Hong Chang Tan

1 Centrul de cercetare pentru nutriția copiilor, Colegiul de Medicină Baylor, Houston, TX

înainte

James Roberts

2 Magee-Womens Research Institute, Universitatea din Pittsburgh, Pittsburgh, PA

3 Departamentul de obstetrică, ginecologie și științe ale reproducerii, Universitatea din Pittsburgh, Pittsburgh, PA

4 Departamentul de epidemiologie, Universitatea din Pittsburgh Școala de absolvit de sănătate publică, Pittsburgh, PA

Janet Catov

2 Magee-Womens Research Institute, Universitatea din Pittsburgh, Pittsburgh, PA

3 Departamentul de obstetrică, ginecologie și științe ale reproducerii, Universitatea din Pittsburgh, Pittsburgh, PA

Ramkumar Krishnamurthy

5 Departamentul de Radiologie, Spitalul de Copii din Texas, Houston, TX

Roman Shypailo

1 Centrul de cercetare pentru nutriția copiilor, Colegiul de Medicină Baylor, Houston, TX

Fida Bach

1 Centrul de cercetare pentru nutriția copiilor, Colegiul de Medicină Baylor, Houston, TX

Date asociate

Abstract

Obiectiv

Adipozitatea maternă este asociată cu sănătatea cardiometabolică a descendenților săraci. Am urmărit să evaluăm relația dintre indicele de masă corporală (IMC) matern pre-sarcină asupra IMC, compoziția corpului și caracteristicile cardiometabolice ale descendenților.

Metode

Patruzeci de descendenți de mame supraponderale/obeze (O-OW) și 28 de descendenți de mame cu greutate normală (O-NW) au fost supuși evaluării compoziției corpului, distribuției grăsimilor abdominale, măsurării tensiunii arteriale, lipidelor în repaus alimentar și testului de toleranță la glucoză pe cale orală. Caracteristicile antropometrice și cardiometabolice ale O-OW au fost comparate cu cele ale O-NW, iar relația cu IMC matern a fost evaluată.

Rezultate

Subiecții (vârsta medie 12,6 ± 0,4, femeile 52,9%) au avut vârsta gestațională similară, greutatea la naștere, vârsta, sexul și stadiul Tanner. Cu toate acestea, O-OW a avut un IMC semnificativ mai mare (24,4 ± 1,2 vs. 19,7 ± 0,8 kg/m 2 p = 0,001),% grăsime corporală (31,7 ± 1,6 vs. 24,6 ± 1,1%, p 2 p = 0,012) fără diferența de masă corporală slabă comparativ cu O-NW. O-OW a avut un indice de sensibilitate la insulină (WBISI) mai mic al corpului cu un profil de risc de boală cardiovasculară adversă (TA mai mare, raportul trigliceridelor la HDL, hs-CRP și HDL mai mic). În plus față de procentul de grăsime corporală a descendenților (β = -0,60, p 2 = 0,55, p Cuvinte cheie: Programare in utero, obezitate maternă, factori de risc ai copilăriei timpurii ale bolilor metabolice, rezistență la insulină, risc cardiometabolic

INTRODUCERE

MATERIALE ȘI METODE

Populația de studiu

Metode

Antropometrie și compoziție corporală

Înălțimea a fost măsurată pe un stadiometru cu perete fix (Holtin Ltd.) până la cel mai apropiat centimetru de trei ori și apoi mediată. Greutatea a fost măsurată în îmbrăcăminte ușoară la cel mai apropiat 0,1 kg pe o balanță. Circumferința taliei (WC) a fost măsurată de la marginea inferioară a ultimei coaste și creasta ileonului până la cel mai apropiat 0,1 cm de trei ori și a fost mediată. Tensiunea arterială a fost măsurată folosind un semn Welch Allyn Spot Vital Signs LXi. Compoziția corpului, incluzând procentul de grăsime corporală, masa de grăsime și masa fără grăsimi, a fost determinată printr-o scanare cu absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DXA) (Delphi-A V12.1, Hologic, Bedford MA). Atât tomografia computerizată (CT), cât și imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) pot descrie cu exactitate distribuția adipozității viscerale și abdominale cu un bun acord (17). Distribuția grăsimii abdominale a fost obținută prin scanare CT/RMN în spațiul intervertebral L4-L5. Rezultatele imagistice a 5 participanți (1 O-NW, 4 O-OW) nu au fost disponibile din cauza erorilor tehnice.

Măsurători de post și test de toleranță orală la glucoză

Proba de sânge de post a fost obținută pentru determinarea colesterolului total, colesterolului LDL, colesterolului HDL, trigliceridelor (TG), CRP cu sensibilitate ridicată (hs-CRP) și HbA1c. Fiecare participant a fost supus unui OGTT de 2 ore (1,75 g/kg de dextroză [max 75 g]) după un post peste noapte (minim 8 ore). Probele de sânge venos au fost obținute la -15 min, 0 min înainte și la 15, 30, 60, 90 și 120 min după ingestia dextrozei pentru măsurarea glucozei plasmatice și a insulinei.

Măsurători biochimice

Glucoza plasmatică a fost măsurată utilizând metoda glucozei oxidazei cu un analizor de glucoză (Yellow Springs Instrument, Yellow Springs, OH), concentrația de insulină prin electrochiluminiscență cu un analizor Roche Elecys 1010 (Roche Diagnostics Corporation, Indianapolis, In). HbA1C a fost determinat prin cromatografie lichidă de înaltă performanță și hs-CRP a fost măsurat la Esoterix, Inc folosind nefelometrie.

Calcule

Indicii postului de sensibilitate la insulină au fost calculați utilizând media a două concentrații de glucoză și insulină la post înainte de începerea OGTT (-15 min și 0 min). Zona de sub curbă (ASC) pentru insulină-glucoză (InsAUC/GlucAUC) a fost calculată utilizând regula trapezoidală. Indicele de sensibilitate la insulină din întregul corp (WBISI) a fost calculat din măsurile OGTT. Acești indici derivați de OGTT au fost validați în raport cu măsurătorile „standard de aur” ale clemelor hiperinsulinemico-euglicemice la copii (18). WBISI a fost calculat ca:

Evaluarea măsurării homeostaziei rezistenței la insulină (HOMA-IR) a fost calculată ca:

analize statistice

REZULTATE

Caracteristicile subiecților

tabelul 1

Caracteristicile participanților la studiu la naștere și la evaluarea studiului în funcție de IMC matern înainte de sarcină.

O-NW (n = 28) O-OW (n = 40) Valoarea P.
Caracteristici materne
IMC matern înainte de sarcină (kg/m2)22,0 ± 0,431,5 ± 0,8
Vârsta gestațională (săptămâni)38,4 ± 0,538,0 ± 0,40,4
Caracteristicile nașterii
Greutate la naștere (kg)3,2 ± 0,13,1 ± 0,10,5
Percentila în greutate la naștere (%)50,0 ± 5,543,4 ± 5,20,4
SGA/AGA/LGA1/26/135.05.00,23
Caracteristici la evaluarea studiului
Vârsta (ani)12,5 ± 0,612,7 ± 0,50,8
Etnie rasială (n)
AW/AA/H/BR
17/5/5/117.11.20170,03
Sex Bărbat Femeie)15/1317/230,4
Etapa Tanner (%)
Eu39.3300,7
II - III2525
IV - V35.745
IMC (kg/m 2)19,7 ± 0,824,4 ± 1,20,001
Scorul z IMC0,29 ± 0,171,07 ± 0,190,004
IMC percentilă (%)57,2 ± 5,175,5 ± 4,90,013
IMC ≥ 85 a percentilă (%)21.456,50,003
Masă grasă (kg)17,5 ± 3,922,2 ± 2,20,009
Masă fără grăsimi (kg)34,3 ± 2,638,0 ± 2,20,3
Grăsime corporală (%)24,6 ± 1,131,7 ± 1,60,001
Circumferința taliei (cm)67,2 ± 2,378,8 ± 3,00,015
TVA (cm 2) *26,1 ± 3,941,9 ± 4,70,012
SAT (cm 2) *103,2 ± 16,5197,0 ± 25,90,003

O-OW = Descendenți ai mamelor supraponderale sau obezi, O-NW = Descendenți ai mamelor cu greutate normală. AW = alb american, AA = afro-american, H = hispanic, BR = bi-rasial. TVA = țesut adipos abdominal visceral, SAT = țesut adipos abdominal subcutanat. Datele sunt mijloace ± S.E.M. Valori P pentru testul t sau test non-parametric echivalent pentru variabilele continue și Chi-pătrat sau testul exact Fisher pentru variabilele categorice. * Datele CT/RMN au fost disponibile pentru 27 de descendenți din NV și 36 de descendenți ai mamelor OW.

Profil metabolic

Glucoza din sânge, la 2 ore după glucoză OGTT, ASC glucoză și HbA1c au fost similare în cele 2 grupuri (Tabelul 2). Cu toate acestea, O-OW au fost mai rezistente la insulină, după cum se indică prin valori mai ridicate ale insulinei în repaus alimentar, HOMA-IR și InsAUC/GlucAUC care reflectă insulină mai mare pentru același grad de glicemie (glucoză AUC similară) și au avut WBISI mai mic. Au avut, de asemenea, un profil metabolic mai advers (tensiune arterială sistolică mai mare, trigliceride, raport trigliceride la HDL, sensibilitate crescută CRP și HDL mai scăzut).

masa 2

Caracteristicile metabolice ale participanților la studiu au fost examinate în funcție de grupul IMC matern înainte de sarcină.

O-NW
(n = 28) O-OW
(n = 40) Valoare P ajustată
* Valoarea P
Glucoza de post (mg/dL)88,0 ± 1,688,3 ± 1,61.0-
Insulina de post (µU/mL)10,8 ± 0,916,7 ± 2,60,0090,021
HOMA-IR2,3 ± 0,24,1 ± 0,60,0040,025
Glucoza de 2 ore (mg/dL)116,1 ± 3,8127,2 ± 5,40,1-
Insulină de 2 ore (µU/mL)64,2 ± 8,2118,7 ± 13,80,0010,035
AUC Glucoza14989,9 ± 446,216044,7 ± 605,50,2-
Insulina ASC8749,5 ± 728,715253,4 ± 1470,0 * Valoarea P ajustată pentru diferențele de etnie între cele două grupuri. Pentru a converti în unități SI: pentru colesterol în milimoli pe litru, înmulțiți cu 0,02586, pentru trigliceride în milimoli pe litru, înmulțiți cu 0,01129 și pentru glucoză în milimoli pe litru, înmulțiți cu 0,05551.

Aceste diferențe au rămas semnificative după ajustarea diferențelor de etnie între cele două grupuri. Rezultatele studiului nu s-au modificat atunci când parametrii metabolici ai descendenților cu și fără expunere la hipertensiune arterială cronică maternă sau PE au fost examinați separat. În plus, excluderea copiilor cu SGA (n = 6) din analizele datelor nu a modificat rezultatele.

Relația dintre IMC înainte de sarcină a mamei și IMC din copilărie, procentul de grăsime corporală și sensibilitatea la insulină

În analizele univariate, IMC înainte de sarcină s-a corelat semnificativ cu scorul Z IMC, procentul de grăsime corporală și sensibilitatea la insulină (Tabelul 3). IMC matern înainte de sarcină s-a corelat pozitiv cu InsAUC/GlucAUC (r = 0,29, p = 0,02) și invers cu WBISI log (r = -0,36, p = 0,003).

Tabelul 3

Analize de regresie univariate și multivariate ale IMC matern înainte de sarcină la IMC în copilărie Z-scor Procentul de grăsime corporală și sensibilitate la insulină.

IMC-scor Z Grasime corporală
PercentageLog WBISIUnivariateModel 1Model 2UnivariateModel 1UnivariateModel 1Model 2R2 = 0,4,
p 2 = 0,64,
p 2 = 0,2,
p = 0,04 R2 = 0,2,
P = 0,006R 2 = 0,55,
p 2 = 0,4, p Tabelul 3). În același model de regresie cu% grăsime corporală ca variabilă dependentă, IMC și rasa dinaintea sarcinii au contribuit la variația în% grăsime corporală (R 2 = 0,2 p = 0,04). Cu log WBISI ca variabilă dependentă, atât IMC maternă pre-sarcină (β = -0,2, p = 0,046), cât și descendenți% grăsime corporală (β = -0,6, p 2 = 0,55, p 2 = 0,52, p vy) a fost alela a trecut prin generația succesivă de șoareci femele A vy. Manipularea dietei prin suplimentarea barajelor cu o dietă bogată în metil care induce hipermetilarea ADN în timpul dezvoltării a împiedicat efectul transgenerațional, evidențiind astfel importanța nutriției materne în perioada periconcepțională (12).

În concluzie, studiul nostru evidențiază importanța supraponderalității/obezității materne în timpul concepției ca factor care contribuie la excesul de adipozitate și la riscul bolilor cardiometabolice la descendenți în timpul copilăriei ulterioare. Descoperirea mecanismului (mecanismelor) biologic (e) responsabil (e) pentru transmiterea intergenerațională a adipozității și a trăsăturilor de rezistență la insulină (genetic/epigenetic vs. rolul factorilor social-de mediu împărțiți) trebuie abordată în studiile viitoare și are implicații profunde în formularea strategiilor eficiente pentru a gestiona mai bine obezitatea infantilă.

Material suplimentar

Supunem TabelS1

MULȚUMIRI

HC Tan a analizat datele și a scris prima schiță a manuscrisului; JR a contribuit la colectarea și interpretarea datelor, a revizuit și a editat manuscrisul; JC, RS și RK au contribuit la colectarea și interpretarea datelor, au analizat și editat manuscrisul; FB a obținut finanțare, a conceput și a realizat studiul, a analizat și a interpretat datele, a revizuit critic și a editat manuscrisul și este garantul acestei lucrări. Toți autorii au fost implicați în scrierea lucrării și au avut aprobarea finală a versiunilor trimise și publicate. Autorii ar dori să mulțumească asistenților medicali și personalului Unității de cercetare metabolică de la Centrul de Cercetare Nutriție pentru Copii, Colegiul de Medicină Baylor și Centrului de Cercetări Clinice și Translaționale Pediatrice de la Spitalul de Copii din Pittsburgh; Lori Bednarz, RN, Sarah Mauch, MS, Janette Gonzalez și Elizabeth Garnes, RN pentru eforturile lor de coordonare a cercetării; Susan Sharma pentru expertiza de laborator și sprijinul Arslanian’s Lab de la Universitatea din Pittsburgh. Suntem foarte recunoscători pentru studierea voluntarilor și a părinților lor.

SURSE DE FINANȚARE

Această lucrare a fost susținută de R03HD059798 (FB), USDA-ARS 6250-5100-054 (FB), Children's Hospital of Pittsburgh Foundation (FB), MO1 RR00084 (GCRC), UL1 RR024153 (CTSA) și P01-HD30367 (JR).

Note de subsol

CONFLICTUL DE INTERES

Autorii nu au avut niciun conflict de interese legat de acest studiu.