Abstract

OBIECTIV Steatohepatita nealcoolică (NASH) este din ce în ce mai frecventă la pacienții obezi. Cu toate acestea, nu se cunosc consecințele sale metabolice la pacienții cu diabet zaharat de tip 2 (T2DM).

nealcoolice

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII Am studiat 154 pacienți obezi împărțiți în patru grupuri: 1) control (fără T2DM sau NAFLD), 2) T2DM fără NAFLD, 3) T2DM cu steatoză izolată și 4) T2DM cu NASH. Am evaluat trigliceridele intrahepatice prin proton MRS (1 H-MRS) și am evaluat secreția/rezistența insulinei în timpul unui test oral de toleranță la glucoză și o clemă euglicemică-hiperinsulinemică cu măsurători ale glicemiei.

REZULTATE Nu s-au observat diferențe semnificative între grupuri în ceea ce privește sexul, IMC sau grăsimea corporală totală. Parametrii metabolici s-au înrăutățit progresiv odată cu prezența T2DM și dezvoltarea steatozei hepatice, cu hiperinsulinemie, rezistență la insulină și dislipidemie mai slabă (hipertrigliceridemie și colesterol scăzut HDL) la cei cu NASH (P 1 H-MRS) (4). Se crede că este chiar mai mare la pacienții cu diabet zaharat de tip 2 (T2DM) (3,5), dar lipsesc studii ample. O combinație de factori de mediu, de stil de viață, genetici și metabolici joacă un rol în patogeneza NAFLD (6).

Studiile anterioare au arătat că NAFLD este frecvent asociat cu rezistența la insulină (7-9), precum și prediabet și T2DM nediagnosticat (10). Pacienții cu T2DM și NAFLD au adesea un control glicemic slab și pot necesita mai multă insulină pentru a controla hiperglicemia (11). Mai multe studii transversale au raportat că pacienții cu NAFLD și T2DM prezintă un risc crescut de a dezvolta boli hepatice mai agresive, cum ar fi NASH, fibroză avansată, ciroză sau carcinom hepatocelular (12-15). Există, de asemenea, o relație strânsă între dislipidemie și prezența țesutului adipos și a rezistenței la insulină hepatică la pacienții cu NAFLD și T2DM (16,17). Ambele afecțiuni se caracterizează prin suprasecreția VLDL determinată de fluxul ridicat de acizi grași către ficat din țesutul adipos disfuncțional (18). Creșterea secreției hepatice VLDL duce la scăderea colesterolului HDL (HDL-C) și la particule mici, dense de colesterol LDL (LDL-C), triada tipică a NAFLD. Se crede că aceste anomalii metabolice contribuie semnificativ la creșterea bolilor cardiovasculare ale acestei populații (19). Dacă prezența NASH înrăutățește în continuare acest profil metabolic nefavorabil rămâne neclar (16).

Scopul studiului nostru a fost de a evalua efectul metabolic al steatozei izolate sau NASH la pacienții cu T2DM bine adaptat pentru obezitate și variabile clinice majore, utilizând măsurători de ultimă generație.

Proiectare și metode de cercetare

Subiecte

Am recrutat un total de 154 de subiecți pentru acest studiu. Dintre aceștia, 18 subiecți fără T2DM sau NAFLD au fost folosiți ca subiecți de control sănătoși obezi, în timp ce 10 subiecți de control sănătoși neobezi au fost incluși ca referință pentru măsurători metabolice. Toți au suferit un istoric medical, examen fizic, chimii de rutină și electrocardiografie. Greutatea corporală (± 2%) și activitatea fizică au fost stabile timp de cel puțin 3 luni înainte de studiu, astfel cum a fost evaluat prin chestionare validate (Nutritionquest, Berkeley, CA). Subiecții au fost excluși dacă au avut antecedente de abuz de alcool (≥30 g/zi pentru bărbați, ≥20 g/zi pentru femei sau un chestionar standardizat de identificare a tulburărilor de consum de alcool [AUDIT] ≥8) sau ficat (altul decât steatoza izolată ) sau NASH), afecțiuni cardiace, pulmonare și/sau renale. Consimțământul scris informat a fost obținut de la fiecare pacient înainte de participare. Unii dintre pacienții din această cohortă au fost incluși în rapoartele anterioare privind rolul NAFLD în etnie (7) și pe aminotransferazele plasmatice (5,20).

Design de studiu

Conținut de ficat și grăsime corporală totală cu 1 H-MRS

Pentru măsurarea trigliceridelor intrahepatice, am obținut spectre de rezonanță magnetică nucleară locală a protonului ficatului folosind metodologia descrisă anterior (5,22,23). Pe scurt, trei voxeli de 30 × 30 × 30 mm au fost localizați în diferite zone ale ficatului evitând vasele și căile biliare. Conținutul de trigliceride intrahepatice a fost calculat ca fracție de grăsime (suprafața sub curba [ASC] vârf de grăsime/[ASC vârf de grăsime + vârf de apă]) utilizând software comercial (NUTS, Acorn NMR Inc.). Măsurătorile au fost corectate pentru relaxarea T1 și T2 așa cum s-a descris anterior (24). Un conținut de trigliceride intrahepatice> 5,5% a fost considerat diagnostic al NAFLD (4).

Clemă euglicemică-hiperinsulinemică

Pentru clema euglicemică-hiperinsulinemică (25), după o noapte rapidă, subiecții au fost studiați la unitatea de cercetare, așa cum s-a descris anterior (26), cu infuzie de glucoză [3-3 H] pentru a măsura rotația glucozei. După perioada de echilibrare bazală, insulina a fost administrată sub formă de perfuzie continuă la 10 mU/m 2 ⋅ min timp de 120 min pentru a evalua suprimarea producției endogene de glucoză (în principal hepatică), urmată de o rată de perfuzie a insulinei de 80 mU/m 2 ⋅ min timp de 120 min pentru a evalua eliminarea glucozei musculare stimulată de insulină (Rd). O infuzie variabilă de glucoză de 20% a menținut glucoza plasmatică la ~ 90-100 mg/dL. Doar pacienții din San Antonio, TX, au fost supuși acestei proceduri (n = 56).

Biopsie hepatică

O biopsie hepatică ghidată cu ultrasunete a fost efectuată la pacienții cu diagnostic de NAFLD cu 1 H-MRS (n = 86), deoarece toți acești pacienți au fost considerați cu un risc ridicat de NASH datorită prezenței T2DM. Biopsiile au fost evaluate de un patolog care a fost orbit de identitatea subiectelor sau de informațiile clinice. Caracteristicile histologice pentru diagnosticul NASH au fost determinate folosind criterii standard (27).

Calcule indicii metabolici

EGP și Rd au fost calculate după cum sa raportat anterior (7,26,28). S-au calculat indicii de rezistență la insulină hepatică (HIRi = FPI × EGP) și a țesutului adipos (Adipo-IRi = FFA × FPI) pe baza relației liniare dintre creșterea nivelului FPI și inhibarea EGP și FFA plasmatice la subiecții sănătoși, respectiv ( 29). Cu cât este mai mare rata EGP și, respectiv, a nivelurilor de FFA plasmatice în repaus alimentar, cu atât este mai mare severitatea rezistenței la insulină atât a ficatului, cât și a țesutului adipos. Validarea experimentală a fost publicată anterior de grupul nostru (7,17,30-32). Pentru a estima extracția hepatică a insulinei, am utilizat raportul ASC incremental peptidă-insulină calculat de regula trapezoidală în timpul OGTT, așa cum s-a descris anterior (33). Secreția de insulină a fost calculată ca raportul ASC al peptidei C-glucoză (× 100) în timpul OGTT.

Metode de analiză

Glucoza plasmatică a fost măsurată prin metoda glucozei oxidazei (analizor Analox glucoză; Analox Instruments, Lunenburg, MA). Concentrația de insulină plasmatică și de peptidă C a fost măsurată prin radioimunotest (Siemens, Los Angeles, CA). A1C a fost măsurat prin cromatografie lichidă de înaltă performanță (TOSOH G-7). Radioactivitatea glucozei plasmatice a fost măsurată din probe de plasmă deproteinizată precipitate din hidroxid de bariu/sulfat de zinc (26). În cele din urmă, adiponectina plasmatică totală a fost măsurată prin imunotest (Milliplex MAP, EMD Millipore Corporation, Billerica, MA).

Analize statistice

Toate valorile sunt raportate ca medie ± SEM pentru variabilele continue și n (%) pentru variabilele categorice. Comparația între grupuri a fost realizată utilizând ANOVA (Bonferroni analiza post hoc pentru comparații perechi) sau Kruskal-Wallis pentru variabilele continue în funcție de distribuția lor sau testul exact Pearson χ 2 sau Fisher pentru variabilele categorice. Corelațiile Pearson sau Spearman au fost efectuate pe baza caracteristicilor și distribuției variabilelor. O valoare P a Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Caracteristicile demografice și clinice ale pacienților

Conținutul de trigliceride intrahepatice a fost mai mare la pacienții cu NAFLD (fie steatoză izolată, fie NASH) comparativ cu celelalte două grupuri. Cu toate acestea, nivelurile plasmatice ale aspartatului aminotransferazei și ale alaninei aminotransferazei au crescut doar la pacienții cu NASH. De remarcat, nu a existat nicio diferență în conținutul de trigliceride intrahepatice între subiecții martor și pacienții cu T2DM fără NAFLD.

Nivelurile de glucoză plasmatică la jeun și A1C au fost în mod similar crescute la pacienții cu T2DM (cu sau fără NAFLD) comparativ cu subiecții martor (toți P ≤ 0,05). Mai mult, utilizarea metforminei, sulfonilureelor ​​și insulinei nu a fost diferită între pacienții cu T2DM. Prezența steatozei izolate sau a NASH la pacienții cu T2DM nu a fost asociată cu un control mai scăzut al tensiunii arteriale, mai multă utilizare a medicamentelor antihipertensive sau cu colesterol total mai mare sau LDL-C. Cu toate acestea, pacienții cu NASH și T2DM au avut niveluri mai ridicate de trigliceride plasmatice și o tendință spre HDL-C mai scăzută în comparație cu alți pacienți cu T2DM sau subiecți obezi fără T2DM. Acest lucru a avut loc în ciuda utilizării similare a statinelor în rândul grupurilor. Caracteristicile clinice ale subiecților cu control sănătos neobezi, utilizate ca referință pentru măsurători metabolice, au fost următoarele: vârsta 43 ± 4 ani, IMC 25,8 ± 0,9 kg/m 2, 50% bărbați și conținut de trigliceride intrahepatice 1,7 ± 0,5%.

Parametrii de sensibilitate la insulină

Țesut adipos

Deoarece țesutul adipos are un rol important în patogeneza NAFLD, am examinat îndeaproape sensibilitatea la insulină a țesutului adipos, exprimată fie ca Adipo-IRi sau suprimarea FFA plasmatică prin infuzie de insulină cu doze mici în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice. După cum se observă în Fig. 1A și B, pacienții cu T2DM fără NAFLD au prezentat rezistență la insulină a țesutului adipos similar cu cea a subiecților obezi nondiabetici fără NAFLD. La pacienții cu steatoză izolată sau NASH, am observat o înrăutățire treptată a rezistenței la insulină a țesutului adipos examinată fie în repaus (Fig. 1A), fie în timpul unei perfuzii cu insulină cu doze mici (Fig. 1B), sugerând o asociere importantă între țesutul adipos disfuncțional și severitatea bolii hepatice. În sprijinul acestui fapt, nivelurile totale de adiponectină plasmatică au arătat o tendință spre valori mai mici cu progresia severității bolii hepatice (11,9 ± 1,4 vs. 9,3 ± 1,5 vs. 9,5 ± 1,5 vs. 7,8 ± 0,7 µg/mL; P pentru tendință 0,04).

A: Adipo-IRi (FPI × concentrația FFA în post). B: Procentul de suprimare a concentrației plasmatice de FFA prin perfuzie cu doză mică de insulină. C: HIRi (concentrația FPI × producția de glucoză endogenă (în principal hepatică) la post). Liniile punctate reprezintă valori medii pentru subiecții sănătoși neobezi din grup.

Ficat

După cum se poate observa în Fig. 1C, rezistența la insulină la jeun la nivelul ficatului (exprimată ca HIRi: concentrația de insulină EGP ×) a fost mai slabă în toate grupurile obeze comparativ cu subiecții nonobezi fără NAFLD. (Vezi linia punctată în Fig. 1C.) Cea mai semnificativă creștere a fost observată cu prezența T2DM și NASH. Într-adevăr, așa cum se arată în Fig. 2, acest lucru a fost mai evident atunci când modificările EGP au fost evaluate prin concentrația plasmatică de insulină în timpul postului și în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice. La momentul inițial, toate grupurile au prezentat EGP similar la jeun, deși FPI a fost mult mai mare la pacienții cu T2DM și steatoză sau NASH, sugerând o rezistență mai slabă la insulină hepatică în ambele grupuri. Cu o creștere relativ mică a insulinei plasmatice (clemă de insulină cu doze mici), pacienții cu diabet au prezentat o reducere de 35% a EGP, în timp ce aceasta a scăzut mult mai mult (~ 55%) în grupul de control fără diabet. În cele din urmă, în timpul dozei mari de clemă euglicemică-hiperinsulinemică, pacienții cu NASH nu au reușit să suprime complet EGP, așa cum au făcut restul grupurilor, în ciuda nivelurilor mai ridicate de insulină.

Modificări ale producției de glucoză endogenă (în principal hepatică) și ale concentrației plasmatice de insulină în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice cu doze mici și mari. Săgețile reprezintă progresia de la subiecții martor obezi fără NAFLD la pacienții obezi cu T2DM și NASH în timpul postului (săgeata sus), precum și perfuzia cu insulină cu doză mică (săgeată mijlocie) și cu doză mare (săgeată jos-dreapta).

Mușchi scheletic

S-a constatat, de asemenea, că sensibilitatea la insulină a mușchilor scheletici (Rd) scade treptat de la subiecții martor obezi fără NAFLD la pacienții cu T2DM fără NAFLD, T2DM cu steatoză izolată sau T2DM cu NASH (10,4 ± 1,2 vs. 7,7 ± 0,8 vs. 6,4 ± 0,9 vs. 4,8 ± 0,4 mg ⋅ kg LBM −1 ⋅ min −1, respectiv; P 1 H-MRS (r = −0,62; P 1 H-MRS. B: Corelația Spearman între nivelurile FFA de supresie plasmatică cu doze mici insulină în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice și severitatea histologică a bolii hepatice exprimată ca scor de activitate NAFLD.

A: Corelația Pearson între suprimarea nivelurilor plasmatice de FFA de insulină cu doze mici în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice și a trigliceridelor intrahepatice măsurate cu 1 H-MRS. B: Corelația Spearman între nivelurile FFA de supresie plasmatică de insulină cu doze mici în timpul clemei euglicemice-hiperinsulinemice și severitatea histologică a bolii hepatice exprimată ca scor de activitate NAFLD.

Secreția de insulină și eliminarea insulinei hepatice

Am studiat factorii care pot duce la creșterea FPI în populația noastră, o anomalie frecventă a pacienților cu steatoză izolată sau NASH și care poate fi rezultatul creșterii secreției de insulină, scăderii clearance-ului insulinei sau a unei combinații a ambelor. Am observat o creștere de 1,5 până la 2,5 ori a FPI la pacienții cu T2DM și steatoză izolată sau NASH (Tabelul 1). În continuare, am evaluat secreția de insulină și clearance-ul insulinei hepatice în timpul OGTT. Secreția de insulină (ASC peptidică C incrementală/ASC a glucozei) a fost afectată în mod egal la pacienții cu T2DM, indiferent de prezența sau absența steatozei izolate sau NASH (subiecți martor obezi 36,2 ± 14,5, T2DM fără NAFLD 5,2 ± 0,9, T2DM cu steatoză izolată 6,0 ± 1,0 și T2DM cu NASH 5,5 ± 0,8; toate P ≤ 0,001 pentru comparații cu subiecții de control). Hiperinsulinemia la pacienții cu NASH a fost determinată în principal de un clearance hepatic redus al insulinei și nu de o creștere a secreției de insulină, deoarece clearance-ul hepatic al insulinei, estimat ca ASC al peptidei C incrementale/ASC al insulinei, a fost similar între subiecții martor și pacienții cu T2DM fără NAFLD (10,8 ± 1,4 vs. 10,8 ± 1,5; P = 0,99) și a scăzut semnificativ doar la pacienții cu NASH (6,2 ± 0,6; P = 0,001 față de subiecții martor).

Concluzii

Pe scurt, la pacienții obezi de vârstă mijlocie cu T2DM, prezența NAFLD este asociată cu hiperinsulinemie și țesut adipos mai sever și rezistență la insulină hepatică, precum și cu dislipidemie aterogenă mai gravă. Implicația clinică este că prezența NAFLD la pacienții cu T2DM ar trebui să alerteze furnizorul de servicii medicale să instituie o intervenție de stil de viață mai agresivă și să ia în considerare strategiile de minimizare a riscului cardiovascular ridicat.

Informații despre articol

Mulțumiri. Autorii mulțumesc voluntarilor studiului, personalului medical care acordă Premiul științei clinice și translaționale (în special, Norma Diaz și Rose Kaminski-Graham), și personalului de nutriție și laborator (Universitatea din Texas Health Science Center din San Antonio și Universitatea din Florida) pentru asistență în efectuarea studiilor descrise.

Finanțarea. Această lucrare a fost susținută de Burroughs Wellcome Fund (1006762.01) (către K.C.), de către American Diabetes Association (1-08-CR-08) (către K.C.), de către S.U.A. Fondul pentru Cercetare Medicală al Departamentului Veteranilor (1 I01 CX000167-01) și prin premiul UL 1RR025767 de la Centrul Național pentru Resurse de Cercetare.

Dualitatea interesului. Nu au fost raportate potențiale conflicte de interese relevante pentru acest articol.

Contribuțiile autorului. R.L. a contribuit la colectarea și analiza datelor cercetării și a scrierii manuscriselor. F.B., P.P.-S., C.O.-L., B.O., D.B., M.L., A.S. și M.H.W. a contribuit la colectarea datelor de cercetare, analiza datelor și revizuirea versiunii finale a manuscrisului. K.C. a participat la toate aspectele studiului, analizei datelor și scrierii manuscriselor și a editat versiunea finală a manuscrisului. K.C. este garantul acestei lucrări și, ca atare, a avut acces deplin la toate datele din studiu și își asumă responsabilitatea pentru integritatea datelor și acuratețea analizei datelor.

Note de subsol

Un set de diapozitive care rezumă acest articol este disponibil online.