Лептин та адипонектин після їжі у відповідь на рівень цукру та жиру у осіб із ожирінням та нормальною вагою

Анотація

Призначення

Адипокіни, що виробляються білою жировою тканиною, займають центральне місце у розвитку захворювань способу життя. Особи в промислово розвинутих країнах значну частину життя проводять у стані, що не дотримується голодування, після їжі, що пов’язано з посиленням окислення та запалення. Метою було вивчити рівні адипонектину та лептину після прийому їжі після перорального тесту на толерантність до жиру (OFTT) та перорального тесту на толерантність до глюкози (OGTT) у людей із ожирінням (OB) та здорових людей з нормальною вагою (NW).

Методи

Були включені п'ятдесят дорослих із ожирінням (ІМТ ≥ 30) та 17 здорових людей із ЗЗ. Рівні тригліцеридів після їжі (TG), адипонектину та лептину вимірювали кожну другу годину протягом 8 годин OFTT та кожні півгодини протягом 2 годин OGTT.

Результати

Порівняно з базальним рівнем, після їжі рівні адипонектину після ОФТТ показали незначний початковий пік, що супроводжувався значним зниженням через 8 год у ПнЗ. В ОБ ці зміни були скасовані. Рівні лептину після їжі значно знизились від базових рівнів у OFTT, на північному заході, тоді як в OB, лептин залишався незмінним, за винятком незначного підвищення з 2 до 8 годин. Під час ОГТТ рівні адипонектину та лептину залишались незмінними у північно-західному напрямку, але суттєво знизилися в ОВ. Крім того, OB затримав кліренс TG через 6 годин.

Висновки

Жирна їжа дає постпрандіальні зміни в секреції адипонектину та лептину в СЗ, але не в ОВ. Наші спостереження вказують на те, що потенційна регулятивна роль адипонектину та лептину після їжі порушується при ОВ, і це важливо для більш повного розуміння затримки кліренсу ТГ після їжі у людей із ожирінням.

Вступ

Надмірна вага та ожиріння породжують глобальні проблеми зі здоров’ям із кількома порушеннями обміну речовин та супутніми захворюваннями, такими як діабет 2 типу та серцево-судинні захворювання (ССЗ). ССЗ саме по собі є провідною причиною захворюваності та смертності в промислово розвинутих країнах, з ожирінням як незалежним фактором ризику [1], і це було основною причиною смерті у всьому світі в 2012 році [2].

Особи в промислово розвинутих країнах значну частину життя проводять у стані, що не дотримується голодування, після їжі, що пов’язано з посиленням окислення та запалення. Постпрандіальна гіперліпідемія асоціюється із зайвою вагою [13] та абдомінальним ожирінням [14,15,16,17] і є незалежним фактором ризику розвитку атеросклерозу. Крім того, наші знання про зміни прийому лептину та адипонектину після їжі у людей із нормальною вагою та ожирінням обмежені. Результати різняться як для постпрандіальної секреції лептину, так і для адипонектину, повідомляючи про відсутність змін лептину після їжі [18,19,20], а також про підвищення рівня лептину після їжі при контролі нормальної ваги та зниженні у осіб із ожирінням [21, 22] . Щодо адипонектину, звіти виявили як збільшення [23,24,25], так і незміненість [25,26,27,28,29] як для нормальної ваги, так і для людей із ожирінням.

Завдяки розбіжності результатів постпрандіального профілю секрецій адипонектину та лептину як у людей із нормальною вагою, так і у людей із ожирінням, метою цього дослідження було дослідити лептин та адипонектин у постпрандіальному стані у відповідь на жирову та вуглеводну навантаження окремо, у людей із ожирінням та здоровою людиною нормальної ваги.

Методи

Учасники

Волонтерів набирали з Центру ожиріння, відділення гастроентерології, в Університетській лікарні Північної Норвегії (УНН). Критеріями включення для осіб із ожирінням були ІМТ ≥ 30 кг/м 2 та вік 18–70 років. Критеріями виключення були вагітність, поточне куріння, серйозні психічні захворювання та вживання ліків для стимулювання втрати ваги. Критерії включення та виключення для нормальної ваги (ІМТ 2) були однаковими, крім того, що вони були нормотензивними, нормоглікемічними та мали рівень тригліцеридів та холестерину в межах норми. У всіх досліджуваних осіб рівень тироксину (Т4) та тиреотропного гормону (ТТГ) був у межах норми. Всі учасники дослідження були кавказькими.

Вимірювали зріст, масу тіла та обхват талії. Артеріальний тиск вимірювали тричі на правій руці після 15-хвилинного відпочинку. Був використаний відповідний розмір манжети. Було використано середнє значення двох останніх вимірювань. Всі зразки крові відбирали в лабораторії і того ж дня для аналізу глюкози натще, загального холестерину, холестерину ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ), холестерину ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ) та ТГ натще. Зразки відбирали з передньоклітинної вени, у пацієнта в сидячому положенні. Ліпіди сироватки та аполіпопротеїн вимірювали згідно з попереднім звітом нашої групи [30].

Для всіх учасників дослідження були зібрані подвійні рентгенівські абсорбціометрії (DEXA, Lunar Prodigy Advance, GE healthcare, США). DEXA вимірював загальний відсоток жиру, відсоток жиру в животі, загальну масу жиру (кг) та загальну м’язову масу (кг).

Тест на пероральну толерантність до жиру

Пероральний тест на толерантність до жиру (OFTT) виявився хорошим, непрямим та якісним показником кліренсу ТГ після їжі [31]. OFTT проводили, як було описано раніше, тоді як більшість даних осіб із нормальною вагою були опубліковані раніше [30]. Коротше кажучи, зразки крові на сироватковий ТГ відбирали на початковому рівні перед тестовим прийомом їжі з високим вмістом жиру (1 г жиру на кг маси тіла), а потім кожну другу годину протягом наступних 8 годин. Кліренс TG через 6 год розраховували за такою формулою: \ (Зазор \, \ ліворуч (\ праворуч) = 100 \ ast \ ліворуч (\ праворуч) \, - \, TG \ ліворуч (\ праворуч) >> \ праворуч ) \, - \, TG \ ліворуч (\ праворуч) >>> \ праворуч) \). Раніше ми продемонстрували, що кліренс ТГ після їжі через 6 годин був найбільш підходящим заходом [30].

Пероральний тест на толерантність до глюкози

Стандартний пероральний тест на толерантність до глюкози (OGTT) проводили через 12 годин натще, використовуючи пероральний прийом 75 г глюкози, як описано раніше [30]. Глюкозу та інсулін вимірювали кожні півгодини протягом 2 годин, і люди перебували в стані спокою протягом усього тесту. Інсулін в сироватці крові аналізували безпосередньо ELISA (DRG Insulin Elisa kit, DRG Instruments GmbH, Німеччина). Визначення ІЧ проводили за допомогою оцінки моделі гомеостазу для ІР (HOMA-IR) [32,33,34] і розраховували так: HOMA-IR = інсулін натще (мкмоль/л) × глюкоза натще (ммоль/л)/22,5 [35].

Непряма лептинова стійкість

Ми хотіли виміряти непряму ЛР для порівняння між нормальною вагою та ожирінням. Вимірювання енергії спокою (REE) проводили за допомогою тесту навісу за допомогою апарата непрямої калориметрії від метаболічного кошика Medical Graphics CPX (Сент-Пол, Міннесота, США). Непряму калориметрію проводили в положенні лежачи на спині. Перед початком роботи аналізатори O2 та CO2 були відкалібровані (комбінована система внутрішнього та ручного регулювання) на основі температури навколишнього середовища та барометричного тиску. Крім того, аналізатор дихальної здатності калібрували за допомогою трикалібруючого шприца з використанням кількох мір. Вимірювання проводили у стані спокою та голодування протягом 30 хв. РЗЕ отримували з коефіцієнта дихального обміну та коефіцієнта дихання. Після завершення РЗЕ були взяті зразки крові для вимірювання лептину та адипонектину в сироватці крові. Непрямий LR вимірювали як; Співвідношення РЗЕ та сироваткового лептину [36].

Вимірювання адипокінів

Набори ІФА (DRG Diagnostics, Марбург, Німеччина) використовували для аналізу адипокінів лептину (сендвіч, посилання EIA-2395) та адипонектину (людини, посилання EIA-4574) на початковому рівні та після прийому їжі під час OFTT та OGTT.

Статистика

Статистика розраховувалась на основі IBM SPSS 25 для Windows (SPSS Inc., IBM Corporation, Armonk, New York, USA). Параметричну статистику проводили, коли вихідні дані (глюкоза натще, лептин та співвідношення L: A) або трансформовані дані (непрямі LR, HOMA-IR та WBISI), використовуючи журнальне перетворення, дотримувались нормального розподілу з використанням; в іншому випадку використовувались непараметричні тести. За необхідності використовувались тести на незалежні або парні зразки. Двосторонній стор-значення

Результати

Антропометричні, метаболічні та клінічні характеристики

У дослідження було включено 50 осіб із ожирінням та 17 осіб із нормальною вагою, із них 40 жінок із ожирінням та 15 із нормальною вагою. З ожирілих особин; у п'яти пацієнтів був підвищений рівень TG натще (≥1,7 ммоль/л), у трьох пацієнтів нелікована гіпертонія (≥130/≥ 85 мм рт.ст.), у шести пацієнтів знижений рівень ЛПВЩ (жінки, таблиця 1). Значення є середніми (міжквартильний діапазон)

Тест на пероральну толерантність до жиру

Тригліцериди після їжі після перорального тесту на толерантність до жиру

Особи з нормальною вагою

При порівнянні ТГ натще з рівнем ТГ після їжі, у осіб із нормальною вагою спостерігалося значне збільшення ТГ через 2 год (стор = 0,000), і близьке до значного збільшення через 4 год (стор = 0,062) та 8 год (стор = 0,084) під час OFTT (рис. 1в та додаткова таблиця 2).

Ожирілі особини

При порівнянні ТГ натще з рівнями ТГ після їжі, у осіб із ожирінням спостерігалося значне збільшення ТГ через 2 год (стор = 0,000), 4 год (стор = 0,000) та 6 год (стор = 0,000) (рис. 1в та додаткова таблиця 2).

Адіпонектин після їжі після перорального тесту на толерантність до жиру

Особи з нормальною вагою

У здорових осіб із нормальною вагою порівняно з вихідними значеннями спостерігалося незначне, незначне збільшення адипонектину через 2 год (стор = 0,052), а подальше значне зниження до 8 год після їжі (стор = 0,046) (рис. 1а та додаткова таблиця 2).

Особи з нормальною вагою (тільки жінки)

Для здорових осіб з нормальною вагою порівняно з вихідними значеннями спостерігалося значне збільшення адипонектину через 2 год (стор = 0,026), і подальше незначне зменшення до 8 год після їжі (стор = 0,068).

Ожирілі особини

У осіб, що страждають ожирінням, порівняно з вихідними значеннями не було значущих відмінностей у рівнях адипонектину після прийому їжі під час OFTT (рис. 1а та додаткова таблиця 2).

Ожирілі особини (лише жінки)

Для осіб із ожирінням, порівняно з вихідними значеннями, не спостерігалося значних відмінностей у рівні адипонектину після їжі під час OFTT.

Лептин після їжі після перорального тесту на толерантність до жиру

Особи з нормальною вагою

У порівнянні з вихідними значеннями рівень лептину після їжі значно знизився через 2 год (стор = 0,001), 4 год (стор = 0,001), 6 год (стор = 0,001) та 8 год (стор = 0,004). Порівняно з адипонектином початкового збільшення лептину не спостерігалося (рис. 1b та додаткова таблиця 2).

Особи з нормальною вагою (тільки жінки)

У порівнянні з вихідними значеннями рівень лептину після їжі значно знизився через 2 год (стор = 0,001), 4 год (стор = 0,001), 6 год (стор = 0,001) та 8 год (стор = 0,003). Порівняно з адипонектином початкового збільшення лептину не спостерігалося.

Ожирілі особини

Порівняно з вихідними значеннями, рівні постптинального лептину не змінювались у всі моменти часу (рис. 1b та додаткова таблиця 2), але вони мали незначне, незначне збільшення через 8 год (стор = 0,052).

Ожирілі особини (лише жінки)

У порівнянні з вихідними значеннями рівні лептину після їжі не змінювались у всі моменти часу, але вони мали незначне, незначне збільшення через 8 год (стор = 0,054).

Пероральний тест на толерантність до глюкози

Адіпонектин після їжі після перорального тесту на толерантність до глюкози

Особи з нормальною вагою

У порівнянні з вихідними рівнями спостерігалася незначима тенденція до збільшення адипонектину через 30 хв (стор = 0,064) (рис. 2а та додаткова таблиця 3).

Особи з нормальною вагою (тільки жінки)

У порівнянні з початковим рівнем не спостерігалося значних змін адипонектину під час ОГТТ у жінок.

Ожирілі особини

Порівняно з вихідними значеннями адипонектину спостерігалося значне зниження адипонектину через 90 хв (стор = 0,009) (рис. 2а та додаткова таблиця 3).

Ожирілі особини (лише жінки)

У порівнянні з вихідними рівнями адипонектин спостерігав поступове і значне зниження через 90 хв (стор = 0,013), а також через 120 хв (стор = 0,009) під час ОГТТ у жінок.

Лептин після їжі при пероральному тесті на толерантність до глюкози

Особи з нормальною вагою

У порівнянні з вихідними значеннями лептин незначно зменшився (рис. 2б та додаткова таблиця 3), але не суттєво (н.с.).

Особи з нормальною вагою (тільки жінки)

У порівнянні з початковим рівнем не спостерігалося значних змін адипонектину під час ОГТТ у жінок.

Ожирілі особини

У порівнянні з вихідними рівнями лептин мав поступове і значне зниження в усі моменти часу 30 хв, 60 хв, 90 хв та 120 хв (усі: стор = 0,000) під час ОГТТ (рис. 2б та додаткова таблиця 3).

Ожирілі особини (лише жінки)

У порівнянні з вихідними рівнями лептин мав поступове і значне зниження в усі часові моменти 30 хв (стор = 0,000), 60 хв (стор = 0,011), 90 хв (стор = 0,000) та 120 хв (стор = 0,001) під час ОГТТ у жінок із ожирінням.

Як і слід було очікувати, як інсулін, так і глюкоза значно зросли в усі моменти часу в обох групах під час ОГТТ (рис. 2в, г). Люди з ожирінням мали, як очікувалося, значно вищий базальний (табл. 1) і постпрандіальний рівень інсуліну та глюкози. Вимірювання глюкози та інсуліну в OFTT не проводилось.

Обговорення

У цьому дослідженні ми повідомляємо про реакції адипонектину, лептину та ТГ після їжі після 8-годинного жирового навантаження та 2-годинного вуглеводного навантаження у людей із нормальною вагою та ожирінням. На додаток до інсулінорезистентності, на додаток до уповільненого кліренсу ТГ спостерігалася непряма резистентність до лептину у осіб із ожирінням. Загалом, очевидний часовий ефект придушення постпрандіального прийому лептину та адипонектину спостерігався у осіб із нормальною вагою у відповідь на жирове навантаження, тоді як ці норми були більш-менш скасовані у людей із ожирінням. Ці результати також підтверджувались аналізом лише жінок із нормальною вагою та ожирінням. Наші дані вказують на те, що адипонектин і лептин можуть виконувати регуляторну роль після їжі, яка може бути замінена у людей із ожирінням. Ці взаємодії тісно пов'язані з кліренсом ТГ після їжі у видимому комплексі та недостатньо зрозумілих механізмах регуляції білої жирової тканини.

Зростає знання про фізіологію адипоцитів, яка діє на харчові зміни, які через системний ефект можуть бути корисними або шкідливими при різних метаболічних порушеннях, таких як ожиріння. Це, швидше за все, тонка настройка взаємодій в адипокіні та міокіновому секретомі. Більше того, клітинна біологія розширення жиру є складною, але більш глибоке розуміння патофізіологічних змін у жировій тканині пояснює шкідливі системні ефекти (огляд див. Рутковський [47]). Наші спостереження свідчать про те, що підвищення ТГ після їжі викликає тонку настройку реакції адипокіну у осіб із нормальною вагою, але у пацієнтів із ожирінням, які мають резистентність до лептину і, швидше за все, також до резистентності до адипонектину [48].

Сильними сторонами цього дослідження є, по-перше, те, що люди були включені в повсякденну практику амбулаторії з ожирінням, що підкреслює клінічну корисність та можливість перенесення наших спостережень. По-друге, вимірювання адіпокінів після їжі проводили протягом тривалого часу спостереження 8 годин для жирового навантаження та 2 години для вуглеводного навантаження, і задокументували кліренс TG. По-третє, кількість учасників дослідження була вищою, ніж попередні дослідження, які досліджували адипокіни після їжі. Найбільш помітними слабкими місцями є, по-перше, відсутність відповідності між групами, що вивчаються, за кількістю осіб, статтю та віком. Більше того, ми не вимірювали і не реєстрували жодного виду фізичних вправ, а також не контролювали дієту або споживання різних типів жиру, як, наприклад, N-3-PUFA у період до досліджень після їжі. Нарешті, модель вимірювання адипокіну безпосередньо в інтерстиціальній жировій тканині вкрай бажана для отримання більш точного профілю відповіді адіпокінів після їжі.

Висновок

На закінчення спостерігалися зміни після прийому їжі як у адипонектині, так і в лептині, що свідчить про фізіологічну роль після жирної їжі у осіб із нормальною вагою. У осіб із ожирінням з резистентністю до лептину та затримкою кліренсу ТГ ці регуляторні механізми здаються скасованими, але важливі для більш повного розуміння затримки кліренсу ТГ після їжі у людей із ожирінням.