De la normal la obezitate și înapoi Asocierile dintre numărul de copiere ADN mitocondrial, sex și

Daria Skuratovskaia

1 Laborator de imunologie și biotehnologie celulară, Universitatea federală baltică Immanuel Kant, Kaliningrad 236016, Rusia; ur.xednay@avonivtilasiral (L.L.); ur.xednay@naej-yram (M.V.); moc.liamg@apazodne (P.Z.)

Larisa Litvinova

Maria Wolf

Pavel Zatolokin

2 Departamentul de Chirurgie Reconstructivă și Endoscopică, Spitalul Regional Kaliningrad, Kaliningrad 236016, Rusia

Konstantin Popadin

3 Centrul pentru genomică funcțională mitocondrială, Institutul sistemelor vii, Universitatea federală baltică Immanuel Kant, Kaliningrad 236040, Rusia; moc.liamg@nidapopnitnatsnok

4 Center for Integrative Genomics, Universitatea din Lausanne, 1015 Lausanne, Elveția

5 Institutul elvețian de bioinformatică, 1015 Lausanne, Elveția

Ilia Mazunin

Date asociate

Abstract

ADN-ul mitocondrial (ADNmt) codifică subunitățile de bază ale complexelor de fosforilare oxidativă și, ca rezultat al diafragmei de reglementare complicate între genomii nucleari și mitocondriale, numărul total de copii ale ADNmt se potrivește cerințelor fiecărui tip de celulă. Abaterile de la numărul fiziologic de copii ADNmt sunt de așteptat să fie dăunătoare și ar putea provoca unele boli moștenite și îmbătrânirea normală. Am studiat 46 de pacienți obezi cu diabet de tip 2 (T2DM) la un an după o gastrectomie laparoscopică cu mânecă (LSG) și bypass gastric Roux-en-Y (RYGB). Rezultatele au fost comparate cu pacienții cu greutate normală fără T2DM (grupul de control 1) (indicele de masă corporală (IMC) = 22,5 ± 3,01 kg/m 2) și pacienții cu obezitate fără T2DM (grupul de control 2) (IMC = 36 ± 3,45 kg )./m 2). Am detectat o creștere a numărului de copii ADNmt în celulele stratului de tampon obținut din sângele periferic, eșantionat la un an după intervenția chirurgicală bariatrică. De asemenea, am constatat că numărul mediu de copii ADNmt, precum și dinamica acestuia (înainte și după operație) sunt specifice sexului. Din câte știm, aceasta este prima dovadă pentru restabilirea numărului de copii mtDNA la pacienții obezi după LSG și RYGB.

1. Introducere

2. Materiale și metode

Acest studiu a inclus 46 de pacienți cu T2DM care erau obezi (11 bărbați și 35 de femei, 47,67 ± 8,6 ani, IMC = 48,1 ± 9,4 kg/m 2). Acești pacienți au fost internați la Spitalul Clinic Regional din Regiunea Kaliningrad pentru tratament chirurgical. Prezența T2DM a fost confirmată pe baza unui examen clinic și instrumental detaliat, utilizând criteriile de diagnostic ale Organizației Mondiale a Sănătății pentru diabetul zaharat și hiperglicemia intermediară (1999-2013).

Pacienții cu T2DM care prezentau obezitate au fost stratificați în grupuri în funcție de tipul de intervenție chirurgicală bariatrică la care au fost supuși: 21 de pacienți au suferit LSG și 25 de pacienți au suferit RYGB. Rezultatele au fost comparate cu donatorii sănătoși cu greutate normală fără T2DM (grupul de control 1) (8 bărbați și 10 femei, 41,8 ± 4,6 ani, IMC = 22,5 ± 3,01 kg/m 2) și pacienții cu obezitate fără T2DM (grupul de control 2) (9 bărbați și 18 femei, 42,8 ± 8,3 ani, IMC = 36 ± 3,45 kg/m 2) pentru a evalua influența prezenței/absenței diabetului de tip 2. Am decis să folosim două grupuri de control deoarece, la un an după operație, pacienții aveau un ADNmt crescut, dar IMC nu atinsese un nivel normal (adică, pacienții cu greutate normală).

Procesul tehnic de efectuare a intervențiilor chirurgicale bariatrice a fost standardizat în conformitate cu recomandările metodice pentru chirurgii bariatric. RYGB a fost efectuat folosind tehnica Lonroth.

Toți participanții la studiu au acordat consimțământul informat pentru a participa la un studiu de cercetare. Studiul a fost realizat în conformitate cu Declarația Asociației Medicale Mondiale (WMA) din Helsinki (2000) și Protocolul la Convenția privind drepturile omului și biomedicină (1999). Protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetul Etic Local al Parcului de Inovare al Universității Federale Baltice Immanuel Kant (Protocolul nr. 4 din 23 octombrie 2013).

Probele de sânge au fost colectate înainte de intervenția chirurgicală bariatrică și la un an după aceea. ADN-ul a fost extras imediat din toate probele de straturi de sânge periferic, prin QIAmp DNA Mini Kit (QIAGEN GmbH, Hilden, Germania), conform instrucțiunilor producătorului. Reacția PCR digitală prin picurare a fost efectuată similar protocolului publicat anterior [11]. Mediatorii metabolismului glucidic (glucoză, hemoglobină glicată (HbA1c)) au fost măsurați pe un analizor biochimic automat CA-180 (Furuno Electric Co., Ltd, Nishinomiya, Japonia). Determinarea cantitativă a insulinei, a grelinei, a inhibitorilor gastrici polipeptidici (GIP), a peptidei de tip glucagon-1 (GLP-1), a receptorului factorului de necroză tumorală 2 (TNFR1) și a receptorului factorului de necroză tumorală 2 (TNFR2) a fost evaluată prin fluorimetrie de flux pe un analizor laser automat (Bio-Plex ® 200, Bio-Rad, Hercules, CA, SUA) utilizând sistemul de testare comercială Bio-Plex Pro Human Diabetes 10-Plex Assay (Bio-Rad, SUA) și Bio-Plex Pro ™ Inflamarea umană Panou 1, 37-Plex (Bio-Rad, SUA).

Verificarea normalității distribuției indicatorilor cantitativi a fost efectuată folosind testul Shapiro-Wilk. Deoarece eșantioanele investigate se potrivesc unei distribuții normale, ipoteza egalității valorilor medii ale eșantionului a fost verificată folosind testele t Student. Pentru a evalua semnificația diferențelor dintre eșantioanele cantitative independente care nu au respectat o lege de distribuție normală, a fost utilizat testul neparametric Kruskal-Wallis. Pentru detectarea diferențelor semnificative statistic între grupuri, s-a efectuat o analiză pereche folosind Mann-Whitney neparametric pentru grupuri independente și a fost utilizat testul Wilcoxon pentru grupuri dependente. Pentru a analiza asocierile dintre nivelurile ADNmt și IMC, am folosit corelația rangului Spearman.