Abstract

OBIECTIV O pierdere a masei musculare scheletice este frecvent observată la adulții în vârstă. Scopul studiului a fost de a investiga impactul diabetului de tip 2 asupra modificărilor compoziției corpului, cu un interes deosebit în masa musculară scheletică.

masei

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII Am examinat compoziția corporală totală cu absorptiometrie cu raze X cu energie duală anual timp de 6 ani la 2.675 de adulți în vârstă. De asemenea, am măsurat aria secțiunii transversale a mușchiului mijlociu al coapsei (CSA) cu tomografie computerizată în anul 1 și anul 6. La momentul inițial, au fost efectuate teste de provocare a glucozei pe cale orală de 75 g. Diabetul diagnosticat (n = 402, 15,0%) a fost identificat prin auto-raportare sau utilizarea agenților hipoglicemianți. Diabetul nediagnosticat (n = 226, 8,4%) a fost definit prin glucoză plasmatică în repaus alimentar (≥7 mmol/l) sau glucoză plasmatică post-provocare de 2 ore (≥11,1 mmol/l). Modelele de regresie longitudinală au fost potrivite pentru a examina efectul diabetului asupra modificărilor variabilelor de compoziție corporală.

REZULTATE Adulții mai în vârstă, cu diabet de tip 2 diagnosticat sau nediagnosticat, au prezentat pierderi excesive de masă slabă apendiculară și de grăsime trunchi, comparativ cu subiecții nondiabetici. CSA musculară a coapsei a scăzut de două ori mai repede la femeile în vârstă cu diabet decât omologii lor nondiabetici. Aceste constatări au rămas semnificative după ajustarea în funcție de vârstă, sex, rasă, locul clinicii, IMC de referință, intenția de schimbare a greutății și modificările reale ale greutății în timp.

CONCLUZII Diabetul de tip 2 este asociat cu pierderea excesivă a mușchilor scheletici și a grăsimii trunchiului la adulții în vârstă care locuiesc în comunitate. Femeile în vârstă cu diabet zaharat de tip 2 prezintă un risc deosebit de mare de pierdere a masei musculare scheletice.

Pierderea legată de vârstă a masei musculare scheletice sau sarcopenie are ca rezultat scăderea forței musculare scheletice, limitări de mobilitate, dizabilități fizice și, în cele din urmă, mortalitate ridicată în rândul persoanelor în vârstă (1-3). Cu toate acestea, se știe puțin despre cauzele sau factorii de risc asociați cu pierderea masei musculare scheletice la adulții în vârstă. În plus, deși creșterea în greutate și acumularea de grăsime abdominală au fost cunoscute ca factori de risc puternici pentru dezvoltarea diabetului de tip 2 (4), modificările compoziției corpului după apariția diabetului nu sunt bine documentate. Am observat transversal că adulții în vârstă cu diabet zaharat de tip 2 au o compoziție corporală modificată și o forță musculară scheletică scăzută în comparație cu adulții în vârstă nediabetici (5). De asemenea, am raportat că adulții mai în vârstă cu diabet de tip 2 și-au pierdut puterea extensorului genunchiului mai repede decât omologii lor nondiabetici (6).

Efectele diabetului de tip 1 asupra metabolismului proteinelor par a fi clare, deoarece lipsa de insulină determină o creștere profundă a catabolismului, în special la nivelul mușchilor scheletici (7,8). Cu toate acestea, efectul diabetului de tip 2 asupra metabolismului proteinelor este mai puțin clar, deoarece rezultatele studiilor anterioare sunt inconsistente (9-12). Puține studii au examinat efectul diabetului zaharat de tip 2 asupra cantității de masă musculară scheletică la om.

În studiul privind sănătatea, îmbătrânirea și compoziția corpului (Health ABC Study), am evaluat modificările masei totale și regionale slabe și de grăsime pe parcursul a 6 ani, cu măsuri precise ale compoziției corpului cu absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DEXA) și calculată tomografie (CT). Scopul studiului a fost de a investiga impactul diabetului de tip 2 asupra modificărilor compoziției corpului, cu un interes deosebit asupra mușchilor scheletici, la adulții vârstnici care funcționează bine și care locuiesc în comunitate. Am emis ipoteza că adulții în vârstă cu diabet zaharat de tip 2 ar arăta o pierdere mai mare a masei musculare scheletice slabe decât adulții în vârstă fără diabet.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Populația de studiu

Cohorta Health ABC a fost formată din adulți în vârstă care funcționează bine în comunitate, cu vârsta cuprinsă între 70 și 79 de ani. (Informații detaliate despre înscriere pot fi găsite în altă parte [5].) Fluxul subiecților pentru studiul DEXA și studiul CT este rezumat în Fig. 1. Toți participanții au dat consimțământul informat în scris înainte de a participa la studiu. Formularele de consimțământ și protocoalele de studiu au fost aprobate de către comisiile de revizuire instituționale din fiecare centru de teren.

Fluxul populației studiate: Studiul Health ABC.

Evaluarea stării de diabet

La momentul inițial, diabetul diagnosticat a fost definit de un raport al diabetului de tip 2 diagnosticat de medic sau de utilizarea curentă a agenților hipoglicemianți orali sau a insulinei cu debut după vârsta de 25 de ani. De asemenea, am efectuat teste de provocare a glucozei pe cale orală de 75 g pentru toți participanții fără diabet diagnosticat. Diabetul nediagnosticat a fost definit printr-o concentrație de glucoză plasmatică în repaus alimentar ≥7,0 mmol/l sau o glucoză plasmatică de 2 ore după provocare ≥11,1 mmol/l. Durata medie a diabetului diagnosticat a fost de 13,3 ± 10,9 ani de la momentul diagnosticului. Glucoza plasmatică a fost măsurată printr-o reacție automată de glucoză oxidază (analizor Vitros 950; Johnson & Johnson, Rochester, NY). A1C a fost măsurat prin metoda enzimatică (Bio-Rad, Hercules, CA).

Compoziția corpului de către DEXA

Greutatea corporală și înălțimea au fost măsurate la pacienții care purtau o rochie de spital și fără încălțăminte pe o scală calibrată a balansului și respectiv a stadiometrului, iar IMC a fost calculat ca greutate în kilograme împărțit la pătratul înălțimii în metri. Am folosit absorptiometria cu raze X cu energie dublă (model QDR 4.500, versiunea software 8.21; Hologic, Bedford, MA) pentru a măsura masa corporală totală și compoziția corpului. Grăsimea corporală totală și masa fără grăsimi au fost măsurate și separate în trunchi și componente apendiculare. Apoi, conținutul mineral osos a fost scăzut din masa totală și regională fără grăsimi pentru a defini masa slabă totală și regională slabă. Masa slabă apendiculară a fost calculată ca suma masei de țesut moale slab (negras, neosos) din brațe și picioare, care reprezintă în primul rând masa musculară scheletică la extremități. Validitatea și reproductibilitatea datelor despre compoziția corpului în studiul Health ABC au fost raportate anterior (13,14).

Compoziția corpului prin CT

Scanările CT axiale la nivelul abdomenului și mijlocul coapsei au fost obținute la momentul inițial (anul 1) și 5 ani mai târziu (anul 6). Imaginile CT au fost achiziționate fie în Pittsburgh, Pennsylvania (9800 Advantage; General Electric, Milwaukee, WI), fie în Memphis, Tennessee (Somaton Plus; Siemens, Iselin, NJ sau PQ2000S; Picker, Cleveland, OH). Am folosit zona secțiunii transversale a mușchiului mijlociu al coapsei (CSA) ca indicator al masei musculare scheletice. Controlul calității a asigurat reproductibilitatea și calitatea scanărilor CT repetate. Au fost eliminate scanările cu orice artefact sau de calitate slabă, scanările abdominale obținute la sau peste nivelul L3/L4 sau la sau sub nivelul L5/S1 au fost eliminate și scanările la mijlocul coapsei obținute dintr-un picior diferit sau o locație de felie pe femur > 2 cm din scanarea inițială au fost îndepărtate.

Citokine inflamatorii

Caracteristicile participanților după starea inițială a diabetului în studiul Health ABC

Pentru datele de compoziție corporală derivate din CT, modificările în grăsimea subcutanată abdominală, grăsimea viscerală, grăsimea subcutanată a coapsei, grăsimea intermusculară a coapsei și CSA ale mușchilor coapsei au fost calculate atât în ​​termeni absoluți (valoarea anului 6 - valoarea anului 1), cât și în termenii relativi de bază). Diferențele dintre grupuri au fost evaluate prin modele liniare generale care controlează vârsta, sexul, rasa, locul clinicii și valorile inițiale atunci când se utilizează modificări absolute. Am găsit un efect de interacțiune semnificativ (P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Modificări anuale ale compoziției corpului evaluate cu DEXA în funcție de starea inițială a diabetului în studiul Health ABC

Modelul 2 din Tabelul 2 prezintă modificări disproporționate ale compoziției corpului. În general, masa scheletică slabă a scăzut, dar masa grasă a crescut în timp în toate cele trei grupuri. Ratele de scădere a masei slabe totale și apendiculare au fost mai mari la adulții vârstnici cu diabet nediagnosticat decât la cei fără diabet, chiar și după ajustarea pentru modificări ale greutății corporale în timp. La adulții în vârstă cu diabet diagnosticat, masa slabă a trunchiului și masa de grăsime au fost ușor crescute atunci când au fost luate în considerare modificările greutății corporale.

Modificările longitudinale ale masei musculare a coapsei evaluate prin scanare CT sunt rezumate în Tabelul 3. Deoarece am găsit un efect de interacțiune semnificativ al stării sexuale și a diabetului asupra modificărilor zonei musculare a coapsei (P = 0,044), rezultatele au fost prezentate după sex. Bărbații au prezentat scăderi mai rapide ale CSA ale mușchilor coapsei decât femeile din toate cele trei grupuri. Chiar și la bărbații fără diabet, scăderea CSA a mușchilor coapsei a fost de aproximativ două până la trei ori mai mare decât la femeile fără diabet (−13,0 ± 0,8 față de −5,1 ± 0,5 cm 2 în 5 ani). La bărbați, scăderea CSA a mușchilor coapsei nu a fost semnificativ diferită între grupuri. Cu toate acestea, la femei, scăderea CSA a mușchilor coapsei a fost semnificativ mai mare la cei cu diabet zaharat diagnosticat sau nediagnosticat decât la omologii lor nediabetici (−11,1 ± 1,4 și −11,7 ± 1,8 față de −5,1 ± 0,5 cm 2, P Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Modificări longitudinale ale CSA ale mușchilor coapsei (cm 2) în funcție de starea inițială a diabetului în Studiul Health ABC, stratificat în funcție de sex

CONCLUZII

În acest studiu, am constatat scăderi rapide ale masei slabe apendiculare la adulții vârstnici cu diabet de tip 2, în special în cazurile nediagnosticate. Scăderile masei slabe apendiculare, care reprezintă masa musculară scheletică, sunt independente de modificările de greutate în timp, confirmând o pierdere excesivă a masei musculare scheletice la adulții vârstnici cu diabet zaharat de tip 2. Datele CT au confirmat pierderea rapidă a masei musculare a coapsei la adulții vârstnici cu diabet de tip 2, deși a fost semnificativă doar la femei.

Am găsit un efect de interacțiune semnificativ al sexului și diabetului asupra modificărilor masei musculare a coapsei evaluate prin CT. Femeile mai în vârstă cu diabet zaharat de tip 2 au prezentat aproximativ două scăderi rapide ale masei musculare a coapsei, comparativ cu femeile nediabetice. Este interesant faptul că cantitatea de mușchi a coapsei pierdută la femeile cu diabet zaharat de tip 2 a fost comparabilă cu cea a bărbaților fără diabet zaharat, sugerând că femeile cu diabet zaharat de tip 2 au pierdut efectul benefic al sexului feminin asupra conservării masei musculare slabe. Constatarea studiului nostru privind diferența de sex este foarte consistentă cu studiile anterioare care arată că scăderea masei musculare a fost aproape întotdeauna mai mare la bărbați decât la femei (16,17). Scăderea mai mare a masei musculare a coapsei la bărbații în vârstă fără diabet poate face dificilă detectarea modificărilor suplimentare subtile asociate diabetului. De asemenea, este posibil ca prejudecata de supraviețuire sau de selecție pentru măsurarea CT anul 6 să ascundă adevărata asociere, în special la bărbați. Raportul nostru anterior privind modificările forței musculare în aceeași populație a sugerat că rata diferențială de urmărire sau datele lipsă aleatorii ar putea influența rezultatele părtinitoare la nul.

Motivul unei pierderi accelerate a masei musculare la adulții vârstnici cu diabet de tip 2 nu este clar. Se poate presupune că anomaliile metabolice ale diabetului de tip 2 pot afecta negativ masa musculară. Deși efectul asupra metabolismului proteinelor nu este la fel de clar ca în diabetul de tip 1, echilibrul net al metabolismului proteinelor din organism este diminuat în diabetul de tip 2 (9-11). Rezistența la insulină în diabetul de tip 2 poate duce, de asemenea, la sinteza redusă a proteinelor din întregul corp (12).

În mod interesant, am constatat că cei cu diabet nediagnosticat au prezentat cele mai mari scăderi ale masei slabe apendiculare, sugerând că efectul diabetului de tip 2 asupra masei musculare scheletice pare să se manifeste în stadiile incipiente ale bolii. În cazurile diagnosticate, durata lungă a diabetului (în medie 13,3 ani) ar putea afecta deja compoziția corporală de bază, ceea ce ar putea face dificilă detectarea modificărilor ulterioare. De asemenea, este posibil ca diferite tratamente la subiecții cu diabet diagnosticat să modifice asocierea diabetului și modificările compoziției corpului. De exemplu, tratamentul cu sulfoniluree sau insulină este adesea însoțit de îmbunătățirea metabolismului proteinelor (18,19). Tiazolidinedionele pot duce, de asemenea, la creșterea în greutate și/sau edem, ceea ce poate ascunde evaluări precise ale modificărilor compoziției corpului. Din păcate, nu am putut evalua efectele diferitelor medicamente în studiul actual din cauza numărului mic dintr-un singur tratament și a modificărilor substanțiale ale tratamentului în timpul urmăririi.

Există mai multe limitări în studiul nostru. Deși am arătat relația temporală între starea inițială a diabetului și modificările longitudinale ale masei musculare, aceasta nu confirmă cauzalitatea. Nu am putut identifica factorii asociați cu pierderea rapidă a masei musculare la adulții vârstnici cu diabet zaharat de tip 2, în afară de cei aflați în stadiile incipiente ale diabetului, după cum se dovedește în cazurile de diabet nediagnosticat. Studiul nostru nu a fost conceput pentru a examina efectul controlului glicemic, tratamente specifice, comorbidități și alți hormoni etc. Acestea ar fi abordate mai bine într-un studiu al diabetului, cu o caracterizare detaliată a managementului diabetului în timp.

În ciuda oricăror limitări, rezultatele studiului nostru au implicații importante, având în vedere că atât sarcopenia, cât și diabetul de tip 2 cresc odată cu vârsta. Ambele condiții rămân deseori nerecunoscute, deoarece o treime din subiecții diabetici de tip 2 sunt încă nediagnosticați (20,21). Dacă adulții mai în vârstă cu diabet de tip 2 nediagnosticat ar fi lăsați netratați, aceștia ar avea un risc mai mare de a dezvolta sarcopenie. Pierderea excesivă a masei musculare la adulții vârstnici cu diabet zaharat de tip 2 poate duce la o forță musculară slabă, limitări funcționale și dizabilități fizice. Cercetările viitoare ar trebui să găsească factorii responsabili pentru pierderea excesivă a masei slabe la adulții vârstnici cu diabet zaharat de tip 2 și să dezvolte strategii pentru a preveni rezultatele adverse ale sarcopeniei la această populație cu risc ridicat (22). În concluzie, diabetul de tip 2 este asociat cu pierderea excesivă a masei musculare scheletice la adulții în vârstă. Adulții în vârstă cu diabet nediagnosticat prezintă un risc deosebit de mare de pierdere a masei musculare scheletice.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de contractele N01-AG-6-2101, N01-AG-6-2103 și N01-AG-6-2106 și parțial de Programul de cercetare intramurală al Institutului Național de Sănătate Institutul Național pentru Îmbătrânire.

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

Note de subsol

Costurile de publicare a acestui articol au fost suportate parțial prin plata taxelor de pagină. Prin urmare, acest articol trebuie marcat „publicitate” în conformitate cu 18 U.S.C. Secțiunea 1734 doar pentru a indica acest fapt.

A se vedea editorialul însoțitor, p. 2136.