Korelacja poziomów iryzyny i adipokin ze wskaźnikiem masy ciała i czynnikami ryzyka zespołu metabolicznego u dzieci latynoskich

Kontekst Otyłość dziecięca jest jednym z najpoważniejszych globalnych wyzwań dla zdrowia publicznego XXI wieku (Daniels i in., 2009). Meksyk ma najwyższe rozpowszechnienie otyłości na świecie; 34,4% dzieci i 35% nastolatków ma nadwagę lub otyłość (ENSANUT 2012). Wśród innych powikłań dzieci z nadwagą i otyłością są predysponowane do rozwoju dyslipidemii, nadciśnienia tętniczego, zespołu metabolicznego (MetS) i niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby w młodszym wieku, a także do otyłości w wieku dorosłym (Daniels i in., 2009; Elizondo-Montemayor i in., 2010). Z drugiej strony niedożywienie u dzieci prowadzi do bardzo szkodliwych skutków zdrowotnych, takich jak zahamowanie wzrostu, opóźnienie dojrzewania, opóźnienie motoryczne (Roulet i in., 2005), osteoporoza i złamania (Saunders i in., 2011), deficyt immunologiczny i zmienione funkcje każdego narządu i układu, między innymi serca, płuc, nerek, przewodu pokarmowego i układu nerwowego (Lecours i in., 2001; Saunders i in., 2011).

Do utrzymania prawidłowej masy ciała wymagana jest równowaga między poborem energii a wydatkami energetycznymi. Wszystko, co zaburza tę równowagę, może powodować niedowagę, nadwagę lub otyłość. W regulacji bilansu energetycznego biorą udział różnorodne sygnały, centralne i obwodowe. Tłuszcz został uznany za narząd wydzielania wewnętrznego ze względu na wiele wydzielanych przez niego peptydów i hormonów, które działają na tkanki obwodowe i centralne, a także ich udział w insulinooporności lub wrażliwości i regulacji masy ciała między innymi funkcjami (Elizondo, 2011). Ostatnio wykazano, że mięśnie szkieletowe działają jako obwodowy narząd wydzielania wewnętrznego, uwalniając miokiny, sygnały peptydowe, które biorą udział w regulacji szlaków metabolicznych (Pedersen i Febbraio, 2012). Ostatnio odkryto nowy zidentyfikowany hormon wydzielany przez tkankę mięśniową myszy, iryzynę. Irisin działa na białe komórki tłuszczowe w hodowli i in vivo, stymulując ekspresję UCP1 i szeroki program rozwoju brunatno-tłuszczowego. U myszy ekspresja PGC1alfa w mięśniach stymuluje wzrost ekspresji FNDC5, białka błonowego, które jest rozszczepiane i wydzielane jako nowy hormon, iryzyna. Iryzyna jest indukowana podczas ćwiczeń u myszy i ludzi, a zwiększone poziomy iryzyny we krwi powodują wzrost wydatku energetycznego u myszy bez zmian w ruchu lub przyjmowaniu pokarmu (Boström i in., 2012).

W ten sposób natychmiast postawiono hipotezę, że iryzyna jest hormonem wpływającym między innymi na masę ciała, otyłość i cukrzycę typu 2 (Sanchis-Gomar i in., 2012). Niektóre badania wykazały, że poziomy iryzyny w krążeniu u ludzi pozytywnie korelują z parametrami antropometrycznymi, takimi jak BMI, masa tkanki tłuszczowej, masa beztłuszczowa, i są wyższe wraz ze wzrostem tych parametrów, to znaczy poziomy iryzyny są wyższe u pacjentów otyłych w porównaniu z pacjentami szczupłymi ( Stengel i in., 2013; Huh i in., 2012; Roca-Rivada i in., 2013; Crujeiras i in., 2014; Pardo i in., 2014). Badania wykazały związek między poziomem iryzyny, insulinoopornością i zespołem metabolicznym (Park i in., 2013; de la Iglesia i in., 2014; Crujeiras i in., 2014; Pardo i in., 2014). Jednak niektórzy inni stwierdzili ujemną korelację z parametrami antropometrycznymi, stwierdzając niższy poziom iryzyny u otyłych pacjentów (Moreno-Navarrete i in., 2013). Warto zauważyć, że wszystkie te badania przeprowadzono na osobach dorosłych w różnych okolicznościach lub stanach chorobowych. Do chwili obecnej istnieją tylko dwa badania oceniające poziom iryzyny u dzieci. W jednym stwierdzono, że roczny program interwencji w styl życia był związany z poprawą parametrów antropometrycznych i metabolicznych oraz doprowadził do podwyższenia poziomu iryzyny u otyłych dzieci, chociaż nie stwierdzono korelacji między poziomami iryzyny a markerami antropometrycznymi (Blüher i in., 2014). ). W innym badaniu zbadano saudyjskie dzieci o normalnej wadze i stwierdzono korelacje między krążącą iryzyną a glukozą i HDLc, ale negatywny związek z insulinoopornością (Al-Daghri i in., 2014).

Poza tym zbadano powiązania między poziomem iryzyny a adiponektyną, leptyną i rezystyną w zestawie otyłości. Leptyna odgrywa kluczową rolę w regulacji homeostazy energetycznej, przyjmowaniu pokarmu i wielu funkcjach neuroendokrynnych, w szczególności wyzwalając dojrzewanie u dzieci. Poziom leptyny jest podwyższony u pacjentów otyłych, co jest związane ze stanem oporności na leptynę (Blüher i Mantzoros, 2009). Adiponektyna jest hormonem uwrażliwiającym na insulinę; otyli pacjenci mają niższe poziomy niż osoby o prawidłowej masie ciała. Poziomy krążącej adiponektyny są niskie w otyłości centralnej (Dalamaga i in., 2012), a ten niski poziom jest związany z zespołem metabolicznym we wszystkich grupach wiekowych (Siitonen i in., 2011). Rezystynę powiązano z opornością na insulinę, a ostatnio jako prozapalną adipocytokinę (McTernan i in., 2006). Niektóre badania wykazały ujemną korelację między poziomem iryzyny i adiponektyny (Park i in., 2013), podczas gdy inne nie wykazały związku ani z leptyną, ani z adiponektyną (Blüher i in., 2014). Nadal istnieją sprzeczne dane dotyczące związku iryzyny z parametrami antropometrycznymi, otyłością i zespołem metabolicznym, a także jego „związkiem z innymi adipokinami, a co najważniejsze, istnieje niewiele danych na temat tych związków u dzieci, celem tego badania będzie skorelowanie poziomów krążącej iryzyny i adipokin we wszystkich szerokie spektrum wskaźnika masy ciała od niedożywienia do otyłości, a także z insulinoopornością i czynnikami ryzyka zespołu metabolicznego u dzieci pochodzenia latynoskiego.

Nadal istnieją sprzeczne dane dotyczące związku iryzyny z parametrami antropometrycznymi, otyłością i zespołem metabolicznym, a także jej związku z innymi adipokinami, a co najważniejsze, istnieje niewiele danych dotyczących tych związków u dzieci. Dlatego celem tego badania będzie skorelowanie poziomów krążącej iryzyny i adipokin w szerokim spektrum wskaźnika masy ciała, od niedożywienia do otyłości, a także z insulinoopornością i czynnikami ryzyka zespołu metabolicznego u dzieci latynoskich.

Badana populacja Populacja została opisana wcześniej. (Elizondo-Montemayor i in., 2014) Otwarte zaproszenie zostało skierowane do dzieci w wieku szkolnym z ośmiu szkół publicznych reprezentujących wszystkie obszary geograficzne Monterrey, drugiego co do wielkości miasta Meksyku. Dzieci, które przyjęły zaproszenie, zostały losowo wybrane i poddane badaniu przesiewowemu według percentyli BMI. Wielkość próby wynosi 40 dzieci. Populacja zostanie podzielona na pięć grup, po 8 w grupie. Cztery grupy zostaną podzielone zgodnie z percentylami wskaźnika masy ciała CDC: 1.) niedowaga = <3percentyl; 2.) waga prawidłowa = >3 - < 85 percentyla; 3.) Nadwaga = >85 - < 95 percentyla i 4.) otyłość = > 95 percentyla. Piąta grupa będzie odpowiadała dzieciom z rozpoznanym zespołem metabolicznym.

Podpisaną zgodę uzyskano zarówno od rodziców/opiekunów, jak i dzieci. Uzyskano aprobaty Komisji ds. Etyki i Badań Naukowych Szkoły Medycznej Tecnológico de Monterrey oraz Stanowego Sekretariatu Zdrowia, a także władz oświatowych. W trakcie badania uczestnicy nie otrzymywali gratyfikacji.

Ocena antropometryczna i kliniczna Pomiary antropometryczne przeprowadzono u wszystkich uczestników w każdej szkole. Wzrost określono z dokładnością do 0,5 cm (przenośny stadiometr Seca®, Ameryka Północna), a wagę z dokładnością do 0,1 kg, podczas gdy dzieci miały na sobie lekką odzież, bez skarpet i butów (skala TANITA TBF 300®, Arlington, Illinois). Procent tkanki tłuszczowej (% BF) mierzono za pomocą bioimpedancji (ta sama skala TANITA). WC mierzono z dokładnością do 0,1 cm na poziomie pępka za pomocą elastycznej taśmy z włókna szklanego, gdy badani stali, po delikatnym wydechu i bez ubrania na tym obszarze. Trójgłowy fałd skórny (TSF) mierzono za pomocą suwmiarki Lange. BMI obliczono, dzieląc wagę na kilogramy przez kwadrat wzrostu na metrach. Masę tłuszczową i masę beztłuszczową obliczono zgodnie z określonymi z góry określonymi wzorami. Pomiary były wykonywane o tej samej porze każdego dnia przez tych samych trzech wyszkolonych zarejestrowanych dietetyków (RD) u wszystkich dzieci, aby kontrolować zmienność między obserwatorami. Ciśnienie krwi było mierzone przez tego samego lekarza za pomocą sfigmomanometru aneroidowego (Welch-Allyn®) zgodnie z techniką American Heart Association (AHA); uzyskano dwa pomiary, gdy uczestnicy byli uspokojeni i usiedli.

Ocena laboratoryjna Próbki krwi pobrano po 12-godzinnej nocnej głodówce i przechowywano w temperaturze od 2 do 8°C oraz odwirowano w ciągu pierwszych 3 godzin. Cholesterol całkowity (TC), HDL-C, cholesterol lipoproteinowy o małej gęstości (LDL-C), trójglicerydy (TG) i glukozę mierzono metodą fotometrii refleksyjnej (prawo Beera-Lamberta) przy użyciu automatycznego analizatora (Architect c8000; Abbott Laboratories , Abbott Park, IL), ze zmiennością współczynnika wewnątrz i między testami poniżej 4,7%. Próbki osocza następnie przechowywano w temperaturze -80°C. Iryzyna, adiponektyna, insulina i leptyna będą mierzone w pożywkach osocza przy użyciu komercyjnych zestawów ELISA. Oznaczenia zostaną przeprowadzone na mikropłytkach 96-dołkowych zgodnie z zaleceniami producenta (zestaw Irisin, adiponectin, insulin and leptin ELISA; Phoenix Pharmaceuticals, Inc., Burlingame, CA, USA). Absorbancję każdej próbki zmierzy się w dwóch powtórzeniach przy użyciu spektrofotometrycznego czytnika mikropłytek przy długości fali 450 nm (BioTek Instruments, Winooski, VT, USA).

Metody statystyczne MINITAB wersja 16 (Minitab Inc., State College, PA, USA) zostanie wykorzystany do analizy różnic między parametrami antropometrycznymi i biochemicznymi oraz poziomami iryzyny; Do wprowadzania danych zostanie użyty program Microsoft Excel 2007 (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA). Wyniki zostaną wyrażone jako średnia ± odchylenie standardowe (sd), jako liczba bezwzględna lub jako procent (%) i odpowiadające im 95% przedziały ufności (CI). Porównania między grupami dla zmiennych zależnych zostaną wykonane za pomocą sparowanego testu t-Studenta dla średnich i testu McNemara dla proporcji. W przypadku zmiennych niezależnych normalność zostanie zrewidowana zarówno graficznie, jak i testem Shapiro-Wilka, a następnie porównania między grupami zostaną określone za pomocą testu z. Aby ocenić związek między zmiennymi antropometrycznymi, klinicznymi i biochemicznymi a poziomami iryzyny, zostanie zastosowana prosta regresja liniowa. Średnie porównania między grupami płci zostaną określone za pomocą testu t dla niezależnych prób. Wszystkie testy będą interpretowane w oparciu o hipotezę dwustronną. We wszystkich przypadkach poziom istotności zostanie ustalony na poziomie 0,05.