Indicii din chirurgia bariatrică care inversează rezistența la insulină pentru a vindeca inima
Abstract
Obezitatea este o stare de dereglare metabolică a întregului organism și un factor major care contribuie la epidemia diabetului insulino-rezistent. Tratamentul non-farmacologic al obezității cu intervenții chirurgicale bariatrice are ca rezultat o inversare dramatică și aproape instantanee a rezistenței la insulină. Prezenta revizuire abordează colectiv dovezile acestui fenomen în literatură și discută potențialele mecanisme metabolice și neurohumorale. Propunem că restricția nutrienților scade mecanismele de apărare ale celulei pentru supraîncărcarea nutrienților în organele sensibile la insulină.
Introducere
Obezitatea este o stare de dereglare metabolică a întregului organism și un factor major care contribuie la epidemia de diabet [1]. Dintre americanii de peste 20 de ani, aproximativ 150 de milioane sunt supraponderali sau obezi, reprezentând aproape jumătate din populație [2]. Deși Asociația Americană a Diabetului (ADA) și Organizația Mondială a Sănătății (OMS) diferă în ceea ce privește definiția și criteriile de diagnostic ale „prediabetului” sau „afectarea reglării glucozei” [3], sunt în deplin acord cu privire la impactul devastator al obezității și diabet zaharat. are și va avea în continuare asistență medicală.
Dr. Walter Pories a început să efectueze o intervenție chirurgicală de bypass gastric în anii 1980. El și-a dat seama rapid că atunci când a operat pacienți obezi cu diabet, pacienții nu mai aveau nevoie de insulină [4]. Mai mult, această schimbare timpurie a metabolismului glucozei părea să apară chiar înainte de pierderea substanțială în greutate. Când a fost propus pentru prima dată, noțiunea că diabetul poate fi vindecat cu bypass gastric părea destul de ciudată. Au trecut 15 ani de la prima procedură de bypass gastric înaintea Dr. Pories și-a publicat datele arătând că, în rândul celor 146 de persoane, cohorta de diabet, 121 (83%) au devenit fără diabet post-operator [5].
Acest succes chirurgical ridică întrebări cu privire la mecanismele care stau la baza inversării rezistenței la insulină după o intervenție chirurgicală de slăbire. Mecanismele moleculare care stau la baza rezistenței la insulină și sindromul metabolic sunt extrem de complexe, în special în ceea ce privește sistemul cardiovascular [6-8]. Efectele chirurgiei bariatrice asupra rezistenței la insulină și a altor markeri metabolici ai obezității ne-au oferit o poartă de acces în acest domeniu remarcabil de cercetare.
Consecințele rezistenței la insulină
Rezistența la insulină este definită ca abilitatea redusă a mușchilor și a altor țesuturi sensibile la insulină de a transporta glucoza din fluxul sanguin în celulă [9]. În realitate, însă, rezistența la insulină este o tulburare metabolică de complexitate extremă care nu este încă pe deplin înțeleasă. Rezistența la insulină datorată excesului de nutrienți este un fenomen bine cunoscut [10]. De exemplu, rezistența la insulină și metabolismul modificat al acidului gras liber (FFA) sunt legate intrinsec [11]. Niveluri crescute de acizi grași liberi de plasmă și creșterea lipogenezei hepatice sunt observate de obicei în starea rezistentă la insulină [12] [13]. Mai mult, mai multe studii au arătat o relație puternică între rezistența la insulină și creșterea conținutului de trigliceride intramiocelulare prin biopsie musculară și imagistică prin rezonanță magnetică nucleară [14, 15]. Acest concept este extrem de important în ceea ce privește lipotoxicitatea, care va fi discutat mai târziu.
Se știe încă din anii 1960 că acizii grași concurează cu glucoza pentru oxidarea substratului; se crede că acest război intracelular implică niveluri ridicate de citrat și acumularea de glucoză-6-fosfat și inhibarea activității hexokinazei II [11]. Inhibarea glicolizei cu acizi grași are ca rezultat creșterea concentrațiilor intracelulare de glucoză și scăderea absorbției glucozei [11]. Această ipoteză convențională a fost contestată recent și acum se crede că acumularea de metaboliți ai acizilor grași poate interfera direct cu semnalizarea în aval a receptorilor de insulină, reducând activitatea de transport a glucozei prin receptorul GLUT-4 [16].
Cel mai important efect al rezistenței la insulină este diferența în furnizarea crescută de substraturi care furnizează energie și oxidarea redusă a acestora. În esență, alimentarea cu combustibil în exces și oxidarea redusă sunt caracteristici cheie ale rezistenței la insulină, cu consecințe profunde asupra metabolismului celular. S-a propus ca dezechilibrul în partiționarea dintre adipocit la mușchi și ficat, care este cel mai responsabil pentru afectarea metabolismului glucozei și a rezistenței la insulină. Consecințele obezității și rezistenței la insulină includ niveluri ridicate de glucoză și acizi grași liberi, concentrații crescute de insulină și leptină și niveluri scăzute de adiponectină; alți markeri metabolici includ proteine C-reactive ridicate (CRP) și niveluri alfa ale factorului de necroză tumorală (TNF) [17].
A durat destul de mult timp până când experții au ajuns la un consens cu privire la criteriile de diagnostic ale sindromului metabolic [18] și a fost necesară o scurtă discuție asupra sindromului metabolic în contextul obezității și rezistenței la insulină. Punctul de articulație din definiția sa este obezitatea centrală manifestată prin circumferința mărită a taliei; alți parametri includ niveluri crescute de trigliceride, niveluri ridicate de glucoză din sânge și valori ale tensiunii arteriale, pe lângă un nivel scăzut al colesterolului HDL. Utilitatea sindromului metabolic ca predictor al bolilor cardiovasculare (BCV) și al diabetului nu este împărtășită de toți. În 2004, ADA a prezentat un raport care sugerează că „furnizorii ar trebui să evite etichetarea pacienților cu termenul de sindrom metabolic”, argumentând că „adulții cu orice factor major de risc pentru BCV ar trebui evaluați pentru prezența altor factori de risc pentru BCV” și „că toate BCV factorii de risc ar trebui tratați individual și agresiv '[19]. În același timp, există criterii pentru sindromul metabolic la persoanele cu obezitate metabolică, cu greutate normală [20].