Microbioma intestinal e sexo como fatores de risco para cálculos renais após cirurgia bariátrica

Desenho Experimental: Determinaremos diferenças sexuais na supersaturação da urina de 24 horas (SS) em relação ao oxalato de cálcio (CaOx) em pacientes com Bypass Gástrico em Y de Roux (RYGB) e gastrectomia vertical e a correlação de espécies microbianas e suas vias metabólicas com oxalato urinário. Isso será determinado nas condições de uma distribuição isocalórica padronizada de sódio (200 mmol/dia), cálcio, potássio e macronutrientes. Vamos recrutar indivíduos da Clínica de Cirurgia Bariátrica do Centro Médico da Universidade de Chicago.

Local: O estudo será realizado nas residências dos participantes (Períodos 1, 4) e no Centro de Pesquisa Clínica de Medicina da Universidade de Chicago (UCM). (Períodos 2, 3, 5).

Período de estudos:

O estudo consistirá em 5 períodos separados. Os períodos 1 e 2 ocorrerão antes da cirurgia e os períodos 3-5 ocorrerão após a cirurgia. Os períodos 1 e 4 terão duração de três dias e os períodos 2, 3 e 5 de quatro dias, sendo três em domicílio e um quarto (meio período) no Centro de Pesquisa Clínica (CRC).

O período de estudo 1 ocorrerá antes do RYGB ou gravidade específica (SG) na casa do participante. Cada participante fornecerá um registro de dieta de três dias e completará um telefonema de 1,5 horas com o nutricionista do CRC e uma coleta de urina de 24 horas (no terceiro dia). Os kits de coleta de urina serão enviados diretamente para casa e enviados de volta ao Laboratório de Pedra nos Rins após a conclusão.

O período de estudo 2 será concluído no CRC e ocorrerá antes do RYGB ou SG. A dieta fixa do estudo será enviada por correio junto com um kit de coleta de fezes. Cada participante comerá a dieta do estudo nos dias um, dois e três deste período de estudo. Na manhã do quarto dia, os indivíduos se apresentam ao CRC em jejum e trazem as coletas de fezes ao CRC. Cada participante coletará três urinas de 45 minutos com uma amostra de sangue no ponto médio de cada coleta. Os participantes do estudo, em seguida, consomem um café da manhã fixo e coletam seis urinas de 45 minutos com amostras de sangue no período pós-prandial.

O período de estudo 3 será concluído no CRC e ocorrerá entre 2 e 4 semanas após o RYGB ou SG. O tempo de 2 a 4 semanas desse período foi selecionado porque as mudanças biológicas na anatomia e na sinalização neuroendócrina teriam ocorrido 2 semanas após a cirurgia e os pacientes geralmente avançam de uma dieta de alimentos macios para alimentos regulares em 2 semanas. Os indivíduos não participarão do período 3 até após a liberação clínica do cirurgião para o avanço da dieta. Também é esperado que, a essa altura, qualquer efeito da anestesia ou antibióticos e medicamentos perioperatórios seja mínimo. O protocolo do período de estudo 3 é idêntico ao do período 2 com três dias de dieta de estudo e CRC no dia quatro com coletas de sangue e urina em jejum e alimentação (consulte o período 2 para detalhes).

O período do estudo 4 ocorrerá em casa entre 9 e 12 meses pós-RYGB ou GV na casa do participante. O momento desse período é selecionado porque os pacientes normalmente sofreram a maior parte da perda de peso e tiveram tempo para adotar novas dietas caseiras escolhidas por eles. Espera-se que alterações na urina que ocorram em formadores de cálculos renais também sejam detectáveis ​​neste momento. Os participantes fornecerão um registro de dieta de três dias e completarão um telefonema de 1,5 horas com o nutricionista do CRC e uma coleta de urina de 24 horas (no terceiro dia). Os kits de coleta de urina serão enviados diretamente para casa e enviados de volta ao Laboratório de Pedra nos Rins após a conclusão.

O período de estudo 5 ocorrerá no CRC aos 12 meses (+/- 1 mês) pós-RYGB ou SG. O momento desse período é selecionado porque os pacientes normalmente sofreram a maior parte de sua perda de peso e a maioria teve resolução da síndrome metabólica. O protocolo do período de estudo 3 é idêntico ao dos períodos 2 e 3 (consulte o período 2 para detalhes).

Dieta do estudo: os indivíduos comerão uma dieta contendo 65 mmol de sódio, 1740-2940 mg de potássio, 800-1200 mg de cálcio e as refeições serão isocalóricas com distribuição controlada de macronutrientes. A comida será preparada na cozinha do CRC e enviada aos pacientes. A ingestão de água é ad lib, outros líquidos apenas conforme prescrito. A dieta será preparada em consulta com nutricionistas, incluindo nutricionistas com experiência em cirurgia bariátrica. A comida será enviada aos participantes no dia 1. Os participantes continuarão a tomar medicamentos prescritos e suplementos vitamínicos pela clínica de cirurgia bariátrica.

Registro de dieta domiciliar e coleta de dados nutricionais (período de estudo 1, 4): Cada participante receberá um registro de alimentos e um folheto com estimativas de porções antes do registro de dieta em casa. Um registro de dieta de três dias será registrado pelo participante. Dentro de um a três dias após completar o registro da dieta, cada participante terá um telefonema de 1,5 horas com o nutricionista do CRC. O nutricionista revisará o registro para completude e esclarecimento e, em seguida, inserirá os dados no Sistema de Dados Nutricionais para Pesquisa (NDSR). O NDSR é um programa de software de análise alimentar baseado em computador bem estabelecido que foi desenvolvido na Universidade de Minnesota e fornece dados quantitativos sobre micro e macronutrientes do recordatório alimentar. O banco de dados de alimentos do NDSR inclui mais de 18.000 alimentos e usa o laboratório do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos como fonte primária de valores e composição de nutrientes. O UCM CRC tem um contrato existente com NDSR para apoiar o uso deste software para este estudo.

Medições de urina e soro: Duas coletas de urina de 24 horas serão realizadas em casa (com instruções fornecidas). Serão medidos volume urinário de 24 horas, Ca, oxalato, citrato, ácido úrico, Na, K, Cl, Mg, sulfato, amônio e creatinina. As medições de urina serão realizadas no laboratório do University of Chicago Kidney Stone Research Group. Os níveis séricos de 25-vitamina D e hormônio da paratireóide serão medidos através do CRC no laboratório da Universidade de Chicago. Os soros de sódio, potássio, cloreto, bicarbonato, cálcio, fósforo, magnésio, creatinina e peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1) serão obtidos no laboratório de cálculos renais da Universidade de Chicago. O peptídeo sérico YY e a insulina serão analisados ​​no laboratório do Centro de Pesquisa e Treinamento em Diabetes da Universidade de Chicago. O glucagon sérico será analisado no LabCorp. A glicose será medida usando a metodologia YSI padrão ouro no CRC. O soro e a urina serão congelados a -80 graus C e armazenados no laboratório de cálculos renais para possíveis análises posteriores.

Objetivo 1, Análise Estatística da Urina: O CaOx SS da urina será calculado usando o EQUIL2 (um programa de computador usado para o cálculo da saturação urinária). Compararemos o CaOx SS de homens versus mulheres usando um teste t que leva em consideração quaisquer diferenças nas variações entre os dois grupos. Faremos modelos de regressão linear por sexo para determinar preditores de CaOx SS. Usaremos os testes de correlação de Spearman para encontrar correlações independentes entre espécies microbianas e/ou vias metabólicas com CaOx SS. Modelos lineares generalizados serão gerados para quaisquer módulos associados a alto CaOx SS.

Objetivo 2, Espécie Microbiana de Fezes e Análise Estatística: O sequenciamento shotgun será realizado para todas as amostras de fezes. O sequenciamento shotgun será realizado para todas as amostras de fezes. O kit de preparação de amostras de DNA TruSeq (Illumina) e os reagentes do kit de preparação de bibliotecas KAPA (Kapa biosystems) serão usados ​​para gerar bibliotecas. As bibliotecas serão sequenciadas na plataforma Illumina MiSeq usando sequenciamento pareado de 2x250 nucleotídeos. As leituras de sequenciamento serão convertidas em abundâncias relativas de módulos metabólicos microbianos usando HUMAnN e mapeadas para KEGG. As abundâncias relativas serão calculadas usando o pipeline de Análise Filogenética Metagenômica (MetaPhlAn).