A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Michaela Loebig, Johanna Klement

vegf

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

A contribuit în mod egal la această lucrare cu: Michaela Loebig, Johanna Klement

Departamentul de afiliere pentru medicină internă I, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere pentru medicină internă I, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

Departamentul de afiliere al Centrului interdisciplinar de obezitate, Kantonsspital St. St. Gallen, Rorschach, Elveția

Departamentul de afiliere pentru psihiatrie și psihoterapie, Universitatea din Luebeck, Luebeck, Germania

  • Michaela Loebig,
  • Johanna Klement,
  • André Schmoller,
  • Simone Betz,
  • Nicole Heuck,
  • Ulrich Schweiger,
  • Achim Peters,
  • Bernd Schultes,
  • Kerstin M. Oltmanns

Cifre

Abstract

fundal

Acesta este primul studiu care explorează în mod experimental relația directă dintre nivelurile circulante de VEGF și indicele de masă corporală (IMC), precum și pentru a dezlega rolul sensibilității la insulină în acest context în condiții standardizate de prindere a glucozei ca standardul auriu metodic. Pentru a controla factorii de influență cunoscuți, cum ar fi sexul, medicația și hipertensiunea arterială, am examinat un grup foarte omogen de subiecți masculi tineri. Mai mult, pentru a cuprinde și subiecți care depășesc intervalul normal de IMC, au fost incluși suplimentar participanții cu greutate mică și obezi și au fost evaluați hormonii de stres ca principal regulator al VEGF.

Metodologie/Constatări principale

În condiții de prindere euglicemică, VEGF a fost măsurat în 15 greutate normală (IMC 20-25 kg/m 2), 15 în greutate mică (IMC 2) și 15 obezi (IMC> 30 kg/m 2) subiecți de sex masculin cu vârsta cuprinsă între 18 și 30 de ani iar indicele de sensibilitate la insulină (ISI) a fost calculat. Deoarece activarea axei de stres promovează secreția VEGF, concentrațiile de ACTH, cortizol și catecolamine au fost monitorizate. În ciuda nivelurilor comparabile de ACTH (P = 0.145), cortizol (P = 0.840) și norepinefrină (P = 0.065), concentrațiile VEGF au diferit semnificativ între grupurile IMC (P = 0.008) cu concentrații mai mari la subiecții obezi comparativ cu greutatea normală. (P = 0,061) și subiecți cu greutate redusă (P = 0,002). Analiza de corelație a lui Pearson a relevat o relație pozitivă între nivelurile IMC și VEGF (r = 0,407; P = 0,010), dar nu există o corelație a VEGF cu ISI (r = 0,224; P = 0,175).

Concluzii/Semnificație

Datele noastre demonstrează o corelație pozitivă între concentrațiile nivelurilor de VEGF circulante și IMC la subiecții bărbați sănătoși în condiții extrem de controlate. Această relație care este aparent deconectată de sensibilitatea la insulină poate face parte din unele mecanisme patogenetice care stau la baza obezității și diabetului de tip 2.

Citare: Loebig M, Clement J, Schmoller A, Betz S, Heuck N, Schweiger U și colab. (2010) Dovezi pentru o relație între VEGF și IMC independent de sensibilitatea la insulină prin procedura de prindere a glucozei într-un grup omogen, bărbați tineri sănătoși. PLOS ONE 5 (9): e12610. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0012610

Editor: Yihai Cao, Institutul Karolinska, Suedia

Primit: 13 aprilie 2010; Admis: 9 august 2010; Publicat: 7 septembrie 2010

Finanțarea: Această lucrare a fost susținută de subvenții de la Fundația Germană pentru Cercetare (DFG). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Pentru a explora în continuare relația indicată între concentrațiile plasmatice de VEGF și IMC, precum și rolul sensibilității la insulină în acest context, am testat experimental un grup foarte omogen de subiecți tineri bărbați sănătoși în condițiile controlate metabolic ale unei cleme de glucoză ca aurul standard pentru investigarea sensibilității la insulină [20]. Mai mult, această metodă permite excluderea variațiilor glicemiei ca prejudecată. De asemenea, pentru a verifica suplimentar dacă această relație este confirmată și la subiecți care depășesc intervalul normal de IMC, am inclus subiecți cu greutate mică și obezi. Am emis ipoteza unei relații directe între nivelurile plasmatice de VEGF și indicele de masă corporală (IMC) cuprinzând toate grupurile IMC.

Întrucât IMC și sensibilitatea la insulină sunt cunoscute a fi legate invers [21], am presupus în plus o corelație negativă între nivelurile VEGF și indicele de sensibilitate la insulină (ISI), care a fost determinat prin tehnica clampului hiperinsulinemic-euglicemic. Mai mult, am monitorizat concentrațiile de catecolamine, cortizol și ACTH pentru a controla influența binecunoscută a hormonilor de stres asupra concentrațiilor VEGF și a sensibilității la insulină [22] - [24]. Având în vedere eliberarea cunoscută de VEGF de către trombocite [25], am măsurat nivelurile de VEGF în probele de plasmă.

Rezultate

Metabolismul glucozei și sensibilitatea la insulină

Tabelul 1 prezintă principalele măsuri ale procedurii de prindere a glucozei. Cele trei grupuri de subiecți nu au prezentat nicio diferență în nivelurile de glucoză în repaus alimentar (P = 0,304) și insulină în repaus alimentar (P = 0,160). În timpul clemei euglicemice, nivelurile medii de glucoză au fost comparabile între grupuri (P = 0,102). De asemenea, ratele de perfuzie a glucozei nu au diferit semnificativ între cele trei grupe de masă corporală (P = 0,074). După cum era de așteptat, subiecții obezi au evidențiat concentrații mai mari de insulină și c-peptide decât subiecții normali și cu greutate redusă (insulină P Tabelul 1. Caracteristici relevante de bază ale participanților, măsurători ale procedurii de prindere a glucozei și niveluri de hormoni de stres.

Concentrațiile serice de ACTH, cortizol și catecolamine

Concentrațiile de ACTH, cortizol și catecolamine sunt rezumate în Tabelul 1. Cele trei grupe de masă corporală nu au diferit în ceea ce privește concentrațiile de ACTH (P = 0.145), norepinefrină (P = 0.065) și cortizol (P = 0.840 pentru compararea grupului) . În ceea ce privește concentrațiile de epinefrină, am găsit un efect principal semnificativ al grupului (P = 0,041), care s-a bazat în principal pe niveluri mai scăzute la participanții obezi decât la controlul greutății normale (P = 0,027). De asemenea, concentrațiile de epinefrină măsurate la grupul subiect obez au fost semnificativ mai mici decât valorile subiecților cu greutate redusă (P = 0,026 pentru efectul principal al grupului).

Concentrațiile plasmatice de VEGF

Figura 1 prezintă concentrațiile VEGF la subiecți cu greutate normală, obezi și cu greutate redusă în condiții de prindere euglicemică. Grupurile au diferit semnificativ (P = 0,008 pentru efectul principal al grupului), arătând o tendință pentru concentrații mai mici de VEGF în greutatea normală decât la subiecții obezi (P = 0,061) și niveluri clar mai ridicate de VEGF la obezi în comparație cu subiecții cu greutate mică (P = 0,002). Atunci când se compară subiecții cu greutate redusă cu controalele cu greutate normală, analiza nu a atins semnificația (P = 0,156).

Concentrațiile plasmatice de VEGF (valori medii ± SEM) la momentul inițial și în timpul procedurii de prindere euglicemică. Punctul de timp 65 până la punctul de timp 105 a fost inclus în calculul valorilor ISI.

Cu toate acestea, după combinarea tuturor datelor VEGF ale celor trei grupuri de subiecți, am găsit o corelație pozitivă clară între concentrațiile VEGF și IMC (r = 0,363; P = 0,017 pentru efectul principal al grupului; Fig. 2). Spre deosebire de ipoteza noastră, totuși, nu a existat nicio corelație între nivelurile VEGF și ISI (r = 0,175) în ciuda unei corelații inverse clare între ISI și IMC (r = -0,428; P = 0,007; Tabelul 1).

Corelarea nivelurilor medii de VEGF plasmatic (inclusiv toate punctele de timp) cu indicele de masă corporală prin analiza corelației bivariate a lui Pearson.

Analize de corelație între nivelurile VEGF și concentrațiile de glucoză din sânge (P = 0,286), ACTH (P = 0,191), cortizol (P = 0,692), epinefrină (P = 0,745), norepinefrină (P = 0,093), c-peptidă (P = 0,167) sau insulina (P = 0,055) au relevat rezultate nesemnificative.

Discuţie

Pe scurt, am arătat o corelație pozitivă între nivelurile circulante de VEGF și indicele de masă corporală, care este independent de sensibilitatea la insulină. Deoarece mecanismele care stau la baza acestor coerențe și rolul VEGF în patogeneza obezității rămân în prezent neclare, sunt de dorit studii suplimentare care implică și abordări animale și in vitro pentru a răspunde la întrebări deschise. Rezultatele noastre sugerează că o creștere a VEGF asociată cu obezitatea ar putea juca un rol major în dezvoltarea unor sechele cunoscute legate de diabetul de tip 2, cum ar fi retinopatiile diabetice. Greutatea corporală poate fi astfel un factor care este chiar mai relevant în acest context decât metabolismul glucozei perturbat în sine.

Metode

Subiecte

Au fost incluse trei grupe cuprinzând 15 greutate normală (IMC 20-25 kg/m 2), 15 greutate mică (IMC 2) și 15 obezi (IMC> 30 kg/m 2) subiecți de sex masculin cu vârsta cuprinsă între 18-30 ani. Caracteristicile principale relevante sunt prezentate în tabelul 1. Criteriile de excludere au fost bolile acute sau cronice incl. hipertensiune arterială, abuz de alcool sau droguri, fumat, sporturi competitive, muncă în schimburi, stres fizic sau mental excepțional și orice fel de medicamente actuale. În ziua precedentă testelor, tuturor subiecților li s-a cerut să se abțină de la alcool, să nu efectueze niciun fel de activitate fizică epuizantă și să se culce cel târziu la ora 11:00. Fiecare participant a dat consimțământul scris în scris, iar studiul a fost aprobat de comitetul de etică de la Universitatea din Luebeck.

Proiectare experimentală

În ziua experimentului, subiecții au ajuns la unitatea de cercetare medicală la ora 08:00 după un post peste noapte de cel puțin 12 ore. O canulă a fost introdusă într-o venă periferică a brațului, în timp ce a doua a fost introdusă într-o venă antecubitală a brațului contralateral. Prima probă de sânge a fost prelevată la 8:30 a.m. pentru a determina concentrațiile inițiale de VEGF, ACTH, cortizol, insulină, c-peptidă, glucoză și catecolamine. După această perioadă de bază, un bolus de insulină (H-insulină, Hoechst, Frankfurt, Germania) a fost perfuzat cu o rată de 5 mU × min −1 × kg −1 timp de 2 min urmată de o rată de perfuzie continuă de 1,5 mU × min - 1 × kg −1 pentru următoarele 100 de minute. O soluție de dextroză 20% a fost perfuzată simultan la o rată variabilă pentru a menține un nivel euglicemic de glucoză plasmatică de 5,5 mmol/l. Acest platou euglicemic a fost stabil după 55 de minute de perfuzie cu insulină și a fost menținut timp de încă 45 de minute. Concentrațiile de glucoză din sânge au fost monitorizate la intervale de 5 minute în timpul experimentelor (B-Glucose-Data-Management, HemoCue GmbH, Grossostheim, Germania). Probele de sânge hormonal au fost extrase la fiecare 10 minute pe parcursul experimentului.

Sângele a fost centrifugat în 5 minute după retragere și serul, precum și plasma au fost menținute la -72 ° C până la testare. La 10:20 dimineața, perfuzia de insulină a fost oprită și starea euglicemică a fost atinsă după 30 de minute de perfuzie de glucoză.

Analize