Субекти

Резюме

Цели:

Съвременната литература предполага, че отлагането на маточна мастна тъкан в панкреаса може да допринесе за дисфункция на ендокринните и екзокринните органи, като диабет тип 2 (T2D), панкреатит или рак на панкреаса. Целта на това проучване е да се определят фактори, свързани със съдържанието на триглицериди в панкреаса (PTGC), и да се изследва въздействието на бариатричната хирургия върху ектопични мастни накладки, панкреатична мазнина (PTGC) и чернодробна мазнина (HTGC).

Теми:

Общо 45 субекти (13 слаби, 13 затлъстели недиабетици и 19 T2D, съобразени с възрастта и пола) са подложени на 1 Н-магнитно-резонансна спектроскопия, компютърна томография на висцералните коремни мазнини, метаболитен и липидомичен анализ, включително оценка на модела на хомеостаза на резистентност към инсулин (HOMA-IR), оценка на модела на хомеостаза при секреция на инсулин (HOMA-B) и състав на мастните киселини в плазмата. Двадесет пациенти със затлъстяване бяха преоценени 6 месеца след бариатричната операция.

Резултати:

PTGC е значително по-висок при пациенти с диабет тип 2 (23,8 ± 3,2%) в сравнение със затлъстяване (14,0 ± 3,3; P= 0,03) и слаби субекти (7,5 ± 0,9%; P= 0,0002). PTGC остава значително свързан с T2D след адаптиране към възрастта и пола (β = 0,47; P= 0,004) или дори след коригиране на обиколката на талията, триглицериди и HOMA-IR (β = 0,32; P= 0,04). T2D, C18: 1n-9 (олеинова киселина), пикочна киселина, триглицериди и инхибитор на активатора на плазминогена-1 бяха петте по-важни параметъра, участващи в прогнозирането на PTGC (обяснено 80% от вариацията на PTGC). Бариатричната хирургия предизвика огромно намаляване както на HTGC (-51,2 ± 7,9%), така и на PTGC (-43,8 ± 7,0%), достигайки слаби нива, докато индексът на телесна маса остава силно повишен. Подобрение на инсулиновата резистентност HOMA-IR и не се наблюдава промяна в HOMA-B след бариатрична хирургия. Загубите на PTGC или HTGC не са свързани, което предполага специфично за тъканите мобилизиране на тези извънматочни мастни запаси.

Заключение:

Мазнините в панкреаса се увеличават с T2D и драстично намаляват след бариатричната хирургия. Това предполага, че намаленият PTGC може да допринесе за подобрена функция на бета-клетките, наблюдавана след бариатричната хирургия. Освен това са оправдани дългосрочни интервенционни проучвания, за да се изследва тази хипотеза и да се определи степента, до която мобилизирането на ектопична мазнина може да медиира подобряването на ендокринните и екзокринните функции на панкреаса.

Въведение

Предмети и методи

Субекти

Кавказки пациенти (н= 45), на възраст 43,3 ± 1,8 години, с (н= 13) здрави доброволци, (н= 13) затлъстели недиабетици и (н= 19) Пациенти с T2D, според Американската диабетна асоциация, 21, съответстващи на възрастта и пола, са наети след получаване на писмено информирано съгласие. Средната продължителност на диабета е 4,8 ± 5,1 години, а средната стойност на HbA1c (гликиран хемоглобин) е 7,51 ± 1,1%. Пациентите с диабет, лекувани с инсулин или тиазолинедиони, агенти, за които е известно, че модулират разпределението на телесните мазнини, бяха изключени от проучването. Стабилна терапия за понижаване на глюкозата, ограничена до метформин (н= 15) и/или сулфонилурея (н= 7), се изисква. Включени критерии за изключване: прекомерен прием на алкохол (> 20 единици на седмица), анамнеза за хепатит, остър или хроничен панкреатит, злокачествено заболяване, наскоро (- 2) бяха включени за бариатрична операция за тежко затлъстяване (ИТМ> 40 или BM 35 с при поне една коморбидност) и участва втори път, 6 месеца след операцията, за същото изследване. Местната комисия по етика одобри проучването (Марсилия, Комитет за защита на персонала, Sud-Méditerranée II) и разследването се приведе в съответствие с принципите, посочени в Декларацията от Хелзинки.

Антропометрични измервания, коремна компютърна томография

Всички пациенти са били подложени на измерване на тегло, височина, обиколка на талията и тазобедрената става, кръвно налягане и оценка на разпределението на мастната тъкан (подкожна и висцерална мастна тъкан) чрез коремна компютърна томография, както е описано по-рано. 22,23 Еднократно задържане на дъха от 10 среза, центрирано върху четвъртия лумбален прешлен. Количественото определяне на подкожната мастна тъкан и висцералната мастна тъкан беше извършено чрез ръчно очертаване и площите бяха изразени в квадратни сантиметри. Процентните загуби са изчислени по формулата: процент на загуба на параметър = (параметър преди операция - параметър след операция/параметър преди операция) × 100.

Биохимични анализи

Пациентите са подложени на кръвен анализ след гладуване през нощта, включително липиден профил, глюкозен профил, биомаркери на възпалението и чернодробни ензими. Плазменият адипонектин е измерен чрез ELISA (ензимно-свързан имуносорбентен анализ) комплект (Quantikine Human Adiponectin, R&D Systems, Минеаполис, MN, САЩ) и нивата на серумния лептин са определени с помощта на наличния в продажба ензимно-свързан имуносорбентен анализ (SPI-BIO, Bertin, Франция). Оценката на модела на хомеостаза на резистентност към инсулин (HOMA-IR) и индексът на инсулиновата секреция на модела на хомеостаза (HOMA-B) се изчисляват, както следва: плазмена глюкоза на гладно (mmol l -1) × плазмен инсулин на гладно (mUI l -1) /22.5 и (20 × плазмен инсулин на гладно (mUI l -1)/(плазмена глюкоза на гладно − 3.5), съответно. Мастните киселини от 250 μl плазма, или в свободна форма, или в комбинация със сложни липиди, са директно превърнати в летливи метилови естери на мастни киселини чрез добавяне на разтвор на ацетил-хлорид метанол, както вече беше описано.24 След това те бяха анализирани чрез бърза газова хроматография, извършена върху 0,5-μl проба, инжектирана в разделен режим с дебит на водород 10 ml min - 1. Колоната беше капилярна колона (BP × 70, 10 m × 0.1 mm, ID × 0.2 μm дебелина на филма) (SGE International Pty Ltd, Мелбърн, VIC, Австралия). Температурната програма беше следната: начална, 60 ° C с 0,5-минутно задържане; рампа, 20 ° C на мин. До 200 ° C, 7 ° C на мин. До 225 ° C с 1-минутно задържане; и след това 160 ° C на минута до 250 ° C с 1-минутно задържане. Инструменталните условия бяха следните: газът носител беше H2 при скорост на потока 61,4 cm s -1 и постоянно налягане в главата 206,8 kPa; детекторът за йонизация на пламък е настроен на 280 ° C; дебитите на въздуха и азотния компенсиращ газ са съответно 450 ml min -1 и 45 ml min -1; съотношението на разделяне на инжектора е 200: 1; честотата на вземане на проби от детектора е 50 Hz; инжекциите с автосамплер са имали обем 0,5 μl; и времето за работа на единична проба е 13,23 минути с време на инжектиране на пробата от 16 минути.

Панкреас и черен дроб 1 H-MRS

мазнини

Оценка на PTGC и PTGC с помощта на 1 H-MRS. Аксиалните, коронарните и сагиталните изображения илюстрират типичен избор на воксел в панкреаса и в черния дроб; пример за спектри, получени с воден пик при 4,7 p.p.m. и триглицериден пик при 1,3 ppm.

Средният вътрешно-субективен коефициент на вариация между пет повторни измервания на панкреаса и черния дроб е съответно 1,65% и 1,67%, с коефициенти на корелация на Пиърсън (r) съответно от 0,99 и 0,99. Коефициентът на вариация между участниците между двама наблюдатели е 4,55% с r= 0,99 за панкреатична мазнина и 5,87% с r= 0,99 за чернодробната мазнина.

Обеми на панкреаса и черния дроб

Получени са серии изображения с аксиални FLASH за покриване на корема. Контурите на черния дроб и панкреаса след обработката бяха измерени чрез ръчно очертаване във всеки парче. След това резените бяха сумирани и умножени по дебелината на резените, за да се получат органични обеми.

Статистика

Резултати

Фактори, свързани с извънматочното отлагане на мазнини

Сравнение на панкреатична мастна тъкан и чернодробна мазнина при слаби, затлъстели пациенти и пациенти с диабет тип 2.

Промени в ектопичните мастни запаси след бариатрична хирургия

Двадесет пациенти със затлъстяване със затлъстяване (6 мъже, 14 жени, 8 с предоперативна T2D) са подложени на бариатрична хирургия (гастректомия на ръкавите (н= 13) или стомашни байпаси на Roux-en-Y (н= 7)) и загуби значително тегло на 6 месеца от 119,9,4 ± 3,9 до 90,4 ± 3,4 kg и ИТМ от 44,4 ± 1,0 до 33,8 ± 1,0 kg m −1 (P Таблица 3 Характеристики на пациенти със затлъстяване преди и 6 месеца след бариатрична хирургия (н= 20)

Промяна в ИТМ и извънматочните запаси на мазнини (HTGC и PTGC) след бариатрична хирургия в сравнение с слабите субекти.

Процентът на загубите на PTGC и HTGC не са нито корелирани, нито свързани с процента на загуба на тегло (P= NS), което предполага тъканно специфично мобилизиране на ектопични мастни запаси. Процентът на загубите на PTGC и HTGC не е свързан с плазматичното намаляване на C18: 3n-6 и C20: 3n-6. Докато делта-ИТМ не е свързан с изходния ИТМ (P= 0,22), делта-HTGC и делта-PTGC бяха силно свързани с първоначалните си нива (делта-HTGC с HTGC в началото r= 0,93, P

Дискусия

Резултатите от настоящото проучване показват, че възпалението, инсулиновата резистентност, чернодробните ензими, C18: 1n-9, което е маркер на липогенезата, пикочната киселина и, което е важно, T2D са фактори, свързани с натрупването на извънматочна мазнина в панкреаса. Освен това, това е първото проучване, което показва вариацията на съдържанието на мазнини в панкреаса при бариатрична хирургия и специфичното за тъканите мобилизиране на тези ектопични мастни запаси.

При хората няма хронологичен модел на съдържанието на мазнини в панкреаса по време на развитието на T2D. Вероятно в много ранна фаза съдържанието на мазнини в панкреаса може да бъде положително свързано с повишената секреция на инсулин и по-късно може да допринесе за намаляването му. Хетерогенността (възраст, ИТМ, продължителност на заболяването, етническа принадлежност и генетични фактори) на пациентите в повечето проучвания съчетава тези две стъпки. Това се наблюдава от Szczepaniak и др., 39, които демонстрират значителни етнически различия в стеатозата на панкреаса и поразителни разлики в връзката между панкреатичната стеатоза и β-клетъчната дисфункция при пациенти със затлъстяване с бяла, черна и испанска НД.

Интересното е, че открихме връзка между PTGC и възпалителни, липидни маркери като инхибитор на плазминогенов активатор-1, триглицериди, C18: 1n-9 олеинова киселина, което е маркер за повишена липогенеза и активност на делта 9 десатураза, плазмено ниво на пикочна киселина. С липидомичен анализ успяхме да обясним 80% от вариацията на PTGC, надхвърляйки предишни проучвания. 36 Освен това е доказано, че пикочната киселина е свързана с отлагане на чернодробни мазнини 40,41 и стимулира възпалителни медиатори и оксидативен стрес в островните клетки на панкреаса инвитро. 42 Освен това, Gotoh и др. 43 показа подходящо основната роля на IL-10 за предотвратяване на натрупване на мазнини, предизвикано от затлъстяване в панкреаса на спленектомизирани мишки, потвърждавайки важната роля на възпалението при отлагането на мазнини в панкреаса.

Трябва да се имат предвид ограниченията на това проучване. Не оценихме секрецията на инсулин с метода на хипергликемичната скоба или инсулиновата резистентност с евгликемичната хиперинсулинемична скоба и използвахме сурогатни маркери като оценка на модела на хомеостаза за секреция на инсулин и HOMA-IR. Естеството на напречното сечение на първата част от изследването ограничава способността ни да правим окончателни заключения и причинно-следствени изводи от наблюдаваните връзки. Техниката ¹H-MRS не позволява да се прави разлика между инфилтрация от адипоцити или отлагане на триглицериди в неадипозни клетки.

В заключение, нашето проучване показва, че възпалението, инсулиновата резистентност и най-вече T2D са фактори, свързани с натрупването на извънматочна мазнина в черния дроб и панкреаса. Нашите резултати показват значително драстично намаляване на PTGC и HTGC 6 месеца след бариатричната хирургия, демонстрирайки бърза адаптация и специфично за тъканите мобилизиране на тези запаси от извънматочна мазнина с подчертано намаляване на теглото. Тези подобрения могат да бъдат свързани с намаляването на екзокринните и ендокринните заболявания на панкреаса с бариатрична хирургия. Ефектът на панкреатичната мастна тъкан върху функцията на β-клетките трябва да бъде оценен в дългосрочни интервенционни проучвания.

Препратки

Despres JP. Разпределение на телесните мазнини и риск от сърдечно-съдови заболявания: актуализация. Тираж 2012; 126: 1301–1313.

Szendroedi J, Roden M. Ектопични липиди и функция на органите. Curr Opin Lipidol 2009; 20.: 50–56.