Abstract

fundal

Zonulina este un biomarker al permeabilității intestinale afectate, care a fost asociat cu diferite tulburări. Scopul principal a fost studierea zonulinei serice (s-zonulină) la persoanele cu obezitate morbidă înainte și după o intervenție conservatoare de slăbire, urmată de o intervenție chirurgicală bariatrică. Scopurile secundare au fost explorarea predictorilor de s-zonulină și asocierile dintre modificările predictorilor și modificările s-zonulinei și compararea asocierilor în cele două perioade de tratament.

Metode

Au fost incluși persoanele cu obezitate morbidă. Au fost utilizate date înainte de orice intervenție de slăbire, după o intervenție conservatoare de slăbire de 6 luni și la 6 luni de la intervenția chirurgicală bariatrică. S-zonulină a fost măsurată cu o metodă ELISA de la Immundiagnostik AB, Bensheim, Germania. Datele au fost analizate cu modele mixte.

Rezultate

Indicele de masă corporală mediu a fost de 42,1 kg/m2 (SD 3,8) la includere și a fost redus la 38,7 kg/m2 (SD 3,8) și 29,8 kg/m2 (SD 3,8) după tratament conservator și, respectiv, chirurgie bariatrică. S-zonulina a fost de 63 ng/ml (SD 32) la includere și a fost redusă cu 19 ng/ml (IC 95% 12 până la 26, p

fundal

Permeabilitatea intestinală este crescută la persoanele cu obezitate. Zonulina, o proteină de 47 kDa, este implicată în reglarea permeabilității paracelulare în intestin [1, 2]. Proteina este secretată de ficat, intestin și alte câteva țesuturi, circulând în sânge și se leagă de receptorii de pe enterocitele din ileon și jejun [1, 3]. Legarea la acești receptori duce la modularea reversibilă a joncțiunilor strânse intercelulare și, prin urmare, la creșterea permeabilității paracelulare a intestinului subțire [1, 2]. Zonulina poate afecta, de asemenea, bariera hematoencefalică prin mecanisme similare [4]. Zonulina poate fi măsurată în sânge și fecale. Zonulină serică ridicată (s-zonulină) a fost interpretată ca o permeabilitate intestinală crescută [1, 2, 5]. Măsurată cu metodele disponibile pentru testul imunosorbent enzimatic (ELISA), s-zonulina a fost asociată cu obezitatea și aportul ridicat de energie în studiile transversale [3, 6,7,8,9]. S-zonulina a fost, de asemenea, asociată cu comorbiditățile obezității, cum ar fi boala ficatului gras și diabetul zaharat [6, 10].

O permeabilitate paracelulară intestinală modificată poate fi un mediator între mediul intestinal și tulburările metabolice [11]. Inhibitorii de zonulină pot reduce permeabilitatea paracelulară și pot deveni utili ca medicamente în viitor [12]. Studiile care depășesc examinările transversale, cum ar fi studiile longitudinale și studiile de intervenție, sunt necesare pentru a explora astfel de relații.

Câteva studii longitudinale ale zonulinei înainte și după intervenții conservatoare de slăbire au fost efectuate, dar nu s-au efectuat studii privind modificările după intervenția chirurgicală bariatrică [5, 13, 14]. Dacă modificările zonozonei s explică parțial modificările metabolice după intervenția chirurgicală bariatrică, inhibitorii zonulinei ar putea avea un efect asupra unora dintre tulburările metabolice legate de obezitate.

Scopul principal a fost studierea s-zonulinei la persoanele cu obezitate morbidă înainte și după o intervenție conservatoare de slăbire, urmată de o intervenție chirurgicală bariatrică. Scopurile secundare au fost explorarea predictorilor de s-zonulină și asocierile dintre modificările predictorilor și schimbările în s-zonulină și compararea asocierilor în cele două perioade de tratament.

Metode

Proiectarea și setarea studiului

Toți indivizii adulți menționați la o clinică ambulatorie de obezitate la Innlandet Hospital Trust din Gjøvik, Norvegia de Sud-Est din decembrie 2012 până în septembrie 2014 au fost invitați să participe la un studiu prospectiv de cohortă. Primele trei vizite ale studiului prospectiv au fost utilizate în acest substudiu; prima vizită a fost înainte de orice intervenție de slăbire, a doua vizită a fost după o intervenție conservatoare de slăbire de 6 luni și înainte de intervenția chirurgicală bariatrică, iar a treia vizită a fost la 6 luni de la intervenția chirurgicală bariatrică.

Participanți

Criteriile de includere au fost persoanele cu vârste cuprinse între 18 și 65 de ani cu obezitate morbidă, definite ca indicele de masă corporală (IMC) peste 40 kg/m2 sau IMC peste 35 kg/m2 cu comorbidități legate de obezitate [15]. Criteriile de excludere au fost chirurgia gastro-intestinală majoră anterioară, tulburările organice gastro-intestinale, dependența de alcool și droguri, tulburările psihiatrice majore și tulburările somatice grave care nu au legătură cu obezitatea.

Intervenții

Pacienții incluși au urmat toți îngrijirea clinică de rutină la centrul de obezitate, nu s-au modificat intervențiile deoarece pacienții au fost incluși în studiul de cohortă.

Intervenția conservatoare de slăbire

Intervenția conservatoare de slăbire cu consiliere de grup și intervenții personalizate privind stilul de viață s-a bazat pe programele de slăbire utilizate în majoritatea clinicilor norvegiene de obezitate în această perioadă de timp [16], cu unele mici modificări locale față de standardul național datorită disponibilității personalului. Intervenția a fost organizată ca o serie de vizite ambulatorii [16, 17]. Intervenția a început cu trei consultații ambulatorii de o oră cu o asistentă, un nutriționist și un medic. Aceste trei consultații au inclus înregistrarea dietei curente și a activității fizice a pacientului și sfaturi personalizate despre ajustări. Câteva săptămâni mai târziu, participanții au fost înscriși în grupuri cu întâlniri de 4 ore pe parcursul a șapte săptămâni consecutive. Aceste șapte întâlniri s-au bazat pe consiliere de grup și au fost conduse de asistenți medicali specializați în obezitate, chirurgi, nutriționiști și un psiholog.

Chirurgie bariatrică

Operația bariatrică a fost efectuată sub formă de Bypass gastric Roux-en-Y sau manșon gastric. Trei chirurgi experimentați au efectuat toate procedurile într-o manieră standardizată cu o abordare laparoscopică [18, 19].

Vizite de studiu

Prima vizită

La prima vizită, IMC și raportul talie-șold au fost măsurate, iar participantul a completat un formular de raport de caz cu asistență de la o asistentă medicală de studiu cu întrebări despre demografie, boli și scoruri de sănătate. Au fost extrase probe de sânge. Participanții au fost rugați să aducă un eșantion fecal și un chestionar completat de frecvență a alimentelor (FFQ) la următoarea vizită.

A doua vizită

A doua vizită de studiu a fost programată după intervenția conservatoare de slăbire înainte de intervenția chirurgicală bariatrică. IMC a fost măsurat, participanții au completat un formular de raport de caz și s-au extras probe de sânge. Un test fecal și FFQ nu au fost incluse la această vizită, cu toate acestea, toți participanții au folosit o dietă standardizată în acest moment.

A treia vizită

A treia vizită de studiu a fost programată la 6 luni după intervenția chirurgicală bariatrică. S-a măsurat IMC, s-a completat un formular de raport de caz, s-au extras probe de sânge și s-a solicitat participantului să aducă un test de probe fecale și un FFQ completat.

Variabile

Antropometrie

Greutatea și înălțimea au fost măsurate pentru a calcula IMC (kg/m 2) la toate cele trei vizite. Circumferința taliei a fost măsurată la cea mai mică parte a taliei, circumferința șoldului a fost măsurată la cele mai late părți ale feselor, iar raportul talie-șold a fost calculat.

Demografie

S-au înregistrat vârsta (ani), sexul (bărbat/femeie) și obiceiurile de fumat (fumatul zilnic/fumatul zilnic).

Boli

Sindromul de colon iritabil a fost diagnosticat cu criteriile Rome III [20].

Scoruri de sănătate

Participanții au raportat simptome gastro-intestinale pe scara de evaluare a simptomelor gastro-intestinale pentru pacienții cu sindrom de colon iritabil (GSRS-IBS). Aceste răspunsuri au fost utilizate pentru a înregistra valori pentru constipație și diaree în conformitate cu două subscale predefinite, GSRS-constipație și GSRS-diaree [21]. Aceste două scale variază de la 1 la 7, valorile ridicate indicând multe simptome gastro-intestinale.

Analize de sange

Serul și plasma EDTA au fost imediat analizate sau depozitate la - 80 ° C pentru o analiză ulterioară. Proteina C reactivă (CRP) și HbA1c au fost analizate la Innlandet Hospital Trust Gjøvik cu un instrument Cobas c501 cu reactivii CRPL3 și Tina-quant HbA1C (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germania). IL-6 a fost analizat cu Immulite 2000, TNF alfa a fost analizat cu Immulite 1000 (Siemens Healthcare AS, Oslo, Norvegia). Glucoza plasmatică (p-glucoză) și gamma-glutamil transferaza (gamma-GT) au fost analizate pe Cobas 6000, cu instrumente și reactivi livrați de Roche Diagnostics Norway. S-zonulina a fost analizată printr-un kit ELISA disponibil în comerț (Immundiagnostik, Germania, valori normale 0,05 dintr-un model cu toate covariabilele explicative relevante. Analizele au fost efectuate cu SPSS 25.

Marime de mostra

Mărimea eșantionului a fost fixată deoarece cohorta provine dintr-un studiu efectuat anterior și nu s-a efectuat un calcul al puterii [25].

Aprobare etică

Studiul a fost aprobat de Comitetele regionale pentru etică în cercetarea medicală și de sănătate din sud-estul Norvegiei (referință 2012/966) și realizat în conformitate cu Declarația de la Helsinki, inclusiv consimțământul scris al tuturor participanților.

Rezultate

În total, 159 de persoane au dat consimțământul informat, 16 persoane au fost ulterior excluse din cauza bolii organice sau a lipsei de informații. Figura 1 prezintă o diagramă de flux a indivizilor. Datele de la 143 de persoane (77% femei) cu o vârstă medie de 43,0 ani (deviație standard (SD) 8,7) și IMC de 42,1 kg/m 2 (SD 3,8) au fost incluse în analize. Tabelul 1 prezintă caracteristicile participanților. IMC a fost redus la 38,7 kg/m 2 (SD 3,8) și 29,8 kg/m 2 (SD 3,8) după tratament conservator și, respectiv, chirurgie bariatrică. Aceasta a corespuns unei pierderi totale în greutate totale de 36,8 kg (SD 9,4) în întreaga perioadă.

serice

Includerea participanților

S-zonulina medie la includere a fost de 63 ng/ml (SD 32). Valoarea a fost redusă cu 19 ng/ml (interval de încredere 95% (CI) 12-26) după intervenția conservatoare de pierdere în greutate și în continuare redusă cu 11 ng/ml (95% CI 0-21) după intervenția chirurgicală bariatrică (Tabelul 2 ).

La includere, valorile ridicate ale zonolinei s au fost asociate cu un raport mare talie-șold, sindrom de colon iritabil și diaree și cu valori ridicate de HbA1c, p-glucoză, CRP, gamma-GT și indicele de disbioză. Valorile ridicate ale zonolinei s au fost, de asemenea, asociate cu un aport alimentar ridicat de energie, proteine, grăsimi și NNS. S-zonulina nu a fost asociată cu IMC. La a doua și a treia vizită de studiu, s-zonulina nu a fost asociată în mod semnificativ cu niciuna dintre variabilele explicative. Tabelul 3 prezintă atât asocierile generale dintre s-zonulină și variabilele explicative, cât și asocierile la fiecare dintre cele trei momente de timp. Tabelul 4 prezintă asocieri între modificările s-zonulinei și modificările variabilelor explicative. Reducerea s-zonulinei după intervenția conservatoare de slăbire a fost asociată cu reduceri ale GSRS-diaree, HbA1c, p-glucoză și gamma-GT. Nu s-au observat asociații semnificative între reducerile s-zonulinei și variabilele explicative după intervenția chirurgicală de slăbire. Diferența dintre asocieri după perioada conservatoare și după cea chirurgicală a fost semnificativă statistic pentru GSRS-diaree, HbA1c și p-glucoză.

În analiza post-hoc, patru variabile explicative au fost asociate independent cu s-zonulină: P-glucoză (B = 2,14, 95% CI 0,46 până la 3,81, p = 0,013), CRP (B = 1,85, 95% CI 0,88 până la 2,83, p

Discuţie

S-zonulin a fost ridicat la un grup de indivizi cu obezitate morbidă îndrumați către un spital pentru tratamentul obezității. S-zonulină ridicată la includere a fost asociată cu dieta lor și cu diaree, disbioză și biomarkeri ai nesănătății metabolice. S-zonulina a fost parțial normalizată după o intervenție conservatoare de scădere în greutate de șase luni și redusă în continuare la 6 luni după intervenția chirurgicală bariatrică. Modificările zonozonului s după intervențiile de scădere în greutate nu au fost semnificativ asociate cu modificările IMC.

S-zonulina medie la momentul inițial a fost de 63 ng/ml, mai mare decât limita superioară a intervalului de referință. S-zonulină a fost redusă după ambele intervenții de slăbire. Modificarea s-zonulinei a fost cea mai importantă după intervenția conservatoare de slăbire, înainte de modificările substanțiale ale IMC induse de intervenția chirurgicală. O reducere a permeabilității intestinale după o intervenție conservatoare de slăbire a fost, de asemenea, observată într-un studiu în care permeabilitatea a fost măsurată cu un test dublu de zahăr la indivizii cu un IMC mediu în jur de 44 kg/m 2 [13]. Dimpotrivă, o creștere a zonolinei s după o intervenție dietetică a fost observată într-un studiu în care participanții au avut diabet de tip 2 și IMC mediu în jur de 30 kg/m 2 [14]. Studiul actual indică faptul că atât intervențiile conservatoare, cât și cele chirurgicale de scădere în greutate pot duce la reducerea zonolinei s la persoanele cu un IMC de 42 kg/m2. Diferențele dintre persoanele cu obezitate excesivă și severă sau diferențele dintre dietele utilizate în diferite studii ar putea explica constatările divergente.

Mai multe variabile explicative au fost asociate cu s-zonulină la prima dintre cele trei vizite. Obezitatea abdominală (raportul talie-șold), un marker al bolii hepatice grase (gamma-GT), toleranța redusă la glucoză (HbA1C) și creșterea inflamației de nivel scăzut au fost asociate cu niveluri ridicate de zonulină s, în conformitate cu studiile anterioare [3]., 5, 6, 8, 26]. S-zonulina nu a fost asociată cu IMC, dar nivelurile de s-zonulină din cohorta în ansamblu au fost mult mai mari decât nivelurile observate anterior de s-zonulină la persoanele fără obezitate [6, 8].

Glutenul și bacteriile din lumenul intestinal se numără printre factorii declanșatori care pot duce la secreția de zonulină din ficat și intestin [1]. S-zonulina a fost, de asemenea, legată de un aport ridicat de energie și proteine ​​[7, 9, 14]. În studiul actual, măsurătorile zonolinei s au fost asociate cu aportul de proteine, grăsimi, energie și NNS și cu disbioză microbiană intestinală. Peptidele specifice din dietă sau anumite bacterii din microbiom pot stimula secreția de zonulină. NNS au fost asociate cu tulburări metabolice în studii observaționale [27]. Faptul că NNS poate afecta permeabilitatea intestinală prin modificări ale microbiotei intestinale este o ipoteză care ar putea fi explorată în continuare [28].

Pentru a explora explicațiile posibile pentru modificările s-zonulin, am analizat asocierile dintre modificările s-zonulin după cele două intervenții de slăbire și modificările variabilelor explicative. După perioada conservatoare de scădere în greutate, reducerea s-zonulinei a fost asociată cu îmbunătățiri ale diareei, markeri de toleranță la glucoză și boli ale ficatului gras (gamma-GT). Boala ficatului gras este frecventă la persoanele cu obezitate morbidă [29] și asociată cu o toleranță redusă la glucoză și cu o permeabilitate intestinală redusă [13]. Reducerea zonolinei s în timpul intervenției conservatoare de slăbire ar putea fi legată de ameliorarea bolii hepatice grase [13]. Constatările indică faptul că zononina s este asociată cu diaree și IBS la subiecții cu obezitate morbidă. Acest lucru contrastează cu două studii la indivizi cu IMC mai mic, care nu au găsit asociații semnificative între nivelurile de s-zonulină și simptomele și tulburările gastro-intestinale [3, 30].

Multe covariabile au fost asociate cu s-zonulină. O analiză post-hoc cu includerea tuturor covariabilelor semnificative a fost efectuată pentru a căuta predictori independenți de s-zonulină pe parcursul întregii perioade de slăbire. În modelul final post-hoc, patru factori au rămas semnificativ asociați cu zonulina serică: S-glucoză, CRP, aportul de proteine ​​și aportul de NNS. Legăturile biologice dintre zonulina serică și toleranța la glucoză, inflamația de nivel scăzut, proteinele și NNS din dietă par probabile.

Intervenția conservatoare de scădere în greutate utilizată în acest studiu a condus la o îmbunătățire a inflamației de nivel scăzut și a intoleranței la glucoză [17]. O proteină de reglare din familia zonulinelor ar putea fi un mediator între dietă și biomarkeri. Deoarece este disponibil un antagonist de zonulină, este posibil să se proiecteze studii care explorează relațiile de cauzalitate între s-zonulină și alți biomarkeri [2, 12]. Aceasta și studiile anterioare indică faptul că persoanele cu obezitate morbidă ar putea fi un grup adecvat pentru a include într-un studiu de intervenție [13].

O reducere semnificativă a zonulinei a fost observată după intervenția conservatoare de slăbire, într-un moment în care IMC a fost redus cu doar 3,4 kg/m 2. Într-un studiu anterior din aceeași cohortă, biomarkerul inflamator neopterin, legat de bolile cardiovasculare, a arătat un model comparabil [31] . Pierderea în greutate după o intervenție conservatoare este de obicei mult mai mică decât pierderea în greutate după intervenția chirurgicală bariatrică, dar greutatea conservatoare -intervențiile de pierdere pentru a avea totuși efecte semnificative asupra morbidității și mortalității [32]. Scopul principal al tratamentului cu obezitate morbidă este reducerea sarcinii comorbidității prezente și viitoare, iar efectul potențial asupra IMC este doar unul dintre câțiva factori care ar trebui luați în considerare atunci când se iau decizii de tratament pentru obezitatea morbidă. Studiul actual indică faptul că persoanele cu obezitate morbidă pot reduce permeabilitatea paracelulară atât prin intervenții de sănătate conservatoare, cât și chirurgicale.

S-a discutat dacă măsurătorile ELISA ale s-zonulinei efectuate de Immundiagnostik AG măsoară pre-haptoglobina 2. descrisă inițial în zonulină. Metoda ar putea măsura o altă proteină, de ex. properdin, cu asemănări structurale cu zonulina [12, 33, 34]. Studiul actual adaugă la dovezile că proteina măsurată prin ELISA imuniagnostic este asociată cu dieta, disbioză microbiană intestinală, diaree și mai mulți biomarkeri ai bolilor metabolice. Dacă proteina este properdin [34] și nu pre-haptoglobina 2 [2] de 47 kDa descrisă inițial, poate fi un biomarker interesant și o țintă terapeutică.

Puncte tari și limitări

Concluzii

S-zonulina, un biomarker seric al permeabilității intestinale afectate, a fost crescută peste valoarea de referință la persoanele cu obezitate morbidă. Din mai multe variabile, p-glucoză, CRP și aportul alimentar de proteine ​​și NNS au fost asociate independent cu zononina s. S-zonulina a fost redusă semnificativ după programul conservator de slăbire și a fost redusă în continuare după intervenția chirurgicală bariatrică. Reducerile s-zonulinei pe toată perioada și după intervenția conservatoare de slăbire au fost asociate cu îmbunătățiri ale diareei, intoleranței la glucoză și gamma-GT (un marker al bolii hepatice), dar nu și cu reducerea indicelui de masă corporală. Normalizarea s-zonulinei poate fi legată de ameliorarea condițiilor comorbide.