrobiomet. Dette vil bli bestemt gjennom innsamling av avføringsprøver preoperativt så vel som postoperativt hos pasienter som har en vekttapsoperasjon. Det vil bli tatt prøver fra pasienter i mål 1 ovenfor. Sleeve gastrectomy-pasienter vil bli brukt til å bestemme virkningen av kirurgisk vekttap på tarmmikrobiom, og variasjon i tarmbypasslengder vil gi innsikt i rollen til bypasset tarm i effekten av gastrisk bypass på endringer i tarmmikrobiota etter vekttapkirurgi. Gjennom korrelasjon med kliniske utfall vil etterforskerne kunne bestemme enhver sammenheng med vekttap og lindring av metabolsk sykdom når tarmmikrobiotaen modifiseres etter vekttapskirurgi.

Nærme seg

Protokoll Mål 1: Bestem om økende lengde på forbipassert tarm fører til forbedrede kliniske resultater etter gastrisk bypass.

Primære utfall vil inkludere vekttap og lindring av medisinske komorbiditeter av fedme, spesielt diabetes og dyslipidemi. Sekundære utfall inkluderer å bestemme komplikasjoner som oppstår som proteinkalori underernæring, vitamin- og mikronæringsstoffmangel og kronisk diaré.

1a. Randomisering av pasienter og operasjonsteknikk. Totalt fem grupper vil bli brukt. Den kirurgiske kontrollgruppen vil bestå av pasienter som har en laparoskopisk sleeve gastrectomy som beskrevet nedenfor under prosedyrebeskrivelser. Den ikke-kirurgiske kontrollgruppen vil inkludere pasienter som gjennomgår den beste medisinske behandlingen gjennom vårt medisinske vekttapsprogram. De tre andre gruppene vil bli randomisert gjennom en forseglet konvoluttmetode. Den tildelte gruppen vil være i en forseglet konvolutt, og pasienten vil bli blindet for behandlingsgruppen de er tildelt. Pasienter vil bli randomisert til variable lengder av intestinal bypass under utførelse av en laparoskopisk Roux-en-Y gastrisk bypass. Se beskrivelse av prosedyre nedenfor. Disse gruppene vil fungere for å undersøke virkningen av økende lengder av forbipassert tynntarm gjennom modifikasjoner av BPL-lengden. Følgende tre grupper vil bli brukt:

1. Alimentær lemlengde 100 cm og biliopankreatisk lemlengde (ekte forbipassert tarmlengde) på 50 cm
2. Alimentær lemlengde 100 cm og biliopankreatisk lemlengde (ekte forbipassert tarmlengde) på 100 cm
3. Alimentær lemlengde 100 cm og biliopankreatisk lemlengde (sann forbipassert tarmlengde) på 150 cm Prøvestørrelse for randomisering til de tre gastriske bypassgruppene vil være ca. 75 pasienter i hver gruppe. 75 sleeve gastrectomy-pasienter vil også bli inkludert. Prøvestørrelsen ble bestemt basert på tidligere publisert litteratur. Det totale antallet av disse pasientene vil kun brukes til den kliniske delen av studien. Prøvestørrelse for denne pilotstudien for hver av tarmhormonanalysene, tarmmikrobiomanalyser og miRNA-matriser vil være 15 personer i hver gruppe. Dette vil inkludere 15 pasienter valgt fra hver av gruppene av randomiserte gastrisk bypass-pasienter, ermet gastrectomy-gruppen og den medisinske kontrollgruppen for totalt 75 pasienter. Hver pasient vil få avføring og blod samlet ved forbehandling (kirurgisk eller ikke-kirurgisk behandling), 6 måneder etter behandling og 12 måneder etter behandling.

Kirurgisk prosedyre En gastrisk bypass vil bli utført med vår standardteknikk. I korte trekk vil alle prosedyrer bli utført laparoskopisk som er standard praksis. Spesielt ved vår institusjon vil mageposen bli konstruert med en lineær stiftemaskin som er omtrent 5 cm lang og 3 cm bred. Gastrojejunostomi anastomosen vil bli konstruert enten med en 25 mm sirkulær stiftemaskin eller en lineær stiftemaskin. Den lineære stiftemaskinen felles gastroenterotomi vil bli lukket på en løpende 2-lags måte for å smalne til ca. 13-15 mm. Jejunojejunostomien vil bli opprettet med en linerstiftemaskin etter opprettelse av BPL-lengde på 50 cm, 100 cm eller 150 cm og en fordøyelseslemlengde på 100 cm som kobles til mageposen via gastrojejunostomien. Den gjenværende tynntarmen, som vil representere den vanlige tynntarmkanalen, vil også bli målt. Målinger vil bli oppnådd ved å bruke forhåndsmålte markeringer på en laparoskopisk griper som brukes til å håndtere tynntarmen.

Pasienter som gjennomgår en sleeve gastrectomy vil fungere som kontrollgruppe for å bestemme effekten som intestinal bypass har på de målte resultatene. Ermegatrektomi utføres laparoskopisk for å resekere og fjerne omtrent 80 volum% av den ytre delen av magen. Ved vår institusjon utføres spesifikt ermet gastrectomy ved hjelp av flere avfyringer av en laparoskopisk stiftemaskin ved bruk av en bougie som en intraluminal mal for dimensjoneringsformål. Bougie er enten 36 eller 40 fransk i henhold til vår vanlige praksis.

2a. Prøvetaking preoperativt og postoperativt for metabolske og molekylære studier.

Prøvesamling

Prøver vil bli samlet inn og behandlet av OneHealth Biorepository eller annet forskningslaboratorium på stedet. Følgende prøver vil bli samlet inn hos hver pasient:

1. Blod: vil bli tatt på et preoperativt tidspunkt, deretter 6 måneder og 12 måneder postoperativt. Blodet vil bli tatt av MU Health Care-laboratorier eller tilknyttet forskningspersonell og transportert med bud i henhold til standardprotokollen til OneHealth Biorepository eller annet forskningslaboratorium. Det vil bli fraksjonert i komponentene og plasma oppsamlet og lagret ved -80 ℃ som tidligere beskrevet.
2. Avføring: Avføringsprøver vil bli samlet inn av pasienter hjemme ved hjelp av medfølgende sett og sendt til OneHealth Biorepository eller et annet tilknyttet forskningslaboratorium og lagret, som tidligere beskrevet. Prøver vil bli alikvotert og lagret ved -20 ℃.

3a. Prospektiv innsamling av kliniske data. Vektrelaterte data vil bli samlet inn for å bestemme effektiviteten av vekttapoperasjoner. Vektdata som samles inn vil inkludere høy vekt når man går inn i vekttapskirurgiprogrammet, umiddelbar preoperativ vekt samlet inn på operasjonsdagen og postoperative vekter ved 1 uke, 1 måned, 3 måneder, 6 måneder og 12 måneders oppfølgingsavtaler. Ytterligere resultater som samles inn vil inkludere tilstedeværelse av diabetes mellitus med glykert hemoglobin (HgbA1C)-nivåer målt preoperativt og 6 og 12 måneder postoperativt. Remisjon av diabetes vil bli vurdert dersom pasienten slutter med alle antidiabetiske medisiner med normal HgbA1C. Tilstedeværelse av preoperativ dyslipidemi vil også bli dokumentert for å inkludere abnormiteter av LDL-kolesterol, HDL-kolesterol og triglyseridnivåer. Remisjon av dyslipidemi vil bli vurdert dersom preoperative unormale nivåer av LDL- og HDL-kolesterol og triglyserider går tilbake til det normale i fravær av lipidsenkende midler.

Mål 2: Mål tarmhormonforandringer etter økt tarmbypass under gastrisk bypass Millipore Human Metabolic Hormone Magnetic Bead Panel - Metabolism Multiplex Assay vil bli brukt til å undersøke et panel av tarmhormoner inkludert GLP-1, GIP, leptin, PYY og ghrelin. Plasma fra 15 pasienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for totalt 75 pasienter vil bli undersøkt. Hormonnivåer i plasma vil bli målt. Data vil bli analysert både for intergruppeforskjeller samt korrelasjon med kliniske utfall vil bli utført.

Mål 3: miRNA-profilering hos pasienter med gastrisk bypass med variabel tarmbypasslengde. 15 pasienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for totalt 75 pasienter vil bli undersøkt. Plasma vil bli brukt til å utføre Affymetrix miRNA-matriser for å måle ekspresjon av all for tiden kjent miRNA. Tilsvarende veier som miRNA påvirker vil bli identifisert ved hjelp av offentlig tilgjengelige databaser. Forskjeller i miRNA-uttrykk mellom behandlingsgrupper vil bli sammenlignet. Differensielle nivåer av uttrykk for miRNA vil også bli sammenlignet med kliniske utfall.

Mål 4: Mål variasjon i tarmmikrobiom på grunn av økt tarmbypass under gastrisk bypass.

Avføringsprøver vil bli samlet inn som beskrevet ovenfor. De vil bli lagret i OneHealth Biorepository eller annet laboratorium frem til behandling. 15 pasienter fra hver gruppe (som beskrevet ovenfor) for totalt 75 pasienter vil bli undersøkt. Sammensetningen av mikrobiota i hver gruppe vil bli bestemt som tidligere beskrevet. Sammenligning mellom behandlingsgrupper vil bli utført. Korrelasjon til kliniske utfallsvariabler vil bli bestemt