absztrakt
A ghrelin étvágy- és energiafogyasztásra gyakorolt hatásainak vizsgálata szegény, elhízott és posztgastrectomia esetén.
tervezés:
Véletlenszerű, kettős-vak, placebo-kontrollos vizsgálat.
betegek:
Kilenc szegény alany (átlagos testtömeg-index (BMI) 23,5 ± 3 kg/m2) és kilenc betegesen elhízott alany (átlagos BMI 51,4 ± 10 kg/m2) és nyolc posztgastrectomia egyén (átlagos BMI 22,4 ± 1 kg, 0 kg/m2),
beavatkozások:
Az alanyokat vagy intravénás ghrelinnel (5 pmol kg-1 perc-1), vagy sóoldattal infundáltuk 270 perc alatt. Szilárd energiájú reggelit biztosítottak számukra, majd az infúzió végén egy ingyenes büfés ebédet.
Fő intézkedések: \ t
Az éhség rögzítésére vizuális analóg skálákat használtak, és az energiafogyasztást közvetett kalorimetriával mérték.
az eredmények:
A Ghrelin növelte az ebéd energiafogyasztását szegény alanyoknál (41% -os növekedés, P 1. Emellett azt találták, hogy növeli az ételfogyasztást, ha perifériásán rágcsálóknak és emberi alanyoknak adják be. 2, 3, 4 24 órás szérumprofilok emberekben, adott napi három étkezés azt mutatta, hogy a keringő ghrelin étkezés előtt megnövekedett, majd csökkent. 5 Ezen túlmenően, amikor az alanyok önként kérték az étkezést idő ingerek nélkül, a ghrelinről kiderült, hogy növekszik egy közelgő étkezés előtt és korrelál az éhségértékekkel. Ezek a tanulmányok arra utalnak, hogy a ghrelin ételindítóként működik az emberekben, és hogy a ghrelin és az észlelt éhség szorosan összefügg.
A Ghrelin befolyásolja az energiafelhasználást is; Rágcsálókon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a ghrelin növeli a légzési hányadost (RQ), de ezt emberben nem sikerült megismételni. 3, 7
Az elhízott alanyokról ismert, hogy alacsony a keringő ghrelin szintje, és a ghrelin szintje ennek következtében csökken a súlya. Ez azt jelenti, hogy a ghrelin részt vesz a hosszú távú súlykontrollban. Az elhízott egyéneknek ugyanakkora a ghrelin profilja, mint a szegényeknek, és a ghrelin felszabadulása elhízott állapotban evés után gyengül. Bár sok tanulmány kommentálta az elhízott emberek kóros étkezési szokásait, kevés publikált adat hasonlítja össze a szilárd energiájú étrend körüli szegény és elhízott alanyok éhségprofiljait. Érdekes meghatározni, hogy az elhízott embereknél az étel körüli rendellenes ghrelin-profilok megnyilvánulnak-e ezen személyek abnormális éhségprofiljainál. Az elhízott alanyokról ismert, hogy az étkezés utáni termogenezis károsodott, és nem ismert, hogy összefüggésbe hoznák alacsony ghrelin-szinttel. 9.
A ghrelin termelés kétharmada a gyomorból származik, és a gasztrektómián átesett személyek jelentősen csökkentették a ghrelin szintet. Így ezek az alanyok olyan emberi modellt nyújtanak számunkra, amely jelentősen csökkenti a keringő ghrelin szintet. A táplálékfelvételt és az energiafogyasztást már leírták 12, de legjobb tudásunk szerint az energiafogyasztást nem vizsgálták olyan személyeknél, akik gasztrektómián estek át.
Ezért az volt a célunk, hogy megvizsgáljuk a ghrelin hatását az étvágyra és az energiafogyasztásra három egyéncsoportban - szegény, kórosan elhízott és posztgastrectomia -, ami lehetővé teszi számunkra, hogy két különböző modellt vizsgáljunk csökkent keringő ghrelin szinttel a kontroll populációhoz képest.
Tantárgyak és módszerek
Önkénteseket toboroztak reklám útján, egy helyi súlykontroll klinikáról és egy sebészeti adatbázisból. A tanulmányt a South Sefton Kutatási Etikai Bizottság jóváhagyta (projekt nyilvántartási száma: EC.05.03), és a Helsinki Nyilatkozat elveinek megfelelően hajtották végre. Az önkéntesek írásbeli beleegyezésüket adták, normál fizikális vizsgálatot és elektrokardiogramot végeztek. A karbamid és az éhgyomri elektrolitok és a glükóz normális volt minden alanynál.
elemeket
Jegyzőkönyv
A protokollt az 1. ábra foglalja össze. Az alanyokat arra kérték, hogy igyanak gyors és csak vizet a vizsgálat előtti éjszaka 2100 órától, és tartózkodjanak az alkoholtól vagy a megerőltető testmozgástól a vizsgálati napot megelőző 24 órán keresztül. Mindegyik alanyot két alkalommal vizsgálták, és két -0,9% sóoldat és ghrelin (5 pmol kg-1 perc-1) infúziót kaptak randomizált kettős-vak keresztezett konstrukcióban. Az 5 pmol kg −1 min-1 dózist azért választották, mert korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a ghrelin intravénás infúziója ebben a dózisban jelentősen megnöveli a táplálékfogyasztást szegény és közepesen elhízott egyéneknél. 2, 3
Protokoll az infúziós vizsgálat napjára.
Teljes méretű kép
Az emberi grelint acilezett (oktanoilezett) formában szállítják, és a Clinalfa Products, a Merck Biosciences AG, Laufelfingen, Svájc gyártja.
Vérmintákat vettünk a kiinduláskor, 30, 60, 75, 90, 105, 120 percig, majd a vizsgálat végéig. A vizsgálatot 1630 órakor fejezték be. A mintákat 0,07 mg aprotonint (500 Kallikrein Inaktivációs Egység (KIU)) tartalmazó műanyag EDTA csövekbe gyűjtöttük, azonnal centrifugáltuk, majd a vizsgálatig -80 ° C-on tároltuk. Az alanyok elvégezték az analóg éhség és jóllakottság skála (VAS) vizuális kiértékelését is minden mintavételi helyen (lehetséges pontszám 0-100 mm). A VAS-t olyan kutatók mérték, akiket elvakítottak a tanulmányi és infúziós adatoktól. Az energiafogyasztást és az RQ-t közvetett kalorimetriával (Deltatrac II) mértük óránként, a vizsgálat során. Az alanyok a közvetett kalorimetriás vizsgálat során hátul voltak, és elengedték őket, és a méréseket átlagolták a 20 perces mintavételi periódus alatt. A nyugalmi metabolizmus sebességét (RMR) az (5, 5 × V02) + (1,76 × VCO2) -25, 87) képlettel és az RQ (VCO2/V02) képlettel számoltuk.
tesztek
A teljes (acilezett és dezacilezett) plazma-ghrelint kétszer meghatározzuk egy kereskedelemben kapható radioimmun-vizsgálattal (Phoenix Pharmaceuticals, Belmont, CA, USA). A vizsgálaton belüli és a vizsgálatok közötti együtthatók 7, 3 és 9,5% voltak.
Statisztikai analízis
Plazma-ghrelin sovány, elhízott és gasztrektómiai betegeknél ( a ) sóoldat és ( ) ghrelin infúziója. * Jelentősen eltérő pontok (P
Átlagos svédasztalos energiafogyasztás szegény, elhízott és gastrectomia csoportokban. * A P energiafogyasztás jelentős növekedése
A vizuális analóg skála (HAS) értékei a ghrelin és a sóoldat infúziója során ( a ) sovány vezérlők és ( ) elhízott és ( c ) a gastrectomia alanyainak.
Teljes méretű kép
Jelentős átfogó kölcsönhatás volt az éhség, a hormon és a csoport között (MANOVA f (12, 5) = 3,95, P = 0,0335), és az éhség idővel jelentősen megváltozott (MANOVA f (12, 5) = 5,75, P = 0,033). A sóoldat infúziója során szignifikáns különbség volt a rossz és az elhízott éhség között (f (12, 96) = 6, 61, P
A vizuális analóg skála (VAS) látásértékei a ghrelin és a fiziológiás sóoldat infúziói során ( a ) sovány vezérlők és ( ) elhízott és ( c ) gastrectomia.
Teljes méretű kép
Az energiafogyasztásra gyakorolt hatás
Az RMR nem különbözött szignifikánsan a három csoport között, ha a teljes zsírtömegre korrigáltuk (ANCOVA f (16, 30) = 1,5, P = 0,16), és a ghrelin infúziónak nem volt szignifikáns hatása az RMR-re (ANCOVA f (2, 21) = 0,32, P = 0,73). Ezeket az adatokat a 2. táblázat mutatja. Ezzel szemben a ghrelin szignifikáns teljes hatással volt az RQ-ra, mindhárom csoport összesített adataival (ANOVA f (1, 21) = 5,6 P = 0,03). Az étkezés előtti RQ-t (azaz egy fix energiájú reggeli előtt) a ghrelin infúzió sem változtatta meg e három csoport egyikében sem. Az étkezés után (fix energiájú reggeli után) az RQ növekedett a ghrelin infúzióval szegény alanyokban (0,92 ± 0,03 vs. 0,90 ± 0,03), de nem érte el a statisztikai szignifikanciát (P = 0,33). Bár elhízott betegeknél szignifikáns általános különbség volt az RQ-ban (ANOVA f (8, 62) = 2,81, P = 0,01) a ghrelin és a sóoldatok között, a későbbi post hoc tesztek azt mutatták, hogy csak étkezés utáni RQ (fix energiájú reggeli után) szignifikánsan magasabb volt a ghrelin infúzió alatt (0,86 ± 0,01 vs. 0,93 ± 0,03, P = 0,03).
Asztal teljes méretben
A 6a. Ábra az RQ étkezés utáni növekedésének jellegzetes mintáját mutatja szegény egyéneknél. A sovány alanyok RQ-értéke szignifikánsan megnő a fix energia étkezés után (P = 0,01) a vizsgálat mindkét napján. Ezzel szemben az elhízott egyéneknél a szülés utáni RQ (P = 0,1) nem nő szignifikánsan a sóoldat infúziója alatt, de az étkezés utáni RQ (P = 0,03) a ghrelin infúzió során jelentősen megnő, és hasonló időprofil áll helyre, mint rosszul alanyok. (6b. Ábra).
A légzési hányados a ghrelin és a sóoldat infúziói során ( a ) ellenőrzése a szegények és ) elhízott és ( c ) gastrectomia.
Teljes méretű kép
A gasztrektómia-alanyok nem mutattak szignifikáns változást az RMR-ben vagy az RQ-ban a ghrelin és a fiziológiás sóoldat infúziói között, az AUC számítások, valamint a pre- és postrandialis RQ összehasonlításával. Az ételre adott RQ időprofilja (6c. Ábra) és az RMR sóoldatos infúzió során nem különbözött szignifikánsan a szegény alanyok profiljától.
Érdekes azonban, hogy a ghrelin összességében szignifikánsan befolyásolta-e a kiindulási értéket a sóoldatos infúzióhoz képest (ANOVA f (8, 168) = 6, 2, P 3 Druce és mtsai. közepesen elhízott egyének átlagos BMI-je 31,9 kg/m2, azonban tanulmányunk az első jelentés, amely megerősíti, hogy az 51,4 kg/m2 átlagos BMI-vel rendelkező, kóros elhízott egyének szintén érzékenyek a ghrelin étvágyra és táplálékfelvételre gyakorolt hatására.
Kimutattuk, hogy a rosszul elhízott egyének éhségszintje megváltozott a szilárd energiájú étkezés körül a rossz kontrollokhoz képest. Ezért a betegesen elhízott egyének nem jelentenek étkezés előtti növekedést és étkezés utáni éhség csökkenést, amint azt a rossz kontrollok kimutatták. Számos jelentést jelentettek az elhízás rendellenes étkezési magatartásáról 14, de csak egy közelmúltbeli jelentést találtunk, amely összehasonlította a rögzített energiájú VAS pontszámokat a szegény és elhízott alanyok fix energiájával. Érdekes módon a nyomozók a betegesen elhízott egyének különféle csoportjaiban vizsgálták az étvágyat, és adatainkkal ellentétben az éhség és a jóllakottság egyértelmű oszcillációit találták az étellel. Alanyuk átlagos BMI-je azonban 41,3 ± 0,9 volt a mi csoportunkhoz képest, amelynek átlagos BMI-je 51,4 ± 3 volt. Valószínű, hogy csoportunk a „szuper elhízott” elhízási kategóriát képviseli, és teljesen más mintát mutathat szilárd étel körüli VAS.
Az elhízott egyéneknél az étkezés előtti maximális és az étkezés utáni éhségminimum hiánya összefüggésbe hozhatja az e személyeknél gyakran előforduló rendellenes étkezési szokásokat. 14 Ha azonban elhízott egyéneknek exogén ghrelint adnak, az éhség tipikus "éhes" típusa helyreáll. A plazma ghrelin szintje alacsonyabb az elhízott egyéneknél, és nem gátolja ugyanolyan mértékben a ghrelin felszabadulását az ételekben. 8, 16 Vizsgálatunk megerősíti ezeket a megállapításokat kórosan elhízott egyéneknél, ami látszólag tükrözi éhségüket. Ezért a ghrelin csökkent keringésű ghrelinben szenvedő betegek számára történő visszaállítása visszaállítja az éhség normális fiziológiai mintázatát. Természetesen az elhízott egyedek alábecsülhetik az elhízást, de a ghrelin beadásakor itt vizsgált alanyok esetében úgy tűnik, hogy az éhségről megfelelően beszámoltak. Úgy tűnik, hogy a Ghrelin erős éhségstimulátor ebben a csoportban, mivel az éhség pontszám minden időpontban magasabb a sóoldat infúzió napjához képest.
Az elhízás alacsony grhrelinszintje, amely kezdetben előnyösnek tűnik, valójában rosszul alkalmazkodó lehet, és kóros étkezési szokásokat terjeszthet, ami azt jelenti, hogy az állandó alacsony ghrelinszint és a hagyományos ételek köré simított hormonprofilok a folyamatos "legeltetés" tényezői lehetnek. elhízott egyéneknél megfigyelhető. Az a tény, hogy az elhízott egyének olyan erősen reagálnak az exogén ghrelinre, ezt alátámasztja, és ismét arra utal, hogy a ghrelin és az éhség szorosan összefügg ezekben az egyénekben. Elfogadjuk azonban, hogy az étvágy és az ételbevitel szabályozása bonyolult, és hogy bármely hormon vagy peptid plazmaszintjének változása valószínűleg nem felel meg önmagában a sok fiziológiai és pszichológiai változásnak, amelyek gyakran kísérik a kóros elhízást.
Elhízott egyéneknél a jóllakottság is alacsonyabb volt a ghrelin esetében, de nem változott a testsúlycsökkenés kontrolljaiban vagy a gasztrektómiás alanyokban. Ennek oka nem világos, és az lehet, hogy az elhízott betegek másképp mutatják a jóllakottságot, mint más csoportok. Megállapíthatták, hogy a fix energiájú étkezés kevésbé telített, mint a többi csoport17, bár sóoldatban nem jelentették (5a. Ábra). Bár a YY (PYY) peptid és a glukagon-szerű peptid-1 (GLP-1) elhízott 18, 19-es alanyoknál alacsonyabbnak mondhatók, alanyaink nagyon hasonló jóllakottsági profilt mutattak, mint a szegény alanyok (5a. És b. Ábra), annak ellenére, hogy rendellenes éhség. Különösen az elhízott alanyok jóllakásának időbeli mintázata (5b. Ábra) változatlan marad a ghrelin infúzió alatt, de az infúzió befejezése után jelentősen csökken és gyorsan normalizálódik. Alternatív megoldásként hormonális magyarázat lehet; Lehetséges, hogy a ghrelin hatással van az elhízott emberek rövid távú jóllakottsági jeleire? Le Roux és mtsai. nem talált exogén ghrelin hatásokat a GLP-1 és PYY szaturációs hormonokra egészséges kontrollokban és vagotomizált személyekben, de figyelemre méltó, hogy nem vizsgálták az elhízott állapotot. 12.
Mint más vizsgálatoknál, itt is kimutattuk, hogy a gasztrektómiás betegeknél alacsony a ghrelin plazmaszintje. 20 Pekic és mtsai. 21 nemrégiben kimutatták, hogy az egészséges egyénekkel ellentétben a gasztrektómiás alanyok nem mutatják a plazma ghrelin felszabadulásának elnyomását orális glükóz beadása után. Eredményeikkel összhangban a gasztrektómiás betegeink lapos ghrelin-választ kaptak egy szilárd kalóriatartalomra, és a plazma-ghrelin nem különbözött szignifikánsan az alapvonaltól. A Ghrelinről ismert, hogy akut glükózmegkötő hatása van, és fokozza a növekedési hormon felszabadulását a gasztrektómia alanyaiban, ami arra utal, hogy ezek az egyének érzékenyek a ghrelin akut metabolikus hatásaira. 22, 23
A rágcsálókkal végzett vizsgálatokkal összhangban, amelyek azt mutatják, hogy a ghrelin növeli az RQ, 7, 31 értékeket, kimutattuk, hogy a ghrelin átfogó hatással van az RQ-ra, és növeli az étkezés utáni RQ-t elhízott embereknél. Úgy tűnik, hogy a Ghrelin is növeli az étkezés utáni RQ-t az egészséges kontrollokban, de nem érte el a statisztikai szignifikanciát. Érdekes, hogy az elhízott egyéneknél nem jelentős az étkezés utáni RQ növekedés a sovány egyedekhez képest a sóoldat infúziója alatt. A csökkent RQ nagyobb zsírfelhasználást jelez, és ez összhangban áll más olyan vizsgálatokkal, amelyek arra utalnak, hogy az étkezés utáni szubsztrát kihasználása megváltozhat az elhízásban. Az egészséges és elhízott egyéneknél a ghrelin infúzió során megfigyelt általános RQ növekedés azt jelenti, hogy emberi alanyokban, például rágcsálókban a ghrelin elősegíti az adipozitást.
Egy másik érdekes megállapítás az volt, hogy a perifériás ghrelin átfogó hatással van az RQ időbeli változékonyságára a sóoldathoz képest. Ez a hatás mindhárom csoportban jelen volt, annak ellenére, hogy a gasztrektómia-csoportra látszólag minimális hatás gyakorolt. Lehetséges, hogy a ghrelin farmakológiai dózisokban nagyobb rezgéseket eredményez, ha élelmiszerhez kapcsolódó szubsztrátot használnak. Erről a szakirodalom nem számolt be széles körben, és érdekes módon a közelmúltban különféle eredményeket találtak a ghrelin receptor knockout egereknél; Úgy tűnik, hogy megnövekedett az RQ variabilitása a kontrollokhoz képest. Ezért a vizsgálatunk során a ghrelin visszaállíthatja a szubsztrát kihasználtságának "sovány" időbeli mintázatát mind az elhízott, mind a gasztrektómiás egyéneknél, egyszerűen elősegítve az RQ nagyobb változékonyságát étkezés közben.
A vizsgálat fő korlátja az volt, hogy a ghrelin infúzió elérte az összes ghrelin szuprafiziológiai plazmaszintjét. Ezek a szintek körülbelül 5-10-szer magasabbak voltak, mint az étkezés utáni fiziológiai szintek. Amint megmértük az összes ghrelin és az infúzióban lévő acilezett ghrelin értékét, az acilezett ghrelin szinteket alul lehet becsülni a fiziológiai felszabaduláshoz képest; erre csak azért lehet találgatás, mert nem acilezett grelint mértünk. Ezenkívül ismert, hogy az acilezett ghrelin a keringő teljes ghrelinnek csak körülbelül 10% -át teszi ki, és az acilezett ghrelin szuprafiziológiai dózisainak beadása felülmúlhatja a nem metilezett ghrelin hatását. 34, 35
Összefoglalva, ezek a megállapítások arra utalnak, hogy a ghrelin növeli az éhségérzetet és a táplálékfogyasztást, és befolyásolja a szubsztrát kihasználtságát szegény és kórosan elhízott egyéneknél, de a gastrectomiában szenvedő alanyoknál nem. Azonban a perifériás ghrelin finom hatásai az RQ variabilitás növelésével mindhárom csoportban lehetségesek. A ghrelin elhízott egyéneknél történő beadása helyreállítja az étvágy és a szubsztrát "rossz" típusát, bár ezt az elhízott emberek éhség- és kalóriabevitelének általános növekedésével összefüggésben kell vizsgálni.