Анализ метаболизма липидов и глюкозы после бариатрической хирургии

Справочная информация: бариатрическая хирургия является единственным научно обоснованным подходом к эффективному и устойчивому снижению веса. Подсчитано, что около одной трети пациентов, перенесших бариатрическую операцию, страдают сахарным диабетом 2 типа с высокой частотой разрешения диабета после операции: 84-98% после желудочного шунтирования и 48-68% после чисто рестриктивных процедур (1, 2). . Другие сердечно-сосудистые факторы риска, такие как липидный профиль и маркеры воспаления, также значительно улучшаются. 25 % населения Альберты страдают ожирением, 2,7 % — патологическим ожирением, треть из них — диабетом 2 типа. Бариатрическая хирургия у этих пациентов приведет к излечению от диабета II типа, резкому улучшению качества жизни, увеличению продолжительности жизни и снижению затрат на здравоохранение для системы.

Морбидное ожирение приводит к повышению уровня свободных жирных кислот (СЖК) в плазме и впоследствии к избыточному накоплению триглицеридов в периферических тканях. Чрезмерное накопление триглицеридов является независимым фактором риска инсулинорезистентности, диабета II типа и сердечно-сосудистых осложнений. Бариатрическая хирургия связана с резким улучшением этих сопутствующих заболеваний (2). Чисто рестриктивные процедуры (лапароскопическое регулируемое бандажирование желудка — LAGB) могут отличаться от гибридных процедур (лапароскопическое обходное желудочное шунтирование по Ру — LRYGB) по своему влиянию на диабет и сердечно-сосудистые заболевания. LAGB — менее сложная хирургическая процедура, которую можно проводить в условиях амбулаторного хирургического вмешательства, и она имеет чрезвычайно низкий уровень периоперационной смертности. LRYGB намного сложнее и имеет низкий, но важный уровень несостоятельности анастомоза и смертности.

LAGB и LRYGB различаются по среднему проценту потери лишнего веса (%EWL) (2). Это может способствовать несоответствию их влияния на сопутствующие заболевания. Однако улучшение чувствительности к инсулину и гомеостаза глюкозы происходит рано после LRYGB, предшествуя значительной потере веса (3). Послеоперационные изменения всасывания и метаболизма липидов, вызванные процедурой мальабсорбции, могут быть причиной этих полезных изменений. Необходимо уточнить связь повышенной чувствительности к инсулину с изменениями липидного обмена, чтобы понять различное влияние LAGB и LRYGB на сопутствующие заболевания, связанные с ожирением. Начальное снижение потребления калорий после бариатрической операции может улучшить реакцию жировой ткани, проявляющуюся благоприятными изменениями адипоцитокинов. Наблюдался послеоперационный подъем адипонектина (4, 7) (противовоспалительного медиатора). Эти изменения коррелируют с потерей веса и улучшением резистентности к инсулину.

У тучных инсулинорезистентных субъектов инсулин не может ослабить гидролиз запасенных триглицеридов в жировой ткани, и, следовательно, это приводит к избыточному высвобождению свободных жирных кислот в кровоток и увеличению поступления жирных кислот в мышцы, печень и поджелудочную железу. Чрезмерное поглощение жирных кислот этими тканями усугубляет резистентность печени и мышц к инсулину и нарушает секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Бариатрическая хирургия улучшает чувствительность к инсулину, что приводит к ингибированию гидролиза триглицеридов жировой ткани и уменьшению выделения свободных СЖК в кровоток. Недавно было показано, что не только повышенный исходный уровень FFA, но и измененный клиренс FFA нормализуются после LRYGB (8). Кроме того, послеоперационное снижение потребления и всасывания жиров приводит к снижению уровня свободных жирных кислот в крови. После мальабсорбционных процедур, снижающих вес, чувствительность бета-клеток к глюкозе и жирным кислотам у пациентов с диабетом удвоилась, что привело к снижению секреции инсулина (9).

Помимо своего вклада в резистентность к инсулину, тяжелое ожирение также связано с повышенным воспалительным состоянием. У пациентов с ожирением, диабетом 2 типа и метаболическим синдромом концентрация высокочувствительного С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке крови, маркера воспаления, повышена и коррелирует с тяжестью непереносимости глюкозы и тяжестью воспаления (10). После бариатрической операции снижается уровень С-реактивного белка (СРБ). Было показано, что желудочное шунтирование снижает биохимические факторы сердечного риска, в частности, СРБ, на 80% в дополнение к триглицеридам, общему холестерину, ЛПНП и липопротеину А (7, 11).

Эти изменения липидного и глюкозного обмена в разной степени проявляются после рестриктивных и гибридных процедур. Учитывая различный механизм действия, техническую сложность и профили безопасности LAGB и LRYGB, крайне важно выяснить их влияние на сопутствующие заболевания.

Гипотеза:

1. Постпрандиальное снижение уровня свободных жирных кислот и липидов в сыворотке после LRYGB (мальабсорбционная процедура) больше, чем после LAGB (чисто рестриктивная процедура).
2. Снижение уровня свободных жирных кислот и липидов в сыворотке после LRYGB приводит к улучшению резистентности к инсулину.

Обоснование: Клинические данные свидетельствуют о том, что чисто рестриктивные процедуры (LAGB) по-разному влияют на абсорбцию липидов и метаболизм по сравнению с гибридными рестриктивными/мальабсорбционными процедурами (LRYGB). Это может быть связано с мальабсорбционным компонентом LRYGB, когда проглоченная пища минует двенадцатиперстную кишку и верхнюю часть тощей кишки, что важно для переваривания и всасывания липидов.

Дизайн: кросс-секционное исследование для характеристики всасывания липидов и метаболизма после бариатрических хирургических вмешательств на базе Weight Wise Clinic в Royal Alexandra Hospital, Эдмонтон. Венозная кровь будет собираться после ночного голодания, до и после приема стандартизированной липидной пищи и анализироваться на соответствующие биохимические показатели. В когорты исследования войдут пациенты после LAGB, LRYGB, в период стабилизации веса, через 12+ месяцев после бариатрической операции. Контрольная группа будет включать дооперационных пациентов, лечившихся без фармакологического вмешательства по поводу ожирения.

Методы: набор и медицинский осмотр будут проводиться в клинике Weight Wise. Исследования начнутся в Отделе клинических исследований больницы Университета Альберты в 7 часов утра после приема пищи накануне исследования, а затем 12-часового ночного голодания. Жидкий прием пищи будет состоять из 240 мл жидкой пищевой добавки Hormel Great Shake Plus, 203 ккал/100 мл; 49% калорий из жиров, в основном ненасыщенных жирных кислот соевого происхождения; 38% калорий из углеводов, 13% калорий из белков. Измерение веса проводит медсестра. Будет взята исходная кровь натощак, и субъекты будут потреблять вторую порцию исследуемой пищи. Тестовое блюдо будет выпито через соломинку в течение 15 минут. Забор крови будет осуществляться через 10, 20, 30, 90 минут, 4 и 6 часов после начала приема стандартизированной пищи. Субъектам будет разрешено ходить или сидеть, но не заниматься физическими упражнениями во время теста. Разрешено пить воду без сахара. Кровь будет собираться через венозный катетер, помещенный в локтевую вену.

Лабораторные анализы: общий холестерин плазмы, холестерин липопротеинов низкой плотности, холестерин липопротеинов высокой плотности, триглицериды, концентрация неэтерифицированных жирных кислот и степень ненасыщенности, ApoB-48 (липопротеины кишечного происхождения) и apoB-100 (липопротеины печени), будут измеряться инсулин, глюкоза, СЛР, адипонектин, HbA1c, альбумин, АСТ, АЛТ, кетоновые тела.

Первичный результат: постпрандиальные изменения в сыворотке свободных жирных кислот, липидов (холестерин общий, ЛПНП и ЛПВП, триглицериды) и апоВ у пациентов после бариатрических операций и их связь с чувствительностью к инсулину (глюкоза, инсулин, индекс НОМА).

Исследователи ожидают, что большее снижение постпрандиальных свободных жирных кислот и липидов (холестерина, триглицеридов) в сыворотке после LRYGB будет связано с большим снижением резистентности к инсулину (ожидается снижение индекса HOMA) по сравнению с LAGB. Ожидается снижение уровня инсулина, глюкозы в плазме и кетоновых тел.

Вторичные результаты: изменения уровней HbA1c, AST, ALT, альбумина, CRP, адипонектина будут сравниваться с изменениями жирных кислот, липидов и резистентности к инсулину.

Исследователи ожидают, что снижение уровня свободных жирных кислот в сыворотке будет связано со снижением маркера воспаления (СРБ), HbA1c, АСТ, АЛТ и увеличением противовоспалительного медиатора (адипонектина) после обеих процедур, но более выраженным после LRYGB.

Расчет размера образца: размер образца был рассчитан на основе обзора литературы, показывающей снижение содержания свободных жирных кислот после бариатрической процедуры. Анализ мощности был выполнен с бета 0,20 и альфа 0,05. Предполагая, что существует 30% разница в уровне FFA между оперированными и не оперированными пациентами с морбидным ожирением, потребуется 16 субъектов в каждой группе, всего 48 для LAGB, LRYGB и контрольных групп. Таким образом, исследование обеспечит 80%-ную вероятность того, что разница будет обнаружена, если она существует.

Анализ данных: Многофакторный анализ для проверки статистической значимости улучшенных уровней свободных жирных кислот, апоВ и липидов в сыворотке и их корреляции с чувствительностью к инсулину (глюкоза, инсулин) среди нескольких групп данных будет выполняться статистиком.