Wpływ obciążenia tłuszczem w diecie i ćwiczeń fizycznych na elastyczność i podział lipidów ektopowych.

Tło

Otyłość, w szczególności otyłość trzewna, wiąże się z upośledzonym działaniem insuliny na tkanki docelowe (insulinooporność lub zespół metaboliczny), co z kolei wiąże się ze zwiększonym ryzykiem śmiertelności i chorobowości z przyczyn sercowo-naczyniowych. Mechanizm patofizjologiczny pozostaje niejasny. Interwencje u pacjentów z upośledzoną tolerancją glukozy/nieprawidłową glikemią na czczo konsekwentnie wykazały, że zwiększenie aktywności fizycznej i zmniejszenie spożycia kalorii zmniejsza ryzyko konwersji do jawnej cukrzycy typu 2, nawet skuteczniej niż w przypadku wczesnej terapii medycznej metforminą.

Osoby nieaktywne fizycznie iz nadwagą gromadzą nadmiar tłuszczu nie tylko w obrębie jamy brzusznej lub w oddziale podskórnym, ale także w tkance nietłuszczowej (tkankach „ektopowych”), jak również w mięśniach szkieletowych, wątrobie i mięśniu sercowym, zwanych także lipidami wewnątrzkomórkowymi (tzw. IMCL), lipidy wewnątrzkomórkowe wątroby (IHCL) i lipidy śródmiąższowe (IMCaL). Ta ektopowa akumulacja lipidów występuje albo w wyniku zwiększonego wychwytu wolnych kwasów tłuszczowych (FFA), zwiększonej syntezy w zaangażowanych tkankach lub zmniejszonego utleniania FFA.

Względny udział tych czynników w ektopowej akumulacji lipidów jest różny w różnych warunkach fizjologicznych (tj. ćwiczenia fizyczne, post, stan poposiłkowy) oraz w różnych tkankach. Ponadto mogą na nią wpływać hormony regulujące gospodarkę lipidową. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że tłuszcz ektopowy i jego pośrednie metabolity zakłócają sygnalizację insulinową, przyczyniając się w ten sposób do upośledzonego działania insuliny na tkanki docelowe, takie jak wątroba i mięśnie szkieletowe. Dobrze wykazano, że wysoka zdolność utleniania tłuszczu pozwala na utrzymanie niższej aktywności lipolitycznej, a co za tym idzie niskiego poziomu produktów degradacji lipolizy. Gromadzi się mocne dowody na to, że te półprodukty wchodzą w interakcję z sygnalizacją insulinową, ostatecznie prowadząc do insulinooporności.

Nadal niewiele jest danych na temat zachowania się ektopowych zapasów tłuszczu w obecności dodatniego (odżywczy nadmiar tłuszczu) lub ujemnego bilansu energetycznego (aktywność fizyczna) oraz roli hormonów w regulacji tych magazynów tłuszczu.

Ponadto wykazaliśmy wcześniej, że wartości GH uzyskane podczas 2-godzinnego wystandaryzowanego ćwiczenia aerobowego o umiarkowanej intensywności wykazały wysoką dokładność diagnostyczną w przewidywaniu ciężkiego GHD u osób dorosłych. Należy ocenić, czy krótsze ćwiczenie o większej intensywności może prowadzić do porównywalnych wyników.

Cel

Badanie ma na celu kompleksową ocenę elastyczności i podziału ektopowego odkładania tłuszczu oraz określenie roli odpowiednich hormonów (zwłaszcza GH i insuliny) w odniesieniu do dostępności WKT oraz ich roli w procesie ektopowego odkładania i zużycia tłuszczu. Kolejnym celem jest zbadanie roli znormalizowanego obciążenia tłuszczem i ćwiczeń aerobowych na IMCaL.

Metody

Za pomocą dwuetapowej techniki klamry hiperinsulinemiczno-euglikemicznej ocenia się wątrobową i obwodową wrażliwość na insulinę.

Depoty lipidów (mięśnie szkieletowe i wątroba) są wielokrotnie mierzone za pomocą spektroskopii MR, podskórnej i trzewnej masy tłuszczowej za pomocą obrazowania MR całego ciała.

Zdolności wysiłkowe mierzone są na rowerze (m.in. spiroergometria). Hormony kontrregulacyjne, glukozę i wolne kwasy tłuszczowe są mierzone podczas 2-godzinnego wysiłku fizycznego przy 50-60 VO2max.

Próbki krwi do oceny GH zostaną pobrane bezpośrednio przed i po teście Vo2 max, a także 15, 30 i 45 minut po zakończeniu próby wysiłkowej.