Relația dintre gradul de obezitate din copilărie și rezistența la insulină a țesutului adipos SpringerLink
Abstract
În acest studiu, am investigat dacă rezistența la insulină a țesutului adipos (IR) este afectată de gradul de obezitate în timpul postului și al stării post-prandiale, independent de toleranța la glucoză în rândul copiilor și adolescenților obezi. De asemenea, am testat dacă inflamația subclinică sistemică este asociată cu IR de țesut adipos.
Metode
Subiecții au fost recrutați la Fiziopatologia Yale a diabetului de tip 2 în studiul pentru tineri (NCT01967849). A fost efectuat un test oral de toleranță la glucoză pentru a stabili starea de toleranță la glucoză și au fost extrase probe de sânge pentru măsurarea acizilor grași liberi (FFA), pentru a calcula aria de sub curba (ASC) a FFA. Rezistența la insulină a țesutului adipos a fost calculată ca produs al concentrațiilor de insulină și FFA.
Rezultate
În total, 671 de copii și adolescenți (58,6% femei) au fost incluși cu o vârstă medie de 13,3 (2,7) ani și IMC Z scor de 2,45 (0,31). Gradul de obezitate a apărut ca un predictor independent atât pentru IR cât și pentru post-prandial adipos,
Introducere
Rezistența la insulină este o reducere a răspunsului la insulină a țesuturilor specifice și are ca rezultat o inhibare redusă a lipolizei în țesutul adipos, care, la rândul său, contribuie la o absorbție redusă a glucozei din mușchii scheletici și la o creștere a producției hepatice de glucoză [1]. Am arătat anterior că, la copiii cu obezitate, prezența unui fenotip metabolic advers este afectată independent atât de gradul de obezitate, cât și de reducerea sensibilității la insulină a întregului corp [2]. Țesutul adipos este un organ endocrin care afectează atât metabolismul glucozei, cât și cel al lipidelor prin eliberarea de adipokine, factori proinflamatori și acizi grași liberi (FFA), care afectează metabolismul glucozei și modifică semnalizarea insulinei [3]. Toleranța modificată la glucoză la copii și adolescenți cu obezitate este asociată cu o rezistență mai mare la insulină în țesutul adipos [4], totuși relația sensibilității la insulină adipoasă, independentă de sensibilitatea la insulină a întregului corp și gradul de obezitate în grupa de vârstă pediatrică sunt mai putin clar.
Indicii care descriu sensibilitatea țesutului adipos la insulină au fost dezvoltați utilizând concentrații de post, precum și insulină post-prandială și concentrații de acizi grași liberi [5]. Eliberarea de țesut adipos a FFA prin lipoliză neaprinsă este principala manifestare a rezistenței la insulină tisulară (IR). FFA-urile circulante joacă un rol major în dezvoltarea sensibilității reduse la insulină [6, 7] și a disfuncției celulelor beta [8], ambele prin lipotoxicitate. Prin urmare, este crucial să se evalueze sensibilitatea țesutului adipos la insulină în mod specific în starea prandială pentru a studia interacțiunea delicată a FFA-urilor circulante cu secreția și acțiunea insulinei. În timp ce indicii de post ai rezistenței la insulină adipoasă au fost studiați la copiii obezi [4, 9, 10], se știe puțin despre starea prandială, în special în acest context de rezistență la insulină legată de obezitate. Infiltrarea țesutului adipos de către macrofage este probabil unul dintre factorii determinanți ai IR adipos, care joacă un rol critic în stabilirea stării inflamatorii cronice și a disfuncției metabolice [11], care sunt frecvent depistați la copiii cu obezitate și pot fi exacerbați în timpul etapei de dezvoltare a pubertate [12, 13].
Recent s-a arătat că țesutul adipos IR la copii și adolescenți [4], precum și la adulți [5], definit ca supresie redusă a FFA în timpul testului oral de toleranță la glucoză (OGTT), este asociat cu prediabet și diabet și cu un modificarea profilului adipocitokinei. Mai mult, s-a demonstrat că obezitatea, comparativ cu copiii și adolescenții neobezi, a redus sensibilitatea la insulină a țesutului adipos [9], în special în starea de repaus alimentar. În analiza actuală, am extins această observație fundamentală și am efectuat analize suplimentare pentru a investiga dacă, în rândul copiilor și adolescenților obezi, țesutul adipos IR este afectat de gradul de obezitate în timpul postului și stării post-prandiale, independent de toleranța la glucoză. De asemenea, investigăm dacă inflamația subclinică sistemică, reflectată de concentrațiile de proteină C reactivă (CRP) și de interleukină-6 (IL-6), este asociată cu țesutul adipos IR. Cu alte cuvinte, am încercat să legăm obezitatea în sine și inflamația subclinică cu postul adipos IR și post-prandial, eliminând în același timp efectul toleranței la glucoză, un factor care sa dovedit anterior că confundă aceste relații.
Metode
Subiecte
Subiecții au fost recrutați la Fiziopatologia Yale a diabetului de tip 2 în studiul tineretului, o cohortă multietnică pe termen lung care vizează studierea alternanțelor timpurii în metabolismul glucozei la copiii și adolescenții obezi (NCT01967849). Subiecții erau eligibili să participe dacă aveau vârsta de 7-20 de ani și aveau un indice de masă corporală (IMC) care depășea centila 95 pentru vârstă și sex [14]. După aprobarea subiectului și acordul părinților, s-au efectuat un istoric medical complet și un examen fizic. Greutatea a fost măsurată cu ajutorul unui cântar (Tanita Corp), iar înălțimea a fost măsurată în triplicat cu un stadiometru montat pe perete. Categoriile de obezitate în funcție de vârstă și percentilele IMC specifice sexului au fost definite ca: obezitate de clasa I (≥ 95 percentil la 140 mg/dl la 2 ore după ingestia de glucoză.
Probele de sânge au fost extrase pentru măsurarea acizilor grași liberi (FFA) la 0, 30, 60 și 120 min. Toate probele de sânge au fost puse imediat pe gheață, centrifugate timp de 30 de minute și depozitate la - 80 ° C. Probele FFA au fost lăsate să se coaguleze mai întâi, iar apoi, serul a fost separat conform instrucțiunilor producătorului testului. Toți subiecții au dat rezultate negative pentru markerii autoimuni pentru diabetul de tip 1 (anticorp insulinic, GAD65 și anticorpul cu celule insulare 512). Studiul a fost aprobat etic de către Comitetul de Investigații Umane al Școlii de Medicină din Yale.
metode de analiză
Glucoza plasmatică a fost determinată folosind YSI 2700 Analyzer (Yellow Springs Instruments). Nivelurile de insulină plasmatică și adiponectină totală au fost măsurate utilizând RIA dublu anticorp (Millipore inc. Coeficienții de variație a insulinei intra și interanaliză sunt de 6,8 și respectiv 11,6%; coeficienții de variație adiponectină intra și respectiv de analiza sunt de 7,1 și respectiv 9,5%). Proteina C reactivă (CRP) a fost măsurată folosind testul ultrasunet (Kamiya Biomedical). Pentru CRP, coeficientul de variație intra-test nu este mai mare de 3,0%, iar coeficientul de variație între test nu este mai mare de 11,6%. IL-6 a fost măsurată utilizând un ELISA în fază solidă foarte sensibil (sisteme de cercetare și dezvoltare) (limita inferioară de detecție: 0,16 pg/ml; coeficienți de variație intra- și inter-test: 7,4 și respectiv 7,8%). FFA-urile plasmatice au fost determinate folosind o metodă colorimetrică enzimatică pentru determinarea cantitativă a acizilor grași neesterificați în ser (Wakochem, Ind.). Nivelurile de leptină plasmatică au fost măsurate utilizând un test RIA de la Linco (coeficienți de variație intra-și-test de leptină: 6,5 și respectiv 8,0%).