Вплив зниженої ваги, спричиненої дієтою, на рівень ліпопротеїну (а) у людей із ожирінням, які страждають на діабет 2 типу та без нього

Анотація

Цілі/гіпотеза

Підвищений рівень ліпопротеїну (a) [Lp (a)] є незалежним фактором ризику серцево-судинних захворювань (ССЗ), особливо у осіб з діабетом 2 типу. Хоча втрата ваги покращує загальноприйняті фактори ризику ССЗ при діабеті 2 типу, вплив на Lp (a) невідомий і може вплинути на довгостроковий результат ССЗ після втрати ваги, спричиненого дієтою. Метою цього клінічного дослідження було визначити вплив втрати ваги, спричиненого дієтою, на рівень Lp (a) у осіб із ожирінням, які страждають на діабет 2 типу.

Методи

Рівні Lp (a) у плазмі крові визначали за допомогою імунотурбідиметрії у плазмі, отриманій до та після 3–4 місяців дієти з обмеженим енергоспоживанням у чотирьох незалежних когортах дослідження. Первинна когорта складалася з 131 пацієнта з переважним ожирінням з діабетом 2 типу (когорта 1), усіх учасників дослідження „Профілактика відновлення ваги при цукровому діабеті 2 типу” (POWER). До вторинних когорт входили 30 пацієнтів із ожирінням з діабетом 2 типу (когорта 2), 37 осіб із ожирінням без діабету 2 типу (когорта 3) та 26 осіб із ожирінням без діабету 2 типу, які перенесли баріатричну операцію (когорта 4).

Результати

У первинній когорті дієта з обмеженим енергією призвела до втрати ваги на 9,9% (95% ДІ 8,9, 10,8) та покращила загальноприйняті фактори ризику ССЗ, такі як рівень холестерину ЛПНЩ. Рівні Lp (a) зросли на 14,8 нмоль/л (95% ДІ 10,2, 20,6). При однофакторному аналізі зміна Lp (a) корелювала з базовим рівнем Lp (a) (р = 0,38, стор

Вступ

Серцево-судинні захворювання (ССЗ) є основною причиною захворюваності та смертності у осіб із ожирінням, які страждають на цукровий діабет 2 типу та без нього [1,2,3]. Ризик серцево-судинних захворювань у хворих на ожиріння із діабетом 2 типу пояснюється віком, курінням, гіперглікемією, гіпертонією та дисліпідемією [2]. Втрата ваги за допомогою програм способу життя, що складаються з дієти та фізичної активності, призводить до поліпшення звичайних факторів ризику ССЗ та є першою лінією терапії для уповільнення розвитку діабету 2 типу та прогресування його ускладнень у осіб із надмірною вагою або ожирінням [4, 5].

Ліпопротеїн а [Lp (a)] є незалежним фактором ризику ССЗ [6,7,8,9,10,11,12]. Lp (a) складається з LDL-подібної частинки з додатковим приєднаним аполіпопротеїном (a) [Apo (a)]. Концентрації Lp (a) у плазмі сильно варіюються між особами та в основному генетично визначаються кількістю копій kringle-IV типу 2 (KIV-2) у білку Apo (a) [Iso (a) ізоформа] [13,14, 15,16]. Показано, що низька кількість копій KIV-2, пов’язана з підвищеним рівнем Lp (a), збільшує ризик ССЗ [17]. Нещодавня перспективна популяційна когорта з 56 367 учасників продемонструвала значно вищий внесок рівнів Lp (a) у ССЗ та ризик інфаркту міокарда у пацієнтів із діабетом 2 типу, ніж у контрольних учасників без діабету 2 типу [18]. Близько 25% різниці рівнів Lp (a) пояснюється способом життя [19]. Як повідомляється, втрата ваги у людей із ожирінням впливає на рівень Lp (a), але результати суперечливі [20,21,22,23]. Вплив втрати ваги на рівень Lp (a) у плазмі крові при цукровому діабеті 2 типу ще не визначений.

Метою поточного дослідження було визначити вплив зниженої ваги, спричиненої дієтою, на рівень Lp (a) у пацієнтів із ожирінням із діабетом 2 типу. Для підтвердження наших висновків ми також вивчили вплив втрати ваги на рівень Lp (a) у трьох незалежних когортах пацієнтів із ожирінням з діабетом 2 типу або без нього. В якості другорядної мети ми оцінили вплив ізоформ Apo (a) на зміни рівня Lp (a), спричинені дієтою, у осіб із діабетом 2 типу.

Методи

Учасники та втручання

Вплив втрати ваги досліджували у чотирьох незалежних когортах. Первинна когорта (когорта 1, n = 131) складався з осіб із надмірною вагою та ожирінням (ІМТ> 27 кг/м 2, 93% ожиріння) з діабетом 2 типу, які брали участь у фазі обкатки випробування запобігання відновленню ваги (POWER) (реєстраційний номер випробування NTR2264 ) [24]. Це дослідження мало на меті вивчити тривале підтримання ваги після фази обкатки дієти. Розмір вибірки 131 пацієнта був достатнім для виявлення різниці 10,6 нмоль/л (5 мг/дл) у рівні Lp (a) з кореляційною базовою кореляцією 0,95 між вимірами, α 0,05 та потужністю від 0,90. Дієта розпочалася з 8-тижневої дієти з дуже низьким енергоспоживанням (дуже низькокалорійна дієта [VLCD]) приблизно 3000 кДж (750 ккал) на день, що складається із двох замінників їжі (Glucerna, Abbott Nutrition, Lake Forest, IL, США ) і невелика вечеря щодня. Після цього споживання енергії повільно збільшувалось приблизно до 5500 кДж (1300 ккал) на день (низькоенергетична дієта) протягом 12 тижнів. Раніше повідомлялося про деякі базові характеристики та вплив дієти на масу тіла в когорті 1 [25].

Когорта 2 (n = 30) також складався з пацієнтів із надмірною вагою та ожирінням (80% ожиріння) з діабетом 2 типу, які були набрані після закінчення дослідження POWER для вивчення впровадження VLCD для схуднення при цукровому діабеті 2 типу. Учасники пройшли те саме дієтичне втручання, що й пацієнти первинної когорти. Кохорти 1 та 2 були набрані з амбулаторної клініки діабету Медичного центру Еразма, Роттердам, Нідерланди. Для зменшення ризику гіпоглікемії дози інсуліну та похідних сульфонілсечовини знижували перед початком дієти, але після проведення базових вимірювань. Під час дієти дозу інсуліну регулярно регулювали для досягнення оптимального контролю глікемії. Продовжували застосовувати метформін. Лише двоє учасників приймали агоніст рецепторів глюкагоноподібного пептиду 1 (GLP-1), який продовжували протягом періоду втручання. Під час дослідження лікування статинами не змінювалося.

Когорта 3 складалася з 37 осіб із ожирінням без діабету 2 типу, які були завербовані в Центр ожиріння «Centrum voor Gezond Gewicht» Медичного центру Еразма. Вони пройшли 3-місячне дієтичне втручання, що включало зменшення споживання на 2000 кДж (500 ккал) на день відносно базового рівня (низькоенергетична дієта), з вмістом макроелементів та мікроелементів відповідно до національних дієтичних рекомендацій, тоді як фізичні вправи заохочувались.

Когорта 4 складалася з 26 осіб із ожирінням без діабету 2 типу, які перенесли шлунок (n = 10) або процедура шлункового шунтування (n = 16). Ці учасники були набрані в медичному центрі Лейденського університету, Лейден, Нідерланди. Жодна конкретна дієта не рекомендувалась поза етапом прогресування їжі протягом перших 3 місяців після операції. Аналізи проводили на початковому рівні та через 3 місяці після операції.

Дослідження дієтичного втручання та аналіз Lp (a) раніше зібраних клінічних зразків були схвалені Комітетом з медичної етики Медичного центру Еразмуса (посилальні номери MEC-2009-143, MEC-2014-090 та MEC 2016-604). Дослідження баріатричної хірургії та використання зразків було схвалено Комітетом з медичної етики Медичного центру Лейденського університету (довідковий номер MEC P08.215). Всі розслідування проводились відповідно до принципів Гельсінської декларації (2008 р.). Усі учасники надали письмову інформовану згоду.

Вимірювання

Зразки крові отримували після нічного голодування і зберігали при -80 ° C до подальшого аналізу. Були зареєстровані демографічні змінні та виміряно вагу, зріст та обхват талії (крім когорти 4). Етнічна приналежність виражалася як біла чи не біла. HbA1c, глюкозу натще, загальний холестерин, холестерин ЛПНЩ, холестерин ЛПВЩ та триацилгліцерин вимірювали за допомогою стандартних лабораторних методик.

Вимірювання Lp (a)

Концентрації Lp (a) у плазмі крові вимірювали за допомогою посиленого частинками імунотурбідиметричного аналізу, який в основному не залежав від числа повторень Apo (a) KIV (Diagnostic System # 171399910930; DiaSys Diagnostic System, GmbH, Holzheim, Germany) [26]. Зразки плазми зберігали при -80 ° C протягом 0,5–5 років і вперше розморожували до цього аналізу. Для кожного індивідуума рівні на вихідному рівні та після втручання вимірювали в одному і тому ж циклі. Межа виявлення аналізу становила 6 нмоль/л, а середня мінливість у межах аналізу становила 2,8%. Втручання триацилгліцерину у вимірювання Lp (a) було мінімальним, оскільки виміряні рівні Lp (a) менше 5% впливали додаванням плазми, що містить різні концентрації триацилгліцерину (від 0 до 12 ммоль/л) до плазми з відносно висока концентрація Lp (a) (169 або 338 нмоль/л). Повторне відбирання проб у 27 здорових контрольних осіб з інтервалом 2–6 місяців не виявило значущих відмінностей у медіані Lp (a): 29,3 нмоль/л (інтерквартильний діапазон [IQR] 17,5–87,8) проти 26,4 нмоль/л (IQR 12,4– 60,3), стор = 0,087 для 0-го дня та через 2–6 місяців відповідно.

У первинній когорті (когорті 1) число повторень Apo (a) KIV визначали за допомогою імуноблотингу, як описано раніше [27, 28]. Коли були присутні дві різні ізоформи Apo (a), смуга, що представляє меншу ізоформу, виявляла найсильнішу інтенсивність у більшості випадків і використовувалась як безперервна змінна. Apo (a) Номери повторень KIV були стратифіковані на дві групи, як описано раніше [28]: низька молекулярна маса (маса) (LMW), коли була принаймні одна ізоформа з 22 або менше повторень KIV, і висока молекулярна маса (маса) ( HMW), коли були присутні лише ізоформи з більш ніж 22 повторами.

Статистичний аналіз

Нормальність даних та однорідність дисперсій перевіряли за допомогою критерію Шапіро – Вілка та критерію Левена. Змінні виражали як середнє значення ± SD або як медіану для IQR, і тестували на статистичну значимість за допомогою двосторонньої парної вибірки т тест або рейтинговий тест Вілкоксона, залежно від нормальності даних. Медіани та 95% ДІ були розраховані за допомогою статистичних даних співвідношень, а медіанні відмінності були проаналізовані за допомогою відповідного зразка тесту Ходжеса – Лемана. Завдяки низькій чисельності в когортах 2, 3 та 4, поглиблений аналіз проводили лише для когорти 1. Ми визначили кореляцію Спирмена як базових рівнів Lp (a), так і зміни Lp (a) з різними змінними втрати ваги та контроль глікемії.

U-тести Манна – Уїтні використовувались для аналізу різниці у вихідних рівнях Lp (a) між підгрупами НМГ та ГМВ. Багатофакторний аналіз багаторазового вимірювання ANOVA (MANOVA) (на трансформованих Блом змінних результатів) використовували для аналізу різниці у зміні Lp (a) між підгрупами. Для статистичного аналізу використовували SPSS версії 21.0 (IBM, Armonk, NY, США) та GraphPad Prism версії 5 (GraphPad Software, La Jolla, CA, USA).

Результати

Вплив дієти на пацієнтів із ожирінням з діабетом 2 типу (когорта 1)

Характеристики первинної когорти (когорти 1) на початковому рівні та після втручання наведені в таблиці 1. 131 особа була переважно ожирінням, оскільки 93% мали ІМТ більше 30 кг/м 2. Решта мали ІМТ> 27 та ≤30 кг/м 2. Ця когорта мала змішане етнічне походження (56% білих та 44% небілих: південноазіатських та африканських). Базові рівні Lp (a) негативно корелювали з кількістю повторення Apo (a) KIV (р = −0,53, стор Таблиця 1 Характеристика когорт дослідження до та після втручання

Дієта призвела до втрати ваги на 10,2 кг (95% ДІ 9,2, 11,3), що еквівалентно 9,9% (95% ДІ 8,9, 10,8) початкової маси тіла. ІМТ, і окружність талії значно зменшились (стор Рис. 1

Індуковані дієтою зміни рівня Lp (a) на людину в когорті 1 (n = 131). Індивідуальні учасники (х-осі) розташовані відповідно до зміни рівня Lp (a), спричиненої дієтою. Сірі смуги, білі учасники; чорні смуги, не білі учасники

Зміна Lp (a) корелювала з базовим рівнем Lp (a) (р = 0,38, стор Рис.2

Вплив дієтичного втручання на рівень Lp (a) у підгрупах ізоформи Apo (a) у когорті 1. Медіани та 95% ДІ рівнів Lp (a) до та після дієтичного втручання для групи ізоформ LMW Apo (a) (кружечки, n = 43) та групи ізоформ HMW Apo (a) (квадрати, n = 88)

Довготривалий ефект

З 131 учасника когорти 1 69 погодились надати додатковий зразок крові через 20 місяців після закінчення дієтичного втручання. Ця підгрупа була старшою (55,6 проти 51,8 років, стор = 0,016), мав довшу історію діабету 2 типу (12,2 проти 8,8 років, стор = 0,017) і втратив більше ваги під час втручання (12,1 проти 8,6 кг, стор = 0,001), але не відрізнявся від інших учасників за розподілом за статтю, етнічною приналежністю, вихідним рівнем Lp (a), ІМТ, HbA1c та холестерином LDL, а також за зміною Lp (a) під час дієти. У цій підгрупі рівні Lp (a) зросли з 40,9 нмоль/л (IQR 15,6–151,7) до 55,1 нмоль/л (IQR 24,7–200,2) під час дієтичного втручання. Через двадцять місяців після дієти пацієнти відновили в середньому 6,8 ± 5,5 кг маси тіла, але все ще були на 5,2 ± 6,0 кг нижче вихідної ваги. Рівні Lp (a) знизились до 43,9 нмоль/л (IQR 12,2–157,8), що більше не відрізнялося статистично від базових рівнів (стор = 0,050). Відновлення ваги не корелювало зі зниженням рівня Lp (a) з кінця втручання до 20 місяців після втручання (р = -0,06, стор = 0,626).

Вплив втрати ваги на рівень Lp (a) у вторинних когортах

Характеристики когорт 2–4 на початковому рівні та після втручання наведені в таблиці 1. Когорта 2, що складається переважно з пацієнтів із ожирінням з діабетом 2 типу, показала ефекти дієти, подібні до первинної когорти. Втрата ваги становила 9,0 кг (95% ДІ 6,7, 11,3) або 8,5% (95% ДІ 6,5, 10,6) від початкової маси тіла, і ІМТ, і окружність талії значно зменшились (стор Рис.3

ΔLp (a) та Δ вага у чотирьох незалежних когортах дослідження. Означає та 95% ДІ для Δваги (білі кола) та медіани з 95% ДІ для ΔLp (a) (чорні кола) у чотирьох когортах. Розмір символів відображає кількість учасників

Обговорення

Наші дані показують, що зниження ваги, спричинене дієтою, підвищувало рівень Lp (a) у осіб із надмірною вагою та ожирінням, незалежно від наявності або відсутності діабету 2 типу. Повторне відбирання проб у здорових учасників контролю з інтервалом 2–6 місяців показало, що збільшення рівня Lp (a) не пояснювалось загальними змінами навколишнього середовища з часом чи артефактами аналізу. У пацієнтів з діабетом 2 типу ступінь збільшення Lp (a) в основному визначався вихідним рівнем Lp (a), причому найвищий приріст спостерігався у осіб з найвищими вихідними рівнями. Цей ефект на Lp (a) не залежав від ізоформи Apo (a). Такого збільшення рівнів Lp (a) не спостерігалося у осіб, які перенесли баріатричну операцію, припускаючи, що втрата ваги сама по собі не збільшує рівні Lp (a).

У учасників, які перенесли баріатричну операцію, втрата ваги не супроводжувалася підвищенням рівня Lp (a). Два попередні дослідження показали, що індукована баріатричною хірургією втрата ваги у людей із ожирінням супроводжувалась зниженням рівня Lp (a) [37, 38], тоді як інше дослідження не виявило значного ефекту [39]. Вплив баріатричної хірургії на потік і передачу сигналів жовчних кислот, запалення, виділення шлунково-кишкових гормонів, мікробіом кишечника та процеси загоєння ран, можливо, все це вплинуло на Lp (a), що призвело до відсутності збільшення, спричиненого втратою ваги у рівнях Lp (a) [40,41,42,43,44].

Базові рівні Lp (a) у наших двох когортах з діабетом 2 типу (когорти 1 і 2) були відносно високими в порівнянні з двома когортами без діабету типу 2 (когорти 3 і 4), тоді як у Дослідженні щодо здоров'я жінок та Копенгагенському міському серці Вивчення рівнів Lp (a) у учасників з діабетом було значно нижчими за рівні Lp (a) у контрольних учасників [45, 46]. Небілі особини, зокрема особи південно-азіатського походження, демонструють помітно вищі рівні Lp (a), ніж білі особини [47,48,49], і вони надмірно представлені в наших когортах з діабетом 2 типу. Зміна Lp (a) під час дієти корелювала з етнічною приналежністю. Однак під час аналізу повторних вимірювань ми не виявили різниці між білою та небілою популяціями в ΔLp (a). Це свідчить про те, що особи, що не є білими, мають вищі вихідні рівні Lp (a), а отже, демонструють найвищі абсолютні зміни рівня Lp (a) при дієтах, але відносна зміна подібна до такої у білих осіб.

Сильними сторонами цього дослідження є його перспективна конструкція та використання чотирьох незалежних когорт для дослідження впливу втрати ваги на Lp (a), що більш ніж подвоїло загальну кількість учасників, які до цього часу були вивчені щодо цієї теми. Наше дослідження носить описовий характер. Подальші дослідження повинні з'ясувати механізми, що лежать в основі підвищення рівня Lp (a) при втраті ваги, спричиненої дієтою, а також наслідки втрати ваги для функціональності Lp (a). Оскільки всіх учасників було направлено до третинного центру, наші висновки можуть не застосовуватися до всієї популяції пацієнтів із надмірною вагою та ожирінням з діабетом 2 типу або без нього. Ми виявили, що вплив втрати ваги, спричиненого дієтою, на рівень Lp (a) спостерігався незалежно від наявності або відсутності діабету 2 типу. Однак деякі особи в когортах 3 і 4 могли мати порушення толерантності до глюкози, оскільки класифікація базувалася на рівні глюкози натще, а не на пероральному тесті толерантності до глюкози. Нарешті, необхідне довготривале подальше дослідження, щоб визначити, чи впливають підвищені рівні Lp (a) після дієти для схуднення на частоту ССЗ у пацієнтів із ожирінням з діабетом 2 типу та без нього.

На закінчення, рівень Lp (a) значно збільшився у людей із ожирінням, які страждають на цукровий діабет типу 2 та без нього під час схуднення, спричиненого дієтою, але не у осіб, які перенесли баріатричну операцію. Це може гіпотетично зменшити корисні кардіометаболічні ефекти втрати ваги, спричиненого дієтою. Отже, Lp (a) може бути додатковою мішенню для осіб із надмірною вагою та ожирінням, які харчуються з обмеженим енергоспоживанням, щоб зменшити ризик ССЗ. Необхідні довготривалі подальші дослідження, щоб встановити, чи додавання певного агента, що знижує рівень Lp (a), до дієтичного втручання покращить довгострокові результати ССЗ у осіб із ожирінням з діабетом 2 типу та без нього.