Резюме

Предназначение

Адипокините, произведени от бяла мастна тъкан, са централни в развитието на заболявания на начина на живот. Хората в индустриализираните страни прекарват значителна част от живота си в състояние на гладно след хранене, което е свързано с повишено окисление и възпаление. Целта беше да се изследват нивата на адипонектин и лептин след хранене след орален тест за толерантност към мазнини (OFTT) и орален тест за толерантност към глюкоза (OGTT) при затлъстели (OB) и здрави индивиди с нормално тегло (NW).

Методи

Включени са 50 възрастни със затлъстяване (ИТМ ≥ 30) и 17 здрави, NW. Нивата на триглицериди след хранене (TG), адипонектин и лептин се измерват на всеки втори час по време на 8 h OFTT и на всеки половин час по време на 2 h OGTT.

Резултати

В сравнение с базовото ниво, постпрандиалните нива на адипонектин след OFTT показват лек първоначален пик, последван от значително намаляване на 8 h в СЗ. В OB тези промени бяха отменени. Следпрандиалните нива на лептин намаляват значително от базовите нива в OFTT, в СЗ, докато в OB, лептинът е непроменен, с изключение на леко увеличение от 2 до 8 часа. По време на OGTT нивата на адипонектин и лептин остават непроменени в СЗ, но намаляват значително в OB. В допълнение, OB е забавил клирънса на TG на 6 часа.

Заключения

Мазното хранене дава следпрандиални промени в секрецията на адипонектин и лептин в NW, но не и в OB. Нашите наблюдения показват, че потенциалната регулаторна роля на адипонектин и лептин след хранене е нарушена при ОВ и е важна за по-цялостно разбиране на забавения постпрандиален клирънс на TG при затлъстели индивиди.

Въведение

Наднорменото тегло и затлъстяването повдигат глобални здравословни проблеми с няколко метаболитни нарушения и съпътстващи заболявания, като диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания (ССЗ). ССЗ само по себе си е водещата причина за заболеваемост и смъртност в индустриализираните страни, като затлъстяването е независим рисков фактор [1] и е основната причина за смъртта в световен мащаб през 2012 г. [2].

Хората в индустриализираните страни прекарват значителна част от живота си в състояние на гладно след хранене, което е свързано с повишено окисление и възпаление. Постпрандиалната хиперлипидемия е свързана с наднормено тегло [13] и коремно затлъстяване [14,15,16,17] и е независим рисков фактор за атеросклероза. Освен това знанията ни за промените на лептин и адипонектин след хранене при хора с нормално тегло и затлъстяване са ограничени. Резултатите са различни, както за постпрандиалната лептина, така и за секрецията на адипонектин, с съобщения за липса на постпрандиални промени в лептина [18,19,20], както и повишени нива на лептин след хранене при контрол на нормалното тегло и намалени при лица със затлъстяване [21, 22] . За адипонектин докладите са установили както повишено [23,24,25], така и непроменено [25,26,27,28,29] както за хора с нормално тегло, така и за затлъстяване.

Поради различните резултати от постпрандиалния профил на секрециите на адипонектин и лептин както при нормално тегло, така и при лица със затлъстяване, целта на това проучване е да се изследват лептин и адипонектин в постпрандиално състояние, в отговор на натоварване с мазнини и въглехидрати, поотделно, при затлъстели и здрави индивиди с нормално тегло.

Методи

Участници

Доброволци бяха наети от Центъра за затлъстяване, отдел по гастроентерология, в Университетската болница в Северна Норвегия (UNN). Критериите за включване на затлъстелите лица са ИТМ ≥ 30 kg/m 2 и възраст 18–70 години. Критериите за изключване бяха бременност, настоящо тютюнопушене, сериозни психични заболявания и използването на лекарства за предизвикване на загуба на тегло. Критериите за включване и изключване за нормалното тегло (BMI 2) бяха едни и същи, освен че бяха нормотензивни, нормогликемични и имаха нива на триглицериди и холестерол в нормалните граници. Всички изследвани индивиди са имали нива на тироксин (Т4) и тироид-стимулиращ хормон (TSH) в рамките на нормалните граници. Всички участници в проучването са кавказки.

Измерват се ръст, телесно тегло и обиколка на талията. Кръвното налягане беше измерено три пъти в дясната ръка, след 15-минутна почивка. Използван е подходящ размер на маншета. Използвана е средната стойност на двете последни измервания. Всички кръвни проби бяха събрани в лабораторията и същия ден за анализ на глюкоза на гладно, общ холестерол, липопротеин с ниска плътност (LDL), холестерол с висока плътност (HDL) и TG на гладно. Пробите са взети от предтекубиталната вена, като пациентът е в седнало положение. Серумните липиди и аполипопротеин са измерени съгласно предишен доклад от нашата група [30].

Двойна рентгенова абсорбциометрия (DEXA, Lunar Prodigy Advance, GE healthcare, USA) бяха събрани на всички участници в изследването. DEXA измерва общия процент на мазнините, процента на мазнините в корема, общата мастна маса (kg) и общата мускулна маса (kg).

Тест за толерантност през устата

Оралният тест за толерантност към мазнини (OFTT) се оказа добър, индиректен и качествен измерител на постпрандиалния клирънс на TG [31]. OFTT се извършва, както е описано по-рано, докато повечето данни от индивиди с нормално тегло са публикувани по-рано [30]. Накратко, кръвни проби за серумен TG бяха събрани на изходно ниво преди тестовото хранене с високо съдържание на мазнини (1 g мазнина на kg телесно тегло) и след това на всеки втори час през следващите 8 h. Клирънсът на TG за 6 часа се изчислява по следната формула: \ (Клирънс \, \ ляво (\ дясно) = 100 \ ast \ ляво (\ дясно) \, - \, TG \ ляво (\ дясно) >> \ дясно ) \, - \, TG \ ляво (\ дясно) >>> \ дясно) \). По-рано демонстрирахме, че клирънсът на TG след хранене на 6 часа е най-подходящата мярка [30].

Тест за орален глюкозен толеранс

Проведен е стандартен орален тест за толерантност към глюкоза (OGTT) след 12 часа гладуване, като се използва орален прием на 75 g глюкоза, както е описано по-рано [30]. Глюкозата и инсулинът се измерват на всеки половин час в продължение на 2 часа и хората са в покой по време на целия тест. Серумният инсулин се анализира директно от ELISA (DRG Insulin Elisa kit, DRG Instruments GmbH, Германия). IR определянето се извършва чрез оценка на модела на хомеостазата за IR (HOMA-IR) [32,33,34] и се изчислява, както следва: HOMA-IR = инсулин на гладно (μmol/L) × глюкоза на гладно (mmol/L)/22,5 [35].

Косвена лептинова резистентност

Искахме да измерим индиректни LR, за сравнение между нормалното тегло и хората със затлъстяване. Измерванията на енергийния разход в покой (REE) бяха извършени чрез тест за навес с устройство за индиректна калориметрия от метаболитна количка Medical Graphics CPX (St Paul, MN, USA). Индиректната калориметрия се извършва в легнало положение. Преди старта анализаторите на O2 и CO2 бяха калибрирани (комбинирана система за вътрешно и ръчно регулиране) въз основа на околната температура и барометрично налягане. В допълнение, анализаторът на капацитета за дишане беше калибриран с трикалибрираща спринцовка, използвайки множество мерки. Измерванията бяха направени в покой и на гладно в продължение на 30 минути. REE се получава от съотношението на дихателния обмен и дихателния коефициент. При завършване на REE се вземат кръвни проби за измерване на серумен лептин и адипонектин. Косвен LR се измерва като; Съотношение REE към серумен лептин [36].

Измервания за адипокини

ELISA комплекти (DRG Diagnostics, Марбург, Германия) бяха използвани за анализ на адипокините лептин (сандвич ref. EIA-2395) и адипонектин (човек, ref. EIA-4574) на изходно ниво и след хранене по време на OFTT и OGTT.

Статистика

Статистическите данни са изчислени за IBM SPSS 25 за Windows (SPSS Inc., IBM Corporation, Armonk, New York, USA). Параметричната статистика беше извършена, когато суровите данни (глюкоза на гладно, лептин на гладно и L: A) или трансформирани данни (Индиректна LR, HOMA-IR и WBISI), използвайки логарифмична трансформация, следваха нормално разпределение с използване; в противен случай бяха използвани непараметрични тестове. Тестовете за независими или сдвоени проби бяха използвани според случая. Двустранно стр-стойности

Резултати

Антропометрични, метаболитни и клинични характеристики

В проучването бяха включени петдесет затлъстели и 17 индивиди с нормално тегло, от тези 40 жени със затлъстяване и 15 с нормално тегло. От затлъстелите индивиди; петима са имали повишен TG на гладно (≥1,7 mmol/L), трима пациенти са имали нелекувана хипертония (≥130/≥ 85 mmHg), шестима пациенти са имали намален HDL холестерол (жени Таблица 1 Антропометрични, метаболитни и клинични характеристики между индивиди с нормално тегло и затлъстяване Стойностите са средни (интерквартилен диапазон)

Тест за толерантност през устата

Постпрандиални триглицериди след орален тест за поносимост на мазнини

Хора с нормално тегло

При сравняване на TG на гладно с нивата на TG след хранене, при индивиди с нормално тегло се наблюдава значително увеличение на TG на 2 h (стр = 0,000) и близо до значително увеличение през 4 часа (стр = 0,062) и 8 часа (стр = 0,084) по време на OFTT (фиг. 1в и допълнителна таблица 2).

адипонектин

Затлъстели индивиди

При сравняване на TG на гладно с нивата на TG на гладно, при затлъстели лица се наблюдава значително увеличение на TG на 2 часа (стр = 0,000), 4 часа (стр = 0,000) и 6 часа (стр = 0,000) (фиг. 1в и допълнителна таблица 2).

Адипонектин след хранене след орален тест за поносимост на мазнини

Хора с нормално тегло

За здравите индивиди с нормално тегло, в сравнение с изходните стойности, се наблюдава леко, незначително увеличение на адипонектина след 2 часа (стр = 0,052) и последващо значително намаление към 8 часа след хранене (стр = 0,046) (фиг. 1а и допълнителна таблица 2).

Лица с нормално тегло (само за жени)

За здравите индивиди с нормално тегло, в сравнение с изходните стойности, се наблюдава значително увеличение на адипонектина на 2 h (стр = 0,026) и последващо незначително намаление към 8 часа след хранене (стр = 0,068).

Затлъстели индивиди

При затлъстели индивиди, в сравнение с изходните стойности, няма значителни разлики в нивата на адипонектин след хранене по време на OFTT (фиг. 1а и допълнителна таблица 2).

Затлъстели индивиди (само за жени)

При затлъстелите индивиди, в сравнение с изходните стойности, няма значителни разлики в нивата на адипонектин след хранене по време на OFTT.

След хранене лептин след орален тест за поносимост на мазнини

Хора с нормално тегло

В сравнение с изходните стойности нивата на лептин след хранене са значително намалени на 2 часа (стр = 0,001), 4 часа (стр = 0,001), 6 часа (стр = 0,001) и 8 часа (стр = 0,004). В сравнение с адипонектин не се наблюдава първоначално увеличение на лептина (фиг. 1б и допълнителна таблица 2).

Лица с нормално тегло (само за жени)

В сравнение с изходните стойности нивата на лептин след хранене са значително намалени на 2 часа (стр = 0,001), 4 часа (стр = 0,001), 6 часа (стр = 0,001) и 8 часа (стр = 0,003). В сравнение с адипонектин не се наблюдава първоначално увеличение на лептина.

Затлъстели индивиди

В сравнение с изходните стойности постпрандиалните нива на лептин са непроменени във всички времеви точки (фиг. 1б и допълнителна таблица 2), но имат леко, незначително увеличение през 8 часа (стр = 0,052).

Затлъстели индивиди (само за жени)

В сравнение с изходните стойности нивата на лептин след хранене са непроменени във всички времеви точки, но те имат леко, незначително увеличение през 8 часа (стр = 0,054).

Тест за орален глюкозен толеранс

Адипонектин след хранене след орален тест за толерантност към глюкоза

Хора с нормално тегло

В сравнение с изходните нива се наблюдава незначителна тенденция към повишаване на адипонектин след 30 минути (стр = 0,064) (фиг. 2а и допълнителна таблица 3).

Лица с нормално тегло (само за жени)

В сравнение с изходните нива няма значителни промени в адипонектина по време на OGTT при жените.

Затлъстели индивиди

В сравнение с изходните стойности на адипонектин се наблюдава значително намаляване на адипонектина след 90 минути (стр = 0,009) (фиг. 2а и допълнителна таблица 3).

Затлъстели индивиди (само за жени)

В сравнение с изходните нива, адипонектинът постепенно и значително намалява при 90 минути (стр = 0,013), а също и на 120 минути (стр = 0,009) по време на OGTT при жени.

Постпрандиален лептин при орален глюкозен толеранс

Хора с нормално тегло

В сравнение с изходните стойности лептинът леко е намалял (фиг. 2б и допълнителна таблица 3), но не е значителен (n.s.).

Лица с нормално тегло (само за жени)

В сравнение с изходните нива няма значителни промени в адипонектина по време на OGTT при жените.

Затлъстели индивиди

В сравнение с изходните нива, лептинът има постепенно и значително намаляване във всички времеви точки 30 минути, 60 минути, 90 минути и 120 минути (всички: стр = 0,000) по време на OGTT (фиг. 2б и допълнителна таблица 3).

Затлъстели индивиди (само за жени)

В сравнение с изходните нива, лептинът има постепенно и значително намаление във всички времеви точки 30 минути (стр = 0,000), 60 минути (стр = 0,011), 90 минути (стр = 0,000) и 120 минути (стр = 0,001) по време на OGTT при затлъстели жени.

Както се очаква, както инсулинът, така и глюкозата се увеличиха значително във всички времеви точки и в двете групи по време на OGTT (фиг. 2в, г). Затлъстелите индивиди са имали значително по-високи базални (Таблица 1) и постпрандиални нива както на инсулин, така и на глюкоза, както се очаква. В OFTT не са правени измервания на глюкоза и инсулин.

Дискусия

В това проучване ние докладваме отговори на адипонектин, лептин и TG след хранене след 8 часа натоварване с мазнини и 2 часа въглехидрати при хора с нормално тегло и затлъстяване. В допълнение към инсулиновата резистентност, индиректна лептинова резистентност се наблюдава при затлъстели индивиди, в допълнение към забавения клирънс на TG. Като цяло, очевиден ефект от времето на постпрандиално потискане на лептин и адипонектин се наблюдава при индивиди с нормално тегло в отговор на натоварване с мазнини, докато тези разпоредби са повече или по-малко премахнати при затлъстелите индивиди. Тези резултати бяха подкрепени и чрез извършване на анализ само при жени с нормално тегло и затлъстяване. Нашите данни показват, че адипонектинът и лептинът могат да имат регулаторна роля след хранене, която може да бъде отменена при затлъстели индивиди. Тези взаимодействия са тясно свързани с постпрандиалния клирънс на TG в очевиден комплекс и недостатъчно добре разбрани регулаторни механизми в бялата мастна тъкан.

Нарастват познанията за физиологията на адипоцитите, които действат на хранителните промени, които чрез системен ефект или могат да бъдат полезни, или вредни при различни метаболитни нарушения, като например при затлъстяване. Това най-вероятно е фина настройка на взаимодействията в секретома на адипокин и миокин. Освен това клетъчната биология на разширяването на мазнините е сложна, но засиленото разбиране на патофизиологичните промени в мастната тъкан обяснява вредните системни ефекти (за преглед вж. Rutkowski [47]). Нашите наблюдения показват, че повишаването на TG след хранене предизвиква фина настройка на адипокиновия отговор при индивиди с нормално тегло, но се отменя при пациенти със затлъстяване с лептинова резистентност и най-вероятно също с адипонектинова резистентност [48].

Силните страни на това проучване са, първо, хората са включени от ежедневната практика в амбулаторията за затлъстяване, което подчертава клиничната полезност и преносимост на нашите наблюдения. Второ, постпрандиалните измервания на адипокините бяха направени в продължение на дълго време на наблюдение от 8 часа за натоварването с мазнини и 2 часа за натоварването с въглехидрати и документираха TG клирънса. Трето, броят на участниците в проучването е по-голям от предишните проучвания, които са изследвали адипокини след хранене. Най-изявените слабости са, първо, липсата на съвпадение между изследваните групи според броя на индивидите, пола и възрастта. Освен това не сме измервали или записвали някакъв вид упражнения, нито сме наблюдавали диетата или приема на различни видове мазнини, като например N-3-PUFA в периода преди проучванията след хранене. И накрая, модел за измерване на адипокин директно в интерстициалната мастна тъкан е много за предпочитане, за да се получи по-точен профил на реакция на адипокини след хранене.

Заключение

В заключение, постпрандиални промени са наблюдавани както при адипонектин, така и при лептин, което предполага физиологична роля след мазно хранене при индивиди с нормално тегло. При затлъстели индивиди с лептинова резистентност и забавен клирънс на TG тези регулаторни механизми изглеждат отменили, но от голямо значение при по-цялостното разбиране на забавения постпрандиален клирънс на TG при затлъстели индивиди.