Глюкоза, мозг и микробиота (IRONMET+CGM)

Предметы и методы:

A. Поперечное исследование:

Пациенты с ожирением, ранее состоявшие на учете в Службе эндокринологии, диабета и нутрициологии (УДЭН) Госпиталя «Доктор Медицина». Хосеп Труета" из Жироны (Испания) будет завербован и обучен. Субъекты без ожирения также будут набраны посредством публичного объявления.

Датчик уровня глюкозы в крови будет имплантирован на десять дней, а также устройство для отслеживания активности и сна для регистрации физической активности в течение этого периода времени. Интерстициальные подкожные концентрации глюкозы будут контролироваться амбулаторно в течение 10 дней подряд с использованием датчика глюкозы, утвержденного FDA (Dexcom G6®). Датчик будет имплантирован в 0-й день и выйдет из строя в середине 10-го дня. Записи уровня глюкозы предпочтительно будут оцениваться со 2-го по 9-й дни, чтобы избежать смещения, вызванного введением и удалением датчика, что препятствует достаточной стабилизации системы мониторинга. Характерный гликемический паттерн каждого пациента будет рассчитываться в среднем по профилям, полученным со 2-го по 9-й дни.

В конце недели будет проведена магнитно-резонансная томография для оценки содержания железа в головном мозге и параметров «Диффузионно-тензорной томографии» в разных отделах головного мозга.

Будут проведены когнитивные тесты и собран кал для изучения микробиоты.

Проект будет проводиться на субъектах с ожирением (20 мужчин, 20 женщин в пременопаузе и 20 женщин в постменопаузе, ИМТ > = 30 кг/м2) и субъектах без ожирения, сходных по возрасту, полу и менопаузальному статусу (20 мужчин, 20 женщин в пременопаузе и 20 женщин в постменопаузе). 20 женщин в постменопаузе, ИМТ <30 кг/м2).

B. Продольное исследование:

После одного года наблюдения, в ходе которого субъекты с ожирением будут проходить обычное лечение (гипокалорийная диета и рекомендации по физической активности) или бариатрическую операцию для снижения веса, будет проведен второй визит.

Для сравнения повторим тот же протокол поперечного исследования. См. информацию выше.

Сбор данных субъектов перекрестных и лонгитюдных исследований:

• Дополнительные данные: возраст, пол и дата рождения.
• Клинические переменные: вес, рост, индекс массы тела, окружность талии и бедер, соотношение талии и бедер, артериальное давление (систолическое и диастолическое), жировая и безжировая масса (биоэлектрический импеданс и DEXA), статус курения, потребление алкоголя. , регистр обычных лекарств и регистр предшествующих родственников с ожирением, диабетом и сопутствующими заболеваниями.
• Лабораторные параметры: 15 см3 крови будут извлечены у субъектов натощак для определения следующих показателей с использованием обычных рутинных методов клинической лаборатории (гемограмма, глюкоза, билирубин, аспартатаминотрансфераза (АСТ/ГОТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ/ГПТ), гамма -глутамилтранспептидаза (ГГТ), мочевина, креатинин, мочевая кислота, общий белок, альбумин, общий холестерин, холестерин ЛПВП, холестерин ЛПНП, триглицериды, гликированный гемоглобин (HbA1c), ферритин, растворимый трансферриновый рецептор, сверхчувствительный С-реактивный белок, скорость оседания эритроцитов , липополисахарид-связывающий белок, свободный тироксин (свободный Т4), тиреотропный гормон (ТТГ) и исходный уровень кортизола). Дополнительные 15 см3 крови (плазма-ЭДТА) будут извлечены для дальнейших анализов.
• Сбор образцов стула: Образец стула будет предоставлен от каждого пациента. Образец следует собрать дома или в больнице, отправить в лабораторию в течение 4 часов после взятия, фрагментировать и хранить при температуре -80ºC.
• Магнитно-резонансная томография: Все МРТ-исследования будут проводиться на 1,5-Тл сканере (Ingenia®; Philips Medical Systems). Во-первых, будет использоваться последовательность инверсионного восстановления с ослаблением жидкости (FLAIR) для исключения субъектов с ранее существовавшими поражениями головного мозга. Нагрузка на мозг железом будет оцениваться с помощью значений R2*. Данные о релаксации T2* будут получены с помощью последовательности градиент-эхо с несколькими эхо-сигналами с 10 равноотстоящими эхо-сигналами (первое эхо = 4,6 мс; межэхо-интервал = 4,6 мс; время повторения = 1300 мс). T2* будет рассчитываться путем подгонки отдельных экспоненциальных членов к кривым затухания сигнала соответствующих мультиэхо-данных. Значения R2* будут рассчитываться как R2*=1/T2* и выражаться в Гц. Кроме того, значения R2* будут преобразованы в мкмоль Fe/г единиц, как это было ранее проверено на фантомных испытаниях. Изображения железа мозга от контрольных субъектов будут нормализованы к стандартному пространству с использованием для этой цели шаблонного изображения (шаблон EPI MNI). Впоследствии все нормализованные изображения будут усреднены для определения нормального содержания железа. Нормальные значения (среднее и стандартное отклонение) также будут рассчитаны для интересующих анатомических областей с использованием различных масок атласа с учетом возможных различий между полом и возрастом. Сравнение железа в мозге между контрольной группой и субъектами с ожирением будет выполняться с использованием анализа на основе вокселей. Изображения лиц с ожирением будут нормализованы к стандартному пространству. Нормализованное изображение будет сравниваться с нормальной популяцией с использованием анализа Стьюдента с возрастом и полом в качестве сопутствующих переменных. В результате параметрическая карта покажет индивидуальные различия в отложениях железа. Основываясь на предыдущих обсервационных исследованиях, показывающих повышенную нагрузку железа в мозге в некоторых конкретных областях, и доказательствах, предполагающих изменения гиппокампа и гипоталамуса в связи с ожирением и резистентностью к инсулину, статистический анализ и анализ изображений будут сосредоточены на различиях в железе в хвостатом, хрусталиковом, таламусе, гипоталамусе. , гиппокамп и миндалевидное тело.
• Нейропсихологическое обследование: общее когнитивное функционирование будет измеряться с использованием субтестов словарного запаса и подобия Шкалы интеллекта взрослых Векслера-III (WAIS-III); внимание и оперативную память по подтесту «Прямая и обратная цифровая шкала» WAIS-II; память с использованием Калифорнийского теста на вербальное обучение II; исполнительные функции с помощью теста прокладки маршрута, теста Струпа на определение цветных слов и беглости речи; настроение с помощью опросника здоровья пациента-9 и импульсивное поведение с помощью азартной игры штата Айова.
• Состав микробиоты: состав микробиоты будет проанализирован в соответствии с ранее описанным протоколом. 16s rRNA qPCR и LPS-связывающий белок в образцах крови будут использоваться для обнаружения бактериальной транслокации.

Информация останется зарегистрированной в записной книжке и будет компьютеризирована в базе данных исследования.

Статистические методы:

Размер выборки: нет предыдущих данных, показывающих ожидаемые различия в оценке размера выборки в отношении вариабельности уровня глюкозы, физической активности, состава микробиоты кишечника и когнитивной функции. В предыдущем исследовании различия в содержании железа в головном мозге наблюдались у 20 человек с ожирением и у 20 человек без ожирения. Таким образом, предлагаемый размер выборки составляет не менее 20 человек на группу со сбалансированным возрастным и гендерным представительством (женщины в пре- и постменопаузе).

Статистический анализ: во-первых, будет проверено нормальное распределение и однородность отклонений. Чтобы определить различия между исследовательскими группами, будет использоваться χ2 для категориальных переменных, непарный t-критерий Стьюдента в нормальных количественных показателях и U-критерий Манна-Уитни для ненормальных количественных переменных. Непараметрический анализ Спирмена будет использоваться для определения корреляции между количественными переменными. Те же тесты будут использоваться для изучения различий до и после последующего наблюдения. Значимые связи, как положительные, так и отрицательные, будут изучены более подробно (простой и многомерный линейный регрессионный анализ).

Состав микробиоты будет проанализирован и сравнен с использованием тепловых карт, анализа основных компонентов (PCA) и PLSDA. Для многомерной статистики (PLSDA и иерархическая кластеризация) переменные, включающие морфологические характеристики ткани, микробиоту кишечника и функциональные тесты, будут логарифмически преобразованы, отфильтрованы с использованием оценки межквартильного диапазона и масштабированы с использованием расчета автоматического масштабирования (среднецентрированное и деленное на стандартное отклонение каждого переменная) с помощью платформы Metaboanalyst®, пакетов R® ropls и скриптов MATLAB®. Альфа- и бета-биоразнообразие будет сравниваться в зависимости от ожирения, резистентности к инсулину и статуса железа. Также будет использоваться статистическое программное обеспечение SPSS® и Minitab®.