Abstract

fundal

Există controverse cu privire la relația dintre metabolismul fierului și riscul cardiometabolic. Scopul acestui studiu a fost de a determina dacă există o legătură între fierul dismetabolic și markerii cardiometabolici la subiecții cu greutate corporală în exces.

markerii

Metode

Studiu transversal cu cincizeci de participanți care prezintă supraponderalitate sau obezitate și cel puțin un alt factor de sindrom metabolic. Determinări: antropometrie, compoziție corporală, tensiune arterială, lipide, glucoză, insulină, leptină, zone sub curbă (ASC) pentru glucoză și insulină după un test oral de toleranță la glucoză, proteină reactivă hs-C (hs-CRP), număr de sânge, feritină, transferină, saturație de transferină (TSAT), receptor de transferină solubil (sTfR). Corelații liniare ajustate în funcție de gen și două eșantioane independente t au fost utilizate teste.

Rezultate

Feritina a fost corelată pozitiv cu insulina-ASC (r = 0,547, p = 0,008) și TSAT a fost corelat negativ cu raportul talie-șold (r = - 0,385, p = 0,008), insulinăr = - 0,551, p 20%. În concluzie, rezultatele observate sugerează că transportul și depozitarea fierului sunt modificate la subiecții cu supraponderalitate/obezitate, în același timp în care prezintă trăsăturile caracteristice ale rezistenței la insulină. Cu toate acestea, acest lucru se întâmplă fără supraîncărcare sau deficiență de fier. Aceste rezultate ar trebui validate în cohorte mai largi, deoarece sugerează că transportul și depozitarea fierului ar trebui evaluate atunci când se efectuează evaluarea clinică a subiecților cu greutate corporală în exces.

Introducere

Epidemia mondială de obezitate care afectează atât țările industriale, cât și țările în curs de dezvoltare (NCD Risk Factor Collaboration, 2016) are în mod clar o origine multifactorială, necesitând deci o abordare multidisciplinară. Excesul de greutate și obezitatea sunt rezultatul unui dezechilibru între consumul și consumul de energie, dar implică și un fenomen complex de semnale de întrerupere endocrină. Obezitatea este unul dintre factorii definitori ai sindromului metabolic (MetS), care se caracterizează printr-un grup de factori, inclusiv grăsimea abdominală excesivă, dislipemia, hipertensiunea și rezistența la insulină (Alberti și colab., 2009).

Prin urmare, modificările metabolice complexe implicate în MetS, cu obezitatea ca factor inițial cheie, pot include fierul dismetabolic, deși direcția specifică a acestei modificări - exces sau deficit - nu este complet cunoscută și rolul fierului la subiecții cu MetS, obezitatea sau diabetul sunt încă limitate și nu sunt concludente.

Astfel, scopul acestui studiu exploratoriu a fost de a evalua relația dintre parametrii stării fierului și ambii factori de risc cardiometabolici ca indici de rezistență la insulină la adulții cu supraponderalitate sau obezitate pentru a avansa în cunoașterea implicării fierului în modificările cardiometabolice.

Materiale și metode

Subiecte și determinări

Acest studiu uman a fost realizat în conformitate cu liniile directoare ale Declarației de la Helsinki. Participanții au fost recrutați la Madrid (Spania) și au semnat un consimțământ informat în scris, aprobat de Comitetele de Etică ale Spitalului Puerta de Hierro-Majadahonda (2016/12/02) și CSIC spaniol (2016/12/13). Proiectarea a fost un studiu analitic transversal, parte a studiului clinic înregistrat NCT03076463. Criteriile de incluziune au fost: vârsta ≥18 și 25 kg/m 2 și cel puțin un alt factor MetS (glucoză în repaus alimentar ≥ 100 mg/dL; HDL-colesterol ≤ 50 mg/dL la femei și 40 mg/dL la bărbați; trigliceride ≥ 150 mg/dL; presiunea sistolică ≥ 130 mmHg sau presiunea diastolică ≥ 85 mmHg). Criteriile de excludere au fost: diagnosticarea oricăror patologii cardiometabolice, de exemplu, T2DM; orice eveniment cardiometabolic anterior, de exemplu, accident vascular cerebral cardiac; orice medicament legat de patologii cardiometabolice sau factori de risc, de exemplu, statine sau inhibitori ai enzimei de conversie a angiotensinei; orice medicament care poate afecta profilul lipidic; sarcina; alăptarea.

Mărimea eșantionului a fost calculată utilizând software-ul G * Power pentru modele normale bivariate. Variabila rezultat primar pentru calcularea dimensiunii eșantionului a fost modificarea indicelui HOMA-IR (evaluarea modelului homeostatic pentru rezistența la insulină). Pe baza studiilor anterioare (Vaquero și colab., 2017; Ebron și colab., 2015), presupunând un coeficient r = 0,40, α = 0,05 și puterea statistică (1 - β) = 0,80, a fost necesară o dimensiune a eșantionului de 46. Au fost recrutați 50 de subiecți și, în cele din urmă, au participat 49 de subiecți. Voluntarii au participat la Unitatea de Nutriție Umană a institutului nostru pentru analize de repaus alimentar și, din motive logistice, a fost efectuat un test oral de toleranță la glucoză (OGTT) pe 25 de subiecți selectați aleatoriu.

Presiunea sanguină, greutatea corporală, înălțimea, raportul talie-șold (WHR) și raportul talie la înălțime (WHtR) au fost măsurate prin proceduri standardizate și s-a calculat IMC. Compoziția corpului a fost estimată prin bioimpedanță (Tanita BC-601, Arlington heights, IL, SUA). Probele de sânge au fost colectate pentru a determina: hematocrit, volumul corpuscular mediu (MCV), hemoglobină, lățimea distribuției celulelor roșii din sânge (RDW), fier seric, transferină serică, glucoză, lipide, proteină C-reactivă înalt sensibilă (hs-CRP) și feritină serică, toate prin autoanalizator. Receptorul seric al transferinei solubile (sTfR) a fost determinat de ELISA (DRG Instruments GmbH, Marburg, Germania).

Aportul alimentar a fost evaluat prin trei amintiri dietetice efectuate 24 de ore, efectuate prin interviuri telefonice (două în zilele lucrătoare și una în weekend) cu câteva zile înainte de prelevarea de sânge. Au fost efectuate de un dietetician, timp de aproximativ 10 minute, în dimineața următoare zilei înregistrate. Pentru a nu genera o modificare a obiceiurilor alimentare, subiecții nu știau din timp când vor primi apelul. Niciun jurnal dietetic nu a trebuit să fie completat de voluntari. Aportul zilnic de energie, aportul de nutrienți și energia furnizată de macronutrienți au fost calculate cu programul de computer DIAL (Alce Ingeniería) utilizând baza de date spaniolă de compoziție alimentară (Ortega și colab., 2013).

Un test oral de toleranță la glucoză (OGTT) utilizând o soluție de glucoză de 75 g a fost efectuat într-un sub-eșantion de 25 de voluntari selectați aleatoriu. Probele de ser au fost colectate la 0, 30, 60 și 120 min. Glucoza a fost analizată de glucometrul Free Style Optimum Neo (Abbott, Chicago, IL, SUA) și insulina și leptina prin teste ELISA (Merck-Millipore, Burlington, MS, SUA). În cazul setului de insulină (EZHI-14K), domeniul curbei standard a fost de 2–200 µU/mL, iar limita de detecție a fost de 1 µU/mL. În cazul setului de leptină (EZHL-80SK), domeniul curbei standard a fost de 0,5-100 ng/mL, iar limita de detecție a fost de 0,2 ng/mL.

Calcule

Capacitatea totală de legare a fierului (TIBC) = 25,1 × transferină (g/L).

Saturația transferinei (TSAT) = fier seric (olmol/L)/TIBC (µmol/L) × 100.

Rezistența la insulină a fost estimată prin HOMA-IR = (glucoză, mg/dL × insulină, µU/mL)/405.

Zonele sub curba (ASC) ale glucozei și insulinei au fost calculate din valorile obținute la 0, 30, 60 și 120 min ale testului OGTT folosind metoda trapezoidală.

Analize statistice

Distribuția variabilelor a fost testată prin testul Shapiro-Wilk. Relația dintre variabile a fost explorată mai întâi de corelațiile parțiale ale lui Pearson controlate în funcție de sex, folosind variabile transformate în log sau rădăcină pătrată atunci când este necesar și p-valorile ≤ 0,01 au fost considerate semnificative. Două mostre t test, sau testul Mann - Whitney pentru variabilele distribuite în mod normal, au fost folosite pentru a compara grupurile de subiecți clasificați în funcție de sex și valoarea limită TSAT de 20% indicativă a deficitului de fier (Wish, 2006) și diferențele cu p

Rezultate

Toți voluntarii au prezentat supraponderalitate sau obezitate, 65% hipertensiune arterială, 10% glucoză ridicată și 22% au prezentat ambii factori MetS, fără diferențe semnificative între sexe. WHR, hematocrit, feritină, sTfR și enzime hepatice au fost semnificativ mai mari la bărbați, în timp ce grăsimea corporală, grăsimea abdominală, transferrina, leptina și colesterolul HDL au fost semnificativ mai mari la femei (Tabelul 1). În ceea ce privește aportul alimentar (media celor trei rechemări dietetice), bărbații au ingerat semnificativ mai multă energie, proteine, lipide, colesterol și calciu decât femeile (Tabelul 2), deși valorile au fost destul de scăzute pentru persoanele supraponderale/obeze.

Barbati femei P valoare
Caracteristici generale
Numărul de subiecți 27 22 -
Vârsta (ani) 42,5 ± 10,8 42,7 ± 12,5 0,942
IMC (Kg/m 2) 29,8 (32,0; 27,9) 29,2 (35,5; 26,3) 1.000
WHR 0,99 ± 0,05 0,88 ± 0,05 IMC

Indicele de masa corporala

Raportul talie-șold

Raportul talie-înălțime

Volumul corpuscular mediu

Lățimea distribuției globulelor roșii

Capacitate totală de legare a fierului

Receptor de transferină serică solubilă

sensibilitate ridicată-C Reactive Protein

Indice de evaluare a modelului de homeostazie

Barbati femei P valoare a
Energie (Kcal) 2055 ± 565 1674 ± 620 0,037
Proteine ​​(g) 89,4 ± 17,9 68,3 ± 26,3 0,003
Carbohidrați (g) 196,4 ± 58,8 178,0 ± 77,0 0,368
Fibra (g) 21,7 (32,4; 16,0) 18,3 (29,1; 14,8) 0,328
Lipide (g) 91,4 ± 32,3 69,4 ± 30,6 0,024
Colesterol (mg) 319,6 ± 101,7 253,7 ± 114,8 0,047
SFA b (% energie) 13,0 ± 2,7 12,5 ± 2,8 0,568
MUFA c (% energie) 16,8 ± 4,3 14,7 ± 5,0 0,159
PUFA d (% energie) 5,8 ± 1,9 5,9 ± 1,6 0,811
Calciu (mg) 906,0 ± 340,0 625,5 ± 262,4 0,004
Fier (mg) 14,8 ± 4,7 12,5 ± 4,7 0,105
Vitamina A (µg) 683 (1210; 573) 568 (797; 424) 0,133
Vitamina B1 (mg) 1,3 (1,9; 1,1) 1,2 (1,7; 1,0) 0,315
Vitamina B2 (mg) 1,9 ± 0,6 1,5 ± 0,6 0,068
Acid folic (µg) 278 (343; 193) 259 (286; 172) 0,307
Vitamina C (mg) 117 (201; 55) 107 (157; 73) 0,672

Pe baza acestor parametri cardiometabolici, au fost evaluate mai multe corelații. IMC a fost corelat pozitiv cu grăsimea corporală (r = 0,859, p 0,01).

În plus, au fost evaluate diferențele în markerii cardiometabolici între subiecții clasificați în funcție de valoarea limită TSAT de 20% (Tabelul 3). Subiecții din grupul TSAT scăzut (medie ± SD, 15,8 ± 3,4%) au prezentat fier seric semnificativ mai scăzut și RDW semnificativ mai mare, transferină, TIBC, insulină și HOMA-IR și hs-CRP marginal mai mare. Diferențele în HOMA-IR între aceste grupuri au rămas atunci când bărbații și femeile au fost studiați separat.

Grupul 1 TSAT ≤20% Grupul 2 TSAT> 20% P valoare
Caracteristici generale
Femei (%, n) 50,0 (8) 42,4 (14) 0,789
Vârsta (ani) 39,4 ± 12,8 44,2 ± 10,9 0,185
IMC (Kg/m 2) 30,2 (36,5; 26,0) 29,5 (32,2; 26,9) 0,714
WHR 0,95 ± 0,06 0,94 ± 0,09 0,429
WHtR 0,62 ± 0,08 0,60 ± 0,06 0,467
Grăsime corporală totală (%) 32,9 ± 10,0 32,1 ± 8,6 0,794
Grăsime abdominală (%) 33,2 ± 9,4 32,2 ± 8,0 0,683
Presiunea sistolică (mmHg) 116,8 ± 10,1 119,1 ± 14,3 0,577
Presiunea diastolică (mmHg) 82,4 ± 8,0 82,3 ± 9,6 0,964
Parametrii hematologici
Hemoglobina (g/dL) 14,5 ± 1,6 15,2 ± 1,1 0,087
Hematocrit (%) 45,0 (47,0; 39,9) 45,5 (47,7; 43,6) 0,175
MCV (fL) 89,5 ± 4,7 90,7 ± 4,9 0,442
RDW (%) 14,0 ± 0,9 13,1 ± 0,5 0,005
Fier (µmol/L) 10,8 ± 4,5 17,9 ± 4,5 TSAT

Indicele de masa corporala

Raportul talie-șold

Raportul talie-înălțime

Volumul corpuscular mediu

Lățimea distribuției globulelor roșii

Capacitate totală de legare a fierului

Receptor de transferină serică solubilă

sensibilitate ridicată-C Reactive Protein

Indicele de evaluare a modelului de homeostazie

Discuţie

În acest studiu exploratoriu, relația dintre metabolismul fierului și markerii cardiometabolici a fost evaluată la adulții cu supraponderalitate sau obezitate prezentând cel puțin un alt factor MetS. Rezultatele, obținute pentru întregul grup, precum și pentru cele două grupuri clasificate în funcție de punctul limită TSAT, arată o legătură între rezistența la insulină și depozitarea fierului, cu eficiență redusă a transportului fierului.

Există o dezbatere intensă cu privire la posibilitatea ca disregularea fierului să fie implicată în rezistența la insulină. Studiile populației au raportat asocieri între feritină și markerii cardiovasculari, concluzionând că fierul ridicat al corpului poate fi implicat în riscul cardiovascular și al diabetului (Cheung și colab., 2013; Wlazlo și colab., 2015). Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor valorile feritinei au fost în intervalul fiziologic normal, ceea ce limitează relevanța constatărilor. În mod similar, nu am observat valori anormal de ridicate sau scăzute ale feritinei în acest studiu pe subiecți cu supraponderalitate/obezitate. Nu am găsit nicio asociere între acest marker și greutatea corporală, spre deosebire de alții (Tussing-Humphreys și colab., 2009; Aigner, Feldman și Datz, 2014). Cu toate acestea, deoarece feritina este o proteină de fază acută, a fost relevant să se determine dacă inflamația a fost un factor de confuzie. Acest lucru a fost realizat prin analiza hs-CRP, dar valorile obținute au fost sub

Concluzii

Caracteristicile deficitului de fier sau ale supraîncărcării de fier nu au fost observate la subiecții cu supraponderalitate/obezitate care prezintă cel puțin un factor MetS suplimentar. Problema transferinei și implicația capacității sale de legare asupra rezistenței la insulină este mult mai controversată decât cea a feritinei, iar rezultatele noastre sugerează o dereglare metabolică complexă. Cercetarea prioritară ar trebui să se concentreze nu numai pe răspunsul la întrebarea dacă fierul corporal este crescut sau scăzut în MetS, obezitate și T2DM, ci mai degrabă dacă fierul dismetabolic apare cu delocalizarea fierului, crescând astfel potențialul său de radicali liberi și consecințele asupra sănătății.