Отдел по детска хирургия, отделение по хирургия, болница Шин-Конг У Хо-Су, Тайпей, Тайван, Медицинско училище, Католически университет Фу Джен, град Ню Тайпе, Тайван

тегло

Институти по физиология на филиалите, Медицински факултет, Национален университет Ян-Минг, Тайпей, Тайван, Нефрологично отделение, Уен-Лин, отдел за хемодиализа, Тайпе, Тайван

Институт за обществено здравеопазване, Медицински факултет, Национален университет Ян-Минг, Тайпе, Тайван, Департамент по медицински изследвания и образование, Обща болница за ветерани в Тайпе, Тайпе, Тайван

Отделение по детска хирургия, Катедра по хирургия, болница Шин-Конг У Хо-Су, Тайпе, Тайван

Институти по физиология на филиалите, Медицински факултет, Национален университет Ян-Минг, Тайпе, Тайван, Катедра за медицински изследвания и образование, Обща болница за ветерани в Тайпе, Тайпе, Тайван

Институти по физиология на филиалите, Медицински факултет, Национален университет Ян-Минг, Тайпе, Тайван, Департамент по медицински изследвания и образование, Тайпейска ветерана Обща болница, Тайпе, Тайван, Департамент за образование и изследвания, Градска болница Тайпе, Тайпе, Тайван

  • Чи-Джен Чанг,
  • Дън-Юан Джиан,
  • Мин-Вей Лин,
  • Джун-Джи Джао,
  • Нисък тон Ho,
  • Чи-Чанг Хуан

Фигури

Резюме

Заден план

Доказателствата показват висока честота на инсулинова резистентност, възпаление и дислипидемия при затлъстяване при възрастни. Целта на това проучване беше да се оцени значението на възпалителните маркери, циркулиращите липиди и инсулиновата чувствителност при деца с наднормено тегло/затлъстяване.

Методи

В това проучване включихме 45 деца от мъжки пол (на възраст от 6 до 13 години, слаб контрол = 16, затлъстяване = 19, наднормено тегло = 10). Общият холестерол в плазмата, HDL холестеролът, триглицеридите, глюкозата и нивата на инсулин, циркулиращите нива на възпалителни фактори като TNF-α, IL-6 и MCP-1 и високочувствителното ниво на CRP са определени с помощта на количествен колориметричен сандвич ELISA комплекти.

Резултати

В сравнение с постните контролни субекти, затлъстелите лица имат очевидна инсулинова резистентност, анормални липидни профили и нискостепенно възпаление. Субектите с наднормено тегло показват само значителна инсулинова резистентност и нискостепенно възпаление. Както нивата на TNF-α, така и на лептина са по-високи при лица с наднормено тегло/затлъстяване. Едновременен корелационен анализ показа, че процентил на индекса на телесна маса (ИТМ) и инсулин на гладно са в положителна корелация с инсулинова резистентност, липидни профили и възпалителни маркери, но отрицателно корелират с адипонектин. Факторен анализ идентифицира три домена, които обясняват 74,08% от общата вариация сред децата със затлъстяване (фактор 1: липид, 46,05%; фактор 2: затлъстяване-възпаление, 15,38%; фактор 3: домени с чувствителност към инсулин, 12,65%).

Заключения

Нашите открития показват, че липидите, възпалението на затлъстяването и чувствителността към инсулин съществуват предимно сред децата със затлъстяване. Тези фактори могат да бъдат приложени за прогнозиране на резултатите от сърдечно-съдови заболявания в бъдеще.

Цитат: Chang C-J, Jian D-Y, Lin M-W, Zhao J-Z, Ho L-T, Juan C-C (2015) Доказателства при затлъстели деца: Принос на хиперлипидемия, възпаление на затлъстяването и инсулинова чувствителност. PLoS ONE 10 (5): e0125935. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0125935

Академичен редактор: Джонатан Питърсън, Източен Тенеси държавен университет, САЩ

Получено: 9 декември 2014 г .; Прието: 19 март 2015 г .; Публикувано: 26 май 2015 г.

Наличност на данни: Всички релевантни данни се намират в хартията и нейните поддържащи информационни файлове.

Финансиране: Това проучване беше подкрепено от безвъзмездни средства от мемориалната болница Shin Kong Wu Ho-Su, Тайпе, Тайван (SKH8302-99-DR-19) и от Министерството на образованието, насочена към най-добрия университетски план. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

Конкуриращи се интереси: Авторите са декларирали, че не съществуват конкуриращи се интереси.

Въведение

Затлъстяването или наднорменото тегло се превърна в глобална епидемия и засяга както деца, така и възрастни [1–3]. Затлъстяването е основен рисков фактор за инсулинова резистентност при деца с метаболитен синдром [4]. Натрупващите се данни показват, че увеличаването на детското затлъстяване и по-ранното начало на инсулинова резистентност, хипертония и дислипидемия улесняват развитието на рискови фактори за сърдечно-съдови заболявания [4,5]. Тези метаболитни аномалии при деца могат да показват, че диабетът и усложненията на сърдечно-съдовите заболявания се появяват по-рано, отколкото се смяташе преди.

Патогенезата на свързаната със затлъстяването атеросклероза, която се характеризира с хипоадипонектинемия и високи серумни нива на лептин и TNF-a при индивиди с наднормено тегло и затлъстяване, играе важна функция при инициирането на възпалението [27–29]. Точната връзка между тези възпалителни маркери и развитието на детското затлъстяване обаче остава неясна. Това проучване има за цел да оцени промените в възпалителните маркери, циркулиращите липидни профили и инсулиновата чувствителност при деца с наднормено тегло и затлъстяване. Освен това се стремим да изясним връзките между възпалението, липидните профили и инсулиновата чувствителност, както и да наблюдаваме техния принос към метаболитния риск, като използваме факторен анализ.

Материали и методи

Избор на пациенти

Четиридесет и пет деца от мъжки пол на възраст от шест до осемнадесет години бяха наети от едно амбулаторно отделение на медицинския център в Тайпе в Тайван. В нашето проучване бяха изследвани само деца от мъжки пол, защото искахме да избегнем ефектите, които половите хормони имат върху затлъстяването. Участниците с наднормено тегло и затлъстяване са насочени към педиатричната клиника на автора от техния общопрактикуващ лекар между 2010 и 2011 г. Пациентите са класифицирани като затлъстели, ако техният индекс на телесна маса (ИТМ) достигне или надвиши 95-ия процентил от тяхната възрастова и полова група; децата са класифицирани като с наднормено тегло, ако техният ИТМ е в 85-95-тия процентил от същата възраст и полова група [4,30].

Декларация за етика

Модераторите на програмата предоставиха подробно обяснение на същността и целта на изследването на участниците. Преди участниците да бъдат записани в експеримента, модераторите отговаряха на техните въпроси в отделни стаи за интервюта. Децата се съгласиха да участват в експеримента и родителите им, или техните законни представители предоставиха подписано информирано съгласие, освен ако субектът не е навършил 18 години и по този начин може да реши сам. Всеки участник има право да премахне данните си от изследването по всяко време съгласно принципите, посочени от комисиите по етика. Комитетите по използването и грижите за животните и Съветът за човешки институционални прегледи (IRB; № 9809–009) на болница Шин-Конг У Хо-Су, Тайпе одобриха това проучване и неговите процедури.

Процедури за обучение

Взета е медицинска история и е направен физически преглед в клиниката на автора. Кръвното налягане в седнало положение се измерва три пъти с помощта на автоматичен сфигмоманометър (с поне 20 минути между измерванията на кръвното налягане). За измерване на телесна маса и височина са използвани съответно цифрова скала и стадиометър на Harpenden и тези стойности са използвани за изчисляване на ИТМ (килограми на квадратен метър). Проби от периферна кръв на гладно през нощта (10 ml) бяха получени от лица с наднормено тегло, затлъстели лица и слаби контроли и бяха измерени концентрациите на хормони, цитокини, субстрат и глюкоза, заедно с липиден панел.

Биохимичен анализ

Общият холестерол в плазмата, HDL холестеролът, нивата на триглицеридите, глюкозата и инсулина бяха измерени с помощта на търговски комплекти. LDL холестеролът се изчислява, използвайки формулата на Friedewald [31]. Циркулиращите нива на възпалителни фактори като TNF-α, IL-6, MCP-1 и hs-CRP се определят, като се използват специфични количествени колориметрични сандвич ELISA комплекти съгласно инструкциите на производителя. Индексът за оценка на хомеостатичния модел (HOMA индекс = глюкоза на гладно [mmol/L] × инсулин на гладно [μU/mL]/22,5) е използван като мярка за инсулинова чувствителност.

Анализ на данни

Всички стойности са изразени като средна стойност и стандартна грешка на средната стойност (SEM). Разликите между групите бяха оценени с помощта на t-тест на Student или еднопосочен дисперсионен анализ, където е подходящо. Корелациите между параметрите се изчисляват, като се използва корелация на продукта на Pearson. Всички статистически анализи бяха извършени с помощта на SPSS 20.0 (IBM Corporation, Ню Йорк, САЩ). P-стойност по-малка от 0,05 се счита за значима.

В допълнение, ние приложихме факторен анализ, използвайки метода на основните компоненти с въртене на Varimax, за да изследваме дали нивото на инсулин на гладно е групирано с антропометричните, метаболитните и възпалителните променливи. Включени са BMI процентил, глюкоза на гладно, съотношение LDL-c/HDL-c, съотношение HDL-c/TC, съотношение LDL-c/TC, съотношение TC/HDL-c, hs-CRP, TNF-α и PAI-1 като променливи във факторния анализ. Като гранична стойност за интерпретация на данни се използва факторно натоварване с абсолютна стойност от ± 0,5 или по-голяма. Общата дисперсия, обяснена от всеки фактор, беше представена, за да покаже индивидуалния ефект на фактора в анализа.

Резултати

Клиничните характеристики на записаните участници

В това проучване са включени 45 деца от мъжки пол: 10 са с наднормено тегло, 19 са с наднормено тегло и 16 са слаби. По дефиниция децата със затлъстяване и наднормено тегло показват значително по-голямо телесно тегло (наднормено тегло и затлъстяване спрямо слаби, 44,40 ± 1,78/49,77 ± 2,71 срещу 36,00 ± 2,39 килограма; p Таблица 1. Клиничните характеристики на четиридесет и пет деца от мъжки пол в едно Тайвански център.

Мерки за метаболитни и възпалителни параметри

Метаболитните и възпалителни параметри на участниците с постно, наднормено тегло и затлъстяване са изброени в таблица 2. Въпреки че не се наблюдава значителна разлика в стойността на глюкозата в плазмата между затлъстелите и слаби деца, нивата на глюкоза на гладно, инсулин и HOMA са значително по-високи сред затлъстелите субекти, отколкото постните. Тези данни показват значителна степен на инсулинова резистентност при затлъстелите деца в сравнение с тази при постния контрол. В сравнение с слабите деца, групата със затлъстяване показва повишени нива на LDL-холестерол и TG в плазмата и намалено ниво на HDL-холестерол в плазмата. Не се наблюдава обаче повишаване на LDL-холестерола и TG при деца с наднормено тегло, въпреки значително високото ниво на HDL-холестерол при затлъстелите деца (Таблица 2). Това откритие показва, че затлъстелите лица са имали по-високи нива на различните компоненти, измерени в липидния профил, отколкото тези в слабите контроли.

Децата със затлъстяване също са имали значително по-високи нива на hs-CRP, TNF-α и MCP-1 от тези в постните контроли (Таблица 2); това откритие показва провъзпалително състояние при затлъстелите деца. Нивото на IL-6 е по-високо при затлъстелите деца, но разликата не е значителна. С изключение на MCP-1, тези възпалителни маркери не са по-ниски сред групата с наднормено тегло, отколкото групата със затлъстяване. Плазмените нива на PAI-1 и лептин са значително по-високи при затлъстелите лица, отколкото при контролите. Нивото на адипонектин е по-ниско в групата със затлъстяване, но разликата не е значителна. Освен това нивото на лептин е по-високо, но нивото на адипонектин е по-ниско при лица с наднормено тегло, отколкото при затлъстели лица; тези разлики обаче не бяха значителни.

Корелации между клинични данни, метаболитни и възпалителни маркери

След това приложихме факторен анализ, използвайки метода на основните компоненти с въртене на Varimax, за да проверим дали нивото на инсулин на гладно е групирано с метаболитни рискови фактори сред децата със затлъстяване. Променливите, включени във факторния анализ, са BMI процентил, глюкоза, съотношение LDL-c/HDL-c, съотношение HDL-c/TC, съотношение LDL-c/TC, съотношение TC/HDL-c, hs-CRP, TNF-α и PAI-1 (Таблица 4). Идентифицирани са три домена, които обясняват 74,08% от общата дисперсия (фактор 1: 46,05%; фактор 2: 15,38%; фактор 3: 12,65%). Първият фактор е определен като липиден домен, върху който съотношението LDL-c/HDL-c, съотношението LDL-c/TC и съотношението TC/HDL-c са положително натоварени и съотношението HDL-c/TC е обратно натоварено. Вторият фактор беше обозначен като възпалителен домен на затлъстяването, върху който положително се натоварват BMI процентил, hs-CRP, TNF-α и PAI-1. Третият фактор беше инсулиновата чувствителност, върху която инсулинът и глюкозата на гладно се натоварваха положително.

Дискусия

Естрогените засягат мастните клетки директно или чрез естрогенните рецептори и насърчават отлагането на мастната тъкан. Данните сочат, че естрогенът увеличава разликите в депата на мастната тъкан чрез подкожно натрупване на липиди при жените и отлагане на висцерална мастна тъкан при мъжете [32]. По наше съображение бяха изследвани само деца от мъжки пол, защото не искахме да покажем ефектите, които половите хормони имат върху затлъстяването; необходими са допълнителни проучвания за изследване на половите разлики.

Последните проучвания показват, че хипертонията и свързаните със затлъстяването метаболитни нарушения са все по-разпространени сред децата с наднормено тегло и затлъстяване [33–36]. В допълнение, децата, които наддават на тегло и имат хипертония, свързана с шията, могат да бъдат изложени на повишен риск от сърдечно-съдови заболявания като възрастни [36–38]. В нашето проучване мъжете с наднормено тегло и затлъстяване са имали по-високо систолично и диастолично кръвно налягане, отколкото постните контроли, което е подобно на резултатите от Saffari et al. [4]; тази разлика обаче не беше значителна. Също така установихме, че ΔBP е значително по-висок сред затлъстелите лица, отколкото субектите с наднормено тегло. Нашите открития показват, че диастоличното кръвно налягане при хипертония, свързана с детското затлъстяване, е забележимо. Естеството на нашето изследване в напречно сечение и неговият малък размер на извадката са ограничения за валидиране на това състояние. Необходимо е по-нататъшно кохортно проучване, за да се изследва ролята на диастолното налягане при деца с наднормено тегло и затлъстяване.

В заключение, детското тегло изисква специално ранно внимание, тъй като инсулиновата резистентност, възпалението и дислипидемията увеличават риска от сърдечно-съдови заболявания при възрастни. Лептинът, адипоцитокин, който положително корелира с възпалението, може да бъде силен предиктор за състоянието на наднормено тегло сред децата. Също така установихме, че липидни домени, възпаление на затлъстяването и инсулинова чувствителност съществуват предимно в данните за затлъстели деца. Тези домейни могат да бъдат приложени за прогнозиране на резултатите от сърдечно-съдови заболявания в бъдеще.