Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, New Jersey

Centrul Medical Princeton, New Jersey

Institutul de Științe marine și de coastă, Universitatea Rutgers, New Jersey.

Institutul de Științe marine și de coastă, Universitatea Rutgers, New Jersey.

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, New Jersey

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, 96 Lipman Drive, New Brunswick, NJ 08901. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, New Jersey

Centrul Medical Princeton, New Jersey

Institutul de Științe marine și de coastă, Universitatea Rutgers, New Jersey.

Institutul de Științe marine și de coastă, Universitatea Rutgers, New Jersey.

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, New Jersey

Departamentul de Științe Nutritive, Universitatea Rutgers, 96 Lipman Drive, New Brunswick, NJ 08901. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Abstract

Obiectiv: Bypassul gastric Roux-en-Y (RYGB) este considerat a fi tratamentul alternativ standard pentru obezitatea severă. Pierderea în greutate după RYGB rezultă în principal din scăderea aportului de alimente. Consumul inadecvat de calciu (Ca) și boala metabolică a oaselor pot apărea după by-pass gastric. Din câte știm, dacă malabsorbția de Ca contribuie la alterarea metabolismului de Ca la pacientul cu RYGB nu a fost abordată anterior.

Metode și proceduri de cercetare: Am recrutat 25 de femei extrem de obeze pentru a studia absorbția fracțională de Ca adevărată (TFCA) înainte și la 6 luni după intervenția chirurgicală RYGB, utilizând o metodă dublă de izotop stabil (42 Ca și 43 Ca) și o sarcină de testare a Ca (200 mg). Au fost, de asemenea, măsurați hormonii care reglează absorbția de Ca și markeri ai fluctuației osoase.

Rezultate: La 21 de femei (IMC 52,7 ± 8,3 kg/m 2, vârstă 43,9 ± 10,4 ani) care au finalizat cu succes studiul, TFCA a scăzut de la 0,36 ± 0,08 la 0,24 ± 0,09p

Introducere

Hormonii care reglează metabolismul Ca sunt adesea deranjați în cazul obezității severe sau după o intervenție chirurgicală bariatrică. De exemplu, hormonul paratiroidian seric (PTH) este crescut la subiecții cu obezitate severă, comparativ cu subiecții neobezi ((20)) și s-a dovedit că scade odată cu scăderea dramatică a greutății ((21)). Cu toate acestea, nivelurile persistente de PTH crescute sunt frecvent descrise după intervenția chirurgicală bariatrică (22), (23), (24), (25), (26), (27), (28)). Scăderea nivelului de 25-hidroxi-vitamină D (25OHD) sunt, de asemenea, constatări frecvente în rândul pacienților după o intervenție chirurgicală bariatrică (20), (22), (25), (29), (30), (31), (32)). În plus, nivelurile serice de estrogen sunt de obicei crescute la obezitatea severă ((33)) și scad odată cu scăderea în greutate ((26), (34), (35)). Acest profil hormonal poate regla metabolismul Ca perturbat și scăderea absorbției fracționate reale a Ca (TFCA) (36), (37)) după o intervenție chirurgicală de slăbire. Hormonii de reglare osoasă la pacienții bariatric și relația lor cu absorbția de Ca și pierderea osoasă (9), (25), (26), (30), (38)) nu au fost studiați anterior la pacienții bariatric, în ciuda numărului crescut de tipul tratamentului obezității ((1), (39)). În acest studiu, am emis ipoteza că scăderea TFCA după pierderea masivă în greutate indusă de RYGB poate fi explicată parțial prin hormonii de reglare osoasă.

Metode și proceduri de cercetare

Subiecte și protocol

Metode de laborator

Aporturile alimentare au fost monitorizate prin analiza înregistrărilor alimentare (medii de 3 zile, la 0, 1, 3 și 6 luni). Nutrienții au fost analizați de software-ul Nutritionist Pro (versiunea 2.1, First DataBank, Inc., San Bruno, CA).

Statistici

Testul bunătății de potrivire Kolmogorov-Smirnov a fost aplicat pentru a testa distribuția normală a valorilor la măsurarea inițială și finală. Variabilele distribuite în mod normal au fost transformate pentru analize de regresie ulterioare. Modificările (%) de la măsurarea inițială la măsurarea finală au fost analizate folosind ANOVA unidirecțional. Coeficienții de corelație Pearson au fost folosiți pentru a evalua asocierile dintre diferitele variabile măsurate la măsurarea inițială și finală, precum și modificările lor absolute și procentuale. Regresia multiplă treptată a fost efectuată pentru a prezice variabila dependentă TFCA la momentul inițial și la luna a 6-a, iar variabilele independente au inclus PTH, 1,25 (OH) 2D, 25 (OH) D, E2 și aportul de Ca. Cantitatea totală estimată de Ca absorbit (mg/zi) a fost calculată ca produs al aportului de TFCA și Ca (mg/zi). Predictorii cantității totale estimate de Ca absorbite au fost evaluați într-o analiză în două etape cu cele mai mici pătrate, cu cantități de Ca absorbite ca variabilă dependentă și PTH, 1,25 (OH) 2D, 25 (OH) D și E2 ca variabile independente. Pentru a evalua efectul stării menopauzei asupra răspunsurilor TFCA, am efectuat analize separate ale covarianței. p Valori

Rezultate

Dintre cele 25 de femei recrutate, 21 de femei au fost incluse în analiza finală. O femeie nu a reușit să finalizeze studiul din cauza complicațiilor după operație. Trei femei au trebuit excluse din analiză, deoarece criteriile de excludere nu au fost dezvăluite în momentul screeningului. La analiza de laborator a nivelurilor de estradiol, a fost evident că două femei aflate în postmenopauză urmau terapie hormonală de substituție, iar o femeie avea un istoric de gastroplastie cu bandă verticală cu 11 ani înainte de RYGB. Dintre cele 21 de femei incluse în analiză, lungimea membrului Roux-en-Y a fost de 150 cm și 75 cm, la 17 și respectiv 4 femei. Cinci femei au făcut procedura prin intervenție chirurgicală deschisă, iar 16 femei au fost supuse unei intervenții chirurgicale laparoscopice. Caracteristicile inițiale sunt prezentate în Tabelul 1. Vârsta medie a celor 21 de subiecți a fost de 43,9 ± 10,4 ani (interval de 29 până la 62 de ani), iar intervalul IMC a fost de 38,9 până la 73,5 kg/m 2. Pe baza nivelurilor de creatinină la momentul inițial, masa musculară scheletică estimată a fost de 44,9 ± 11,5 kg înainte de operație.

Pierderea în greutate și aportul de nutrienți

Femeile au pierdut 38,5 ± 8,0 kg (interval: 16,9 până la 49,5 kg) la 6 luni după operație. Analiza creatininei urinare de 24 de ore a arătat o scădere de 463 ± 270 mg/zi (p Tabelul 2. Aportul de nutrienți înainte și după intervenția chirurgicală RYGB (n = 21) *

Absorbția și excreția de Ca.

TFCA și alte variabile de calciu înainte și 6 luni după operație (valorile finale) sunt prezentate în Tabelul 1. Modificările individuale în TFCA și Ca estimat absorbite de la momentul inițial până la 6 luni după operație sunt prezentate în Figura 1. TFCA, Ca total absorbit și Excreția urinară de calciu 24 de ore a scăzut (p = 0,0001) (Tabelul 1). Scăderea absolută a TFCA a fost de 0,12 ± 0,08. Când femeile erau împărțite în funcție de starea menopauzei, femeile aflate în postmenopauză (n = 9) a avut mai micp

calciu

(A) Modificări individuale (linii solide) în TFCA și (B) calciu total estimat absorbit (mg/zi) de la momentul inițial până la măsurarea finală la 6 luni după operația RYGB la 21 de femei extrem de obeze. Linia punctată și diamantele reprezintă mijloace de grup la momentul inițial și la 6 luni după operația RYGB.

Cifra de afaceri a hormonilor și a oaselor

Ca - hormoni de reglare și markeri de schimbare a osului înainte și la 6 luni după operație (valori finale) sunt arătați în tabelul 3. Nivelurile serice de 25OHD au fost scăzute (65 pg/ml) au fost predominante la 15 femei (71%) la 6 luni după operație, dintre care 13 dintre acești pacienți au avut niveluri ridicate de PTH atât înainte, cât și după operație (94,1 ± 22,5 pg/ml). Absorbția de Ca nu a fost influențată de PTH seric. Nivelurile de estrogen nu au diferit între femeile pre- (66,9 ± 51,9 pg/ml) și postmenopauză (36,6 ± 30,5 pg/ml) la momentul inițial și nici nu s-au diferit după pierderea în greutate (41,1 ± 31,0 și 28,4 ± 37,0 pg/ml, pre - și, respectiv, femeile aflate în postmenopauză). Niciunul dintre markerii hormonali măsurați nu s-a schimbat odată cu scăderea în greutate.

Markerul de resorbție osoasă sNTx a fost crescut (p

Modificări (%) ale markerilor de resorbție osoasă (sNTx) și de formare osoasă (osteocalcină) de la momentul inițial până la măsurarea finală la 6 luni după operația RYGB (p

Corelații și analize de regresie multiplă

La momentul inițial, TFCA nu a fost corelat cu niciun hormon de reglare a metabolismului Ca. După șase luni de pierdere în greutate, TFCA s-a corelat cu nivelurile de estradiol (r = 0,512, p

Asocierea între TFCA și nivelurile de estradiol (r = 0,512, p

Discuţie

Scopul acestui studiu a fost de a examina gradul de malabsorbție a Ca asociat cu intervenția chirurgicală RYGB și de a determina mecanismele de reglare a absorbției TFCA și a fluctuației osoase înainte și după pierderea masivă în greutate indusă de RYGB. Rezultatele arată că eficiența absorbției de Ca este relativ mare la momentul inițial, comparativ cu rapoartele anterioare (37 (,) (42)) și, deși există o reducere de 0,12 a absorbției de Ca după intervenția chirurgicală RYGB, valorile TFCA rămân în intervalul normal ( la 0,24) pentru majoritatea femeilor ((42)). Deși scăderea absorbției de Ca are ca rezultat cantități inadecvate de Ca absorbite în timpul pierderii masive de greutate, nu am găsit nicio modificare suplimentară a axei Ca - PTH în comparație cu înainte de operație. Mai mult, resorbția osoasă este crescută dramatic după operație, în raport cu creșterea formării osoase.

În studiile anterioare, este raportată scăderea procentuală (mai degrabă decât absolută) a absorbției fracționate de Ca. În setul de date actual, a existat o scădere de 34%, care este mai mică decât cea observată de Sellin și colab. ((10)) la pacienții cu bypass jejuno-ileal (-50%), care a fost măsurată și la 6 luni după operație. Alte studii efectuate la pacienți cu bypass jejuno-ileal care au măsurat absorbția de Ca la diferite momente de timp - au raportat scăderi ale absorbției de Ca, comparativ cu valoarea inițială de 43%, la 3 luni (16)) și de la 34% la 52% (13), (16) )) 1 an după operație. Pe baza acestor rapoarte anterioare, sugerăm că există o scădere mai puțin severă a TFCA la pacienții cu RYGB comparativ cu bypassul jejuno-ileal și că acest lucru se poate datora intestinului subțire mai funcțional care rămâne cu RYGB. Cu toate acestea, după cunoștințele noastre, niciun studiu nu a comparat absorbția de Ca în diferite metode de intervenție chirurgicală de bypass gastric cu bypassul jejuno-ileal tradițional.

La femeile extrem de obeze dinaintea operației, nu am găsit niciun regulator hormonal specific al absorbției de Ca. După operație, estradiolul a fost singurul predictor hormonal al absorbției de Ca. S-a dovedit că estrogenul este un regulator al absorbției active de Ca în duoden prin modularea receptorilor de vitamina D intestinali (43), (44)) și prin efecte independente de vitamina D (45)), iar o descoperire mai recentă a demonstrat acum un rol al estrogenului în absorbția de Ca în celulele ileale și colonice (46)). Absorbția de Ca ileală și colonică poate juca un rol mai important la pacienții cu bypass gastric, ale căror locuri active de absorbție a Ca din intestinul superior au fost ocolite. Absența unei relații observate între absorbția de Ca și nivelurile de estradiol la femeile aflate în premenopauză se datorează probabil nivelurilor foarte fluctuante de-a lungul ciclului menstrual. Aceste rezultate sunt similare cu constatările noastre, arătând o asociere între absorbția de Ca și nivelurile serice de estradiol în timpul restricției calorice în condiții de epuizare a estrogenului, dar nicio asociere cu niveluri mai ridicate de estrogen (37), (47)).

Rotația osoasă a crescut după operație, ceea ce este în concordanță cu constatările lui Coates și colab. ((25)). De obicei, există o creștere a resorbției osoase cu o pierdere moderată în greutate ((35), (57)). Am constatat o creștere mai imediată și mai dramatică a biomarkerilor de resorbție osoasă (60 - 200%) în raport cu formarea osoasă (45%), cu o pierdere masivă în greutate datorită intervenției chirurgicale de bypass gastric. „Decuplarea” observată a markerilor de formare și resorbție osoasă în acest studiu este similară cu constatările din studiile de repaus la pat, unde a fost raportată o creștere semnificativă a resorbției osoase fără creșterea concomitentă a formării osoase (58), (59)). Mobilizarea redusă și/sau catabolismul crescut asociat cu intervenția chirurgicală (60) la pacienții cu RYGB ar putea explica parțial decuplarea fluctuației osoase imediat după operație. Cu toate acestea, creșterea susținută a biomarkerilor osoși sugerează alți regulatori ai fluctuației osoase și a mobilizării și eliberării de Ca din os (adică scăderea încărcării mecanice datorită pierderii masive de greutate). Pacienții care și-au crescut aportul de Ca după intervenția chirurgicală au prezentat creșteri mai mari ale biomarkerului de formare osoasă în comparație cu cei care consumă mai puțin Ca. Ar putea fi posibil ca o rată mai mare de formare osoasă într-o stare crescută a fluctuației osoase să fie benefică în compensarea pierderii osoase (25), (38)).

Mai multe studii au arătat că lungimea membrului RY influențează pierderea în greutate, cu o lungime mai scurtă a membrului rezultând o scădere mai mică în greutate (65 (, (66), (67), (68)), ceea ce ne-a determinat să examinăm retrospectiv dacă lungimea membrului RY influențează gradul de malabsorbție. Deși nu au existat diferențe în răspunsul TFCA sau cantitatea totală de Ca absorbită/zi între pacienții cu 75 cm comparativ cu majoritatea cu 150 cm lungimea membrului RY, datele noastre sunt limitate de puțini pacienți cu lungimea membrului RY mai scurtă.

În concluzie, după cunoștințele noastre, acesta este primul studiu care examinează absorbția TFCA după intervenția chirurgicală RYGB. Am constatat că nivelurile serice de estradiol au influențat absorbția de Ca. În plus, în ciuda scăderii dramatice a absorbției datorită intervenției chirurgicale, nivelurile absolute de absorbție nu sunt remarcabil de scăzute datorită ratelor ridicate de absorbție a Ca înainte de operație. Cel puțin 50% dintre femeile aflate în postmenopauză ar avea un echilibru negativ de Ca chiar și cu 1,2 grame Ca/zi. Rata crescută a fluctuației osoase la toți subiecții pare a fi reglementată de un alt mecanism care nu a fost abordat în această lucrare. Deși aportul crescut de Ca poate influența pozitiv fluctuația osoasă după intervenția chirurgicală RYGB, este puțin probabil ca creșterea suplimentară a suplimentelor de Ca dincolo de recomandările actuale să atenueze nivelurile ridicate de resorbție osoasă. În ciuda ocolirii majorității locurilor active pentru absorbția de Ca la acești pacienți, absorbția de Ca este influențată de hormonii tradiționali de reglare a metabolismului de Ca, estradiol și vitamina D după intervenția chirurgicală RYGB.

Mulțumiri

Autorii îi mulțumesc Gloriei Regis - Andrews, RN, pentru asistența și îngrijirea clinică excelentă, și lui Ben Dobrzynski, RPh, pentru amestecarea și distribuirea izotopilor de calciu. Consultanță statistică și asistență de laborator de către Dr. Yvette Schlussel și Hasina Ambia - Sobhan sunt foarte apreciați.