Asocieri între profilurile metabolice ale aminoacizilor, lipidelor și glucozei la obezitatea infantilă BMC
Abstract
fundal
S-a raportat că profilurile de aminoacizi fără plasmă se corelează cu obezitatea și metabolismul glucozei și au fost studiate ca biomarkeri potențial utili ai bolilor legate de stilul de viață care afectează metabolismul la vârsta adultă. Cu toate acestea, cunoștințele acestor relații lipsesc la copii, în ciuda problemei tot mai mari de sănătate publică pe care o pune obezitatea infantilă.
Scopul acestui studiu a fost de a evalua dacă profilurile de aminoacizi fără plasmă pot servi ca biomarkeri utili ai bolilor legate de stilul de viață la copiii cu obezitate.
Metode
Acest studiu retrospectiv a utilizat evidența medicală a 26 de pacienți (15 bărbați, 11 femei) cu vârsta de 9 sau 10 ani care prezentau obezitate moderată până la severă și hiperlipidemie între aprilie 2015 și martie 2017. Un grad de obezitate de 30% sau mai mult a fost definit ca moderat sau severă. Nivelurile de aminoacizi au fost comparate între copiii obezi cu sau fără toleranță la glucoză afectată folosind un test t sau un test Mann-Whitney U. În plus, influența unor factori precum grosimea mediului intim, colesterolul lipoproteic cu densitate scăzută, colesterolul lipoproteic cu densitate ridicată, aminoacizii și evaluarea modelului homeostaziei - rezistența la insulină (HOMA-IR) au fost analizate în perechi utilizând corelația Pearson sau corelația rangului Spearman.
Rezultate
HOMA-IR a fost corelat pozitiv cu valină, leucină (Leu), izoleucină, fenilalanină, triptofan, metionină, treonină, lizină, alanină, tirozină, glutamat (Glu), prolină, arginină, ornitină, aminoacizi liberi total (toți
fundal
Profilurile de aminoacizi (AA) au fost utilizate ca biomarker al obezității și DM. Am raportat anterior că concentrațiile plasmatice de valină (Val), leucină (Leu) și izoleucină (Ile), precum și aminoacizii cu lanț ramificat total (BCAA), alanină (Ala), citrulină (Cit) și prolină ( Pro), au fost semnificativ mai mari la șoarecii diabetici decât la șoarecii normali [5]. Wang și colab. [6] a raportat un studiu de urmărire de 12 ani care a arătat că nivelurile plasmatice de BCAA, tirozină (Tyr) și fenilalanină (Phe) ar putea fi predictori ai dezvoltării viitoare a diabetului la subiecții nediabetici. Alte studii au raportat asocieri semnificative între nivelurile plasmatice ale AA specifice și indicele de masă corporală (IMC) [7], AA și reglarea glucozei [8]. Într-un studiu asupra obezității japoneze, Takashina și colab. [9] au raportat asociații specifice între AA specifice, inclusiv Val, Leu, Ala și Cit, tipul/gradul de obezitate și indicii de reglare a glucozei/insulinei la adulții japonezi cu metabolism normal al glucozei.
În acest studiu, am analizat corelația aminoacizilor din sânge și a stărilor metabolice obeze pentru a evalua dacă profilurile de aminoacizi fără plasmă pot deveni biomarkeri utili ai bolilor legate de stilul de viață la copiii cu obezitate. Mai mult, am discutat despre rolul metabolic al aminoacizilor la copiii cu obezitate. Acest studiu a inclus o examinare clinică bazată pe laborator și măsurarea grosimii mediului intima (IMT) a arterei carotide interne ca marker al stării metabolice.
Metode
Design de studiu
Am studiat retrospectiv dosarele medicale a 26 de pacienți (bărbați: 15, femei: 11), cu vârsta de 9 sau 10 ani, care au prezentat la Departamentul de Pediatrie, Spitalul Universitar Kumamoto cu obezitate moderată până la severă (definită ca un grad de obezitate ≥30 %) la prima și a doua (după 6 luni) proiecții efectuate în orașul Kumamoto între aprilie 2014 și martie 2016. Gradul de obezitate a fost calculat conform formulei: [[greutatea corporală reală - greutatea corporală standard în funcție de vârstă] ÷ standardul greutate × 100), așa cum este definit de Societatea Japoneză pentru Endocrinologie Pediatrică [10].
Evaluarea clinică
Informațiile clinice, inclusiv vârsta, sexul, simptomele, starea actuală, istoricul medical, utilizarea medicamentelor și istoricul familial, au fost înregistrate pe un formular de date standardizat de către personalul medical examinator în timpul vizitelor pacienților. Gradul de obezitate, indicele de masă corporală (IMC), tensiunea arterială, acidul uric din sânge (UA), funcția ficatului [alanină aminotransferază (ALT), aspartat aminotransferază (AST), lactat dehidrogenază (LDH) și γ-glutamiltransferază (γ- GTP)], toleranța la glucoză [glucoza din sânge, insulina, peptida C și evaluarea modelului homeostaziei-rezistență la insulină (HOMA - IR)] și nivelurile de lipide din sânge [colesterol total (T-CHO), colesterol lipoproteic cu densitate mică LDL -CHO), colesterolul cu lipoproteine de înaltă densitate (HDL-CHO) și trigliceridele (TG)] au fost evaluate. Probele de sânge ale copiilor obezi au fost recoltate după post timp de 12 ore.
Testarea nivelurilor de aminoacizi și măsurarea grosimii mediului intim
Aminoacizii din plasmă au fost analizați folosind un spectrometru de masă cromatograf lichid (SRL, Inc., Tokyo, Japonia). IMT-urile arterelor carotide interne stângi și drepte au fost măsurate folosind un aparat cu ultrasunete Aplio XG (Toshiba Medical System Corporation, Tochigi, Japonia) și au fost verificate de două tehnicieni. IMT-urile au fost măsurate în trei puncte ale ambelor artere carotide interne și mediat (fișier suplimentar 1).
Analiza calității datelor
Doi cercetători, care nu au participat la diagnosticul medical, ultrasonografia, analiza sângelui sau evaluarea dosarului medical, au efectuat datele și analizele statistice în acest studiu.
analize statistice
Am comparat nivelurile de aminoacizi între copiii obezi cu sau fără toleranță la glucoză afectată folosind un test t sau un test Mann-Whitney U. Factorii IMT, LDL- și HDL-CHO (raportul LDL/HDL), aminoacizii, HOMA-IR și UA au fost analizați în perechi utilizând corelația Pearson sau corelația Spearman a rangului în IBM SPSS Statistics ver. 25. HOMA-IR și UA au fost variabile dependente pentru prezicerea valorilor aminoacizilor din sânge, cum ar fi Val, Leu și Ile, care sunt variabile independente. Raportul IMT și LDL/HDL nu au fost variabile dependente de valorile aminoacizilor din sânge. O valoare de probabilitate față-verso de
Rezultate
Observații clinice
În acest studiu, am evaluat 15 copii obezi de sex masculin (vârstă: 122,2 ± 4,2 luni) și 11 femei (vârstă: 122,9 ± 4,1 luni). Înălțimile, greutățile și IMC-urile lor au fost de 140,4 ± 6,4 și 140,0 ± 4,2 cm, 46,6 ± 7,6 și 45,8 ± 6,9 kg și respectiv 23,5 ± 2,5 și 23,3 ± 2,4 (fișier suplimentar 1).
19 procente (5/26) dintre copiii obezi din acest studiu au dezvoltat obezitate simplă, fără anomalii în datele sanguine, 58% (15/26) au dezvoltat hipercolesterolemie (LDL-CHO ≥ 140 mg/dL), 19% (5/26) a dezvoltat hipertrigliceridemie (TG ≥ 120 mg/dL), 8% (2/26) a dezvoltat hipoHDLemie (HDL-CHO 30 UI/L). Niciunul dintre copii nu a prezentat leziuni arteriosclerotice semnificative în niciuna dintre arterele carotide interne. IMT-urile medii au fost de 0,54 ± 0,06 mm (stânga: 0,55 ± 0,07 mm; dreapta: 0,54 ± 0,07 mm).
Corelații care implică niveluri de lipide
Nivelurile de T-CHO și LDL-CHO au fost corelate negativ cu nivelurile de IMC, HOMA-IR, insulină din sânge și nivelurile γ-GTP (Tabelul 1). Nivelurile HDL au fost corelate negativ cu IMT ( = 26; = 0,039), iar raporturile LDL/HDL au fost corelate pozitiv cu IMT = 26; = 0,023) (Tabelul 1). De asemenea, am observat o corelație negativă între raportul LDL/HDL și nivelurile de Tyr din sânge. Fișierul suplimentar 1 detaliază comparațiile datelor metabolice de laborator între copiii obezi cu raport LDL/HDL ≤ 2,0 și raport LDL/HDL> 2,0. Nu au existat asociații semnificative între raportul LDL/HDL și raportul HOMA-IR sau LDL/HDL și aminoacizi (tabelele 1 și 2, fișierul suplimentar 1). Cu toate acestea, raportul LDL/HDL a fost corelat pozitiv cu IMT (fișier suplimentar 1).
Corelații care implică rezistența la insulină
Figura 1 prezintă diagrame de dispersie care demonstrează corelații între nivelurile HOMA-IR și aminoacizi. HOMA-IR a fost corelat pozitiv cu Val, Leu, Ile, Phe, triptofan (Trp), metionină (Met), treonină (Thr), lizină (Lys), Ala, Tyr, glutamat (Glu), Pro, arginină (Arg), ornitină (Orn) și aminoacizi liberi totali (TFAA) (toate FIG. 1