Тами Л. Киндел

1 катедра по хирургия, Медицински колеж в Уисконсин, 8701, Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

ранното

Том Фостър

1 катедра по хирургия, Медицински колеж в Уисконсин, 8701, Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Пол Голдспинк

2 Катедра по физиология, Медицински колеж в Уисконсин, 8701 Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Стивън Дж. Киндел

3 Катедра по педиатрия, Медицински колеж в Уисконсин, 8701 Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Джон Корбет

4 Катедра по биохимия, Медицински колеж в Уисконсин, 8701 Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Майкъл Уидланкси

5 Медицинска катедра, Медицински колеж в Уисконсин, 8701 Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Дженифър Странд

5 Медицинска катедра, Медицински колеж в Уисконсин, 8701 Watertown Plank Road, Милуоки, WI 53226, САЩ

Резюме

Въведение

Няколко доклада показват, че бариатричната хирургия значително подобрява сърдечната функция при пациенти с кардиомиопатия със затлъстяване. Механизмът е неизвестен, но може да се дължи на независими фактори за отслабване. Предвиждаме, че промените в стомашно-чревната анатомия след модел на гризач на гастректомия на ръкавите (SG) ще имат независими ефекти върху загубата на тегло върху сърдечната дисфункция.

Методология

Сърдечна дисфункция се предизвиква чрез хранене на 60% ккал от мастна диета на мъжки плъхове Wistar за 10 седмици. Плъховете са подложени или на SG (n = 12), или на двойно хранени, PF (n = 8) фиктивна операция. Ехокардиограмите се извършват преди и след операцията на 6 и 13 седмици. Кръвни проби са получени на 10 седмици след операцията за оценка на инсулиновата чувствителност и сърдечна недостатъчност.

Резултати

Четиридесет и четири процента от плъховете с SG са имали нормална фракция на изтласкване (EF) на 13 седмици („реагиращи”) в сравнение с пет SG плъхове, които не са възстановили EF („неотговарящи”). Нулев процент от PF плъховете нормализира EF (p = 0,03). Отговарящите на СГ са имали по-малък вътрешен диаметър на лявата камера в систолата и крайния систолен обем с подобрена систолна функция в сравнение с неотговорилите на СГ (EF 90,7 ± 1,7 срещу 75,4 ± 3,6%, p = Ключови думи: Метаболитна хирургия, затлъстяване кардиомиопатия, сърдечна недостатъчност, ехокардиограма, фракция на изтласкване

Въведение

При пациенти със сърдечна недостатъчност с намалена фракция на изтласкване (EF), 30-50% са със затлъстяване. Още по-голямо е разпространението на затлъстяването при пациенти със сърдечна недостатъчност със запазен EF [1, 2]. На всеки 1 kg/m 2 единица нарастване на индекса на телесна маса (ИТМ) рискът от сърдечна недостатъчност се увеличава с 5% при мъжете и 7% при жените [3]. Кардиомиопатията със затлъстяване се определя като сърдечна недостатъчност, произхождаща от дисфункция на миоцитите поради заболяването на затлъстяването. Патофизиологията на затлъстяването кардиомиопатия се усложнява от други свързани със затлъстяването съпътстващи заболявания, които засягат сърдечната функция, включително хипертония, хиперлипидемия, обструктивна сънна апнея и захарен диабет тип 2.

Болните със затлъстяване пациенти с напреднала сърдечна недостатъчност нямат право на сърдечна трансплантация поради специфични за органите граници на ИТМ. При пациенти с напреднала сърдечна недостатъчност бариатричната хирургия първоначално се използва за отслабване като мост към сърдечна трансплантация [4, 5]. Изненадващо, бариатричната хирургия значително подобри симптомите на сърдечна недостатъчност и сърдечната функция при 50% от пациентите [5-7]. Постоперативните сърдечни промени включват значителни подобрения в сърдечната геометрия и функции, включително намалена хипертрофия и дилатация с повишен EF и подобрена релаксация [8]. Бариатричната хирургия също е свързана с намаляване на степента на обостряне на сърдечната недостатъчност, което изисква оценка на спешното отделение или хоспитализация през първите 12 месеца след операцията [9].

Клиничните проучвания на пациенти със сърдечна недостатъчност и бариатрична хирургия са фокусирани върху безопасността на пациентите и функционалните резултати и не са успели да изследват нови механизми, генерирани от операцията за сърдечно възстановяване. Съществува прецедент за независими механизми за отслабване, предизвикани от бариатрична хирургия при метаболитно заболяване, като захарен диабет тип 2 и безалкохолна мастна чернодробна болест [10–12]. Подпомагайки независим механизъм за отслабване, намаляването на теглото само чрез диети при пациенти със симптоматична сърдечна недостатъчност подобрява симптомите и качеството на живот, но не засяга сърдечната структура или функция [13–15].

Въпреки че механизмите за подбуждане са неизвестни, гастректомията на ръкава (SG), която премахва 75–80% от стомаха, предизвиква положителни промени в профила на жлъчните киселини, микробиома, периферна към централната нервна сигнализация и стомашно-чревни хормони. Тези следоперативни промени вероятно ще повлияят на енергийните разходи, приема на храна, ситостта, глюкозата и липидната хомеостаза по независим начин за отслабване [16]. В това проучвателно проучване предсказваме, че изпълнението на SG има независими ефекти върху загубата на тегло върху сърдечната дисфункция, индуцирана от диета, индуцирано затлъстяване. За да тестваме тази хипотеза, направихме SG при плъхове с индуцирано затлъстяване и сърдечна дисфункция и оценихме за независими подобрения при загуба на тегло в EF и хипертрофия и дилатация на лявата камера (LV) в сравнение с двойки хранени (PF) фалшиви плъхове.

Методи

Уча дизайн

Животни и хранене по двойки

Животните се държат по двойки, докато не преминат първата ТТЕ. След това HFD животните бяха индивидуално затворени за периода на проучването с обогатяване на околната среда, за да се включи материал за раздробяване на хартия и автоклавирана кутия за ръкавици за гнездене. Всички животни са били на определената им диета, с изключение на 24 часа преди операцията, когато са преминали на диета с гризачи (Diet Gel Recovery, Clear H20), както и 48 часа след операцията, когато са били поставени на същата гел диета до повторното въвеждане на HFD. Ежедневно се записва телесно тегло и прием на храна. За да се отчетат всякакви благоприятни ефекти от загубата на тегло върху възстановяването на сърдечната недостатъчност, фалшивата група е хранена по двойки със средния дневен прием на храна на плъхове SG. Например, на следоперативния ден 7, SG плъховете са средно дневен прием на храна от 8,2 g; следователно, всеки PF плъх е хранен само с 8 g диета на съответния им следоперативен ден 7.

Хирургични процедури

Анализ на сърдечната функция

Анализ на хормона

Глюкозата на гладно се измерва веднага в два екземпляра, като се използва ръчен глюкомер от кръвна проба от опашната вена. Допълнителна кръв от вените на опашката на гладно се събира в тръба за събиране на EDTA. Пробите се държат върху лед и след това се въртят в продължение на 10 минути при 4000 g с плазма, събрана за измерване на инсулин и BNP. Концентрациите на инсулин се определят, като се използва търговски наличен комплект за имуносорбентен анализ за сандвич ензим (ELISA) (EMD Millipore). QUICKI беше измерен след превръщане в стандартни единици в САЩ чрез следното изчисление: QUICKI = 1/[log (инсулин на гладно μU/mL) + log (глюкоза на гладно mg/dL)]. BNP се измерва с помощта на сандвич ELISA комплект (Rat BNP 45 ELISA kit, ab108816, Abcam), който е кръстосано реактивен с BNP 45 и BNP 32.