Przeprogramowanie metaboliczne jelit jako kluczowy mechanizm obwodnicy żołądka u ludzi

Kilka badań wykazało, że operacja pomostowania żołądka metodą Roux-en-Y (RYGBS) jest obecnie najlepszą opcją leczenia cukrzycy typu 2 związanej z otyłością (T2DM). Mechanizmy leżące u podstaw wywołanej przez RYGBS poprawy kontroli glikemii pozostają niejasne. Wielu badaczy twierdziło, że efekt ten nie zależy od utraty masy ciała, opierając się na obserwacjach klinicznych, że poprawa homeostazy glukozy następuje we wczesnym okresie pooperacyjnym, często przed wypisem ze szpitala. Zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw efektów metabolicznych RYGBS pomoże opracować sposoby poprawy RYGB lub wytworzenia tych efektów bez operacji.

Badanie to zbada koncepcję przeprogramowania metabolicznego jelit jako jednego z kluczowych mechanizmów działania na rzecz poprawy cukrzycy po operacji pomostowania żołądka Roux-en-Y (RYGBS) u ludzi. Postawiono hipotezę, że rekonfigurowane jelito charakteryzuje się wzrostem kosztownych energetycznie procesów, takich jak przebudowa strukturalna, reorganizacja cytoszkieletu i proliferacja komórkowa. Aby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu na bioenergetykę, nabłonek jelitowy zwiększa swoją aktywność metaboliczną i przeprogramowuje wykorzystanie paliwa. W szczególności metabolizm glukozy, cholesterolu i aminokwasów ulega radykalnej zmianie, aby zwiększyć szlaki anaboliczne i wygenerować elementy budulcowe do wzrostu i utrzymania komórek.

Wcześniej nie było możliwe przetestowanie tej hipotezy u ludzi, ponieważ: A) procesy adaptacyjne jelit u pacjentów poddawanych RYGBS nie zostały dokładnie scharakteryzowane, B) nie wiadomo, czy przeprogramowanie jelit pojawia się wystarczająco wcześnie, aby wyjaśnić szybką poprawę w metabolizmie glukozy obserwowanym po RYGBS u ludzi, oraz C) nie badano zmienności stopnia adaptacji metabolicznej jelit, która mogłaby odpowiadać za zmienność remisji T2DM. To badanie przeprowadzi podłużną, kompleksową analizę metaboliczną kończyny Roux u ludzi z T2DM i bez T2DM poddawanych RYGBS i określi przebieg adaptacyjnych zmian metabolicznych w czasie.

Zrekrutowanych zostanie osiemnastu (18) pacjentów z i czternastu (14) pacjentów bez T2DM (łącznie 32 pacjentów), u których zaplanowano poddanie się RYGBS w ramach standardowej opieki. Dla każdego zakwalifikowanego pacjenta gromadzenie danych będzie obejmować próbkę tkanki jelitowej (pobieranie próbek tkanki kończyny Roux z odrzuconej tkanki) w czasie RYGBS, z błony śluzowej jelita czczego, w odległości 40 cm od zespolenia żołądkowo-jelitowego. Po operacji pobieranie próbek tkanki z tego samego obszaru zostanie wykonane za pomocą endoskopii górnego odcinka przewodu pokarmowego, po 1 miesiącu (±15 dni), 6 miesiącach (±1 miesiąc) i 12 miesiącach (±2 miesiące) po RYGBS. Próbki tkanek zostaną przetworzone do badań histomorfologicznych oraz do analiz RNA, białek i metabolomicznych. Próbka krwi zostanie pobrana we wszystkich punktach czasowych i przeanalizowana pod kątem biomarkerów metabolicznych. Analiza danych będzie obejmować opis i porównanie sygnatur morfologicznych, genowych, białkowych i metabolitów tkanki jelitowej (kończyny Roux) oraz biomarkerów krwi z każdego punktu czasowego. Dodatkowo, te miary wyników zostaną porównane między dwiema grupami (T2DM i Non-T2DM). Na koniec zostanie podjęta korelacja zmian adaptacyjnych jelit ze stanem metabolicznym, niektórymi zachowaniami żywieniowymi, objawami niepożądanymi i jakością życia.