De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (Laboratorul de cercetare MCA), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (Laboratorul de cercetare MCA), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

De la Departamentele de Fiziologie Clinică (J.H., O.T.R.), Chimie Clinică (M.R., P.S.), PET-Center (O.T.R.), Fiziologie (M.A.) (MCA Research Laboratory), Universitatea din Turku, Finlanda; Centrul Medical Mehiläinen (T.I., P.S., J.H. O.T.R.), Turku, Finlanda; Leiras Finland, Inc. (J.E.), Turku, Finlanda; și Laboratorul de Genetica Aterosclerozei, Departamentul de Chimie Clinică, Centrul de Medicină de Laborator (T.L., A.H.), Spitalul Universitar Tampere și Universitatea din Tampere, Finlanda.

Vizualizați cea mai recentă versiune a acestui articol. Versiunile anterioare:

Abstract

Obiectiv- Obezitatea este asociată cu disfuncție endotelială care poate contribui la dezvoltarea aterosclerozei. Am studiat dacă reducerea greutății îmbunătățește funcția endotelială la persoanele supraponderale.

Metode și rezultate— Vasodilatația arterială brahială dependentă de endoteliu dependentă de flux a fost măsurată la 67 de adulți (vârsta: 46 ± 7 ani, indicele de masă corporală: 35,2 ± 5,4 kg/m 2) înainte și după un program de reducere a greutății de 6 săptămâni indus de foarte- dietă hipocalorică (energie zilnică: 580 kcal/2,3 MJ). Restricția calorică a redus greutatea corporală de la 101 ± 18 la 90 ± 17 kg. Vasodilatația mediată de flux a crescut de la 5,5% ± 3,7 la 8,8% ± 3,7% (P 1 O afecțiune frecventă asociată cu disfuncția endotelială este obezitatea. S-a dovedit că răspunsurile vasculare dependente de endoteliu atât la vasodilatația stimulată de agonist 2.3, cât și la fluxul mediat 4 au fost tocite la indivizii obezi. Mecanismele disfuncției endoteliale induse de obezitate pot fi multifactoriale, deoarece excesul de țesut adipos induce mai multe modificări metabolice care pot interfera cu funcția endotelială normală. Acestea pot include dislipidemie, tensiune arterială crescută, inflamație crescută, stres oxidativ și modificări ale metabolismului glucozei. 5 Deși este cunoscut faptul că reducerea greutății reduce mai mulți dintre acești factori de risc pentru disfuncția endotelială, nu se știe în mod adecvat dacă funcția endotelială poate fi îmbunătățită prin reducerea greutății. Am emis ipoteza că pierderea în greutate indusă de o dietă cu conținut scăzut de calorii ar spori vasodilatația dependentă de endoteliu dependentă de flux la adulții supraponderali. Pentru a obține o perspectivă asupra posibilelor mecanisme ale modificărilor mediate de pierderea în greutate în dilatarea mediată de flux, am măsurat și modificările mai multor potențiali determinanți biochimici ai funcției endoteliale.

Metode

Subiecte

Am recrutat bărbați și femei supraponderali (indice de masă corporală> 27 kg/m 2) dintr-o clinică de servicii de sănătate ocupațională. Criteriile de excludere au inclus diabetul, sarcina, guta, afecțiunile biliare, abuzul de alcool/droguri, tulburări hepatice/renale, tulburări psihiatrice și utilizarea medicamentelor care scad colesterolul.

Dintre cei 74 de subiecți înscriși, 47 de femei și 20 de bărbați au finalizat programul de 6 săptămâni (rata de abandon de 9,5%). Șaisprezece femei erau în postmenopauză (2 utilizând terapie de substituție hormonală), 19 subiecți aveau tratament pentru hipertensiune și erau 7 fumători și 13 foști fumători. Majoritatea participanților (65%) au fost sedentari, participând la activități fizice mai puțin de o dată pe săptămână și au fost instruiți să-și mențină nivelul de exercițiu în timpul dietei. Studiul a fost realizat conform liniilor directoare ale Declarației de la Helsinki, iar protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetul mixt de etică al Universității Turku și al Spitalului Central al Universității Turku. Toți subiecții și-au dat consimțământul în cunoștință de cauză.

Design de studiu

După recrutare, participanții au fost supuși unui examen fizic cu măsurători ale înălțimii, greutății, circumferințelor taliei/șoldului și tensiunii arteriale cu un tensiometru cu mercur standard. După o perioadă de 1 săptămână, cu instrucțiuni de a mânca mai puțin pentru a se adapta la porții mai mici de alimente, participanților li s-a prescris o dietă hipocalorică. Toate mesele zilnice au fost înlocuite cu produse dietetice pentru o perioadă de 6 săptămâni (Nutrifast; Leiras, Finlanda) (2,3 MJ, 4,5 g grăsimi, 59 g proteine ​​și 72 g carbohidrați pe zi). Consumul de alcool nu era permis. Examenul fizic a fost repetat în termen de 3 zile de la încetarea dietei.

Studii cu ultrasunete

Am folosit mainframe-ul Acuson Sequoia 512 (Mountain View, CA) cu traductor de matrice liniară de 8,0 MHz. Studiile au fost efectuate după un post peste noapte în ziua precedentă înainte de inițierea dietei și în ultima zi a dietei. Subiecții au fost instruiți să întrerupă orice medicamente vasoactive cu 3 zile înainte de studiu. Diametrul arterei brahiale a fost măsurat așa cum s-a descris anterior. 6.7 Pe scurt, a fost efectuată o scanare în repaus deasupra cotului. Ulterior, hiperemia a fost indusă de umflarea unei manșete plasate în jurul antebrațului, urmată de eliberare. Scanarea ulterioară a fost efectuată la 60 de secunde după eliberarea manșetei. Dilatarea mediată de flux (FMD), ca marker al funcției endoteliale, a fost calculată ca o creștere procentuală a diametrului arterial în timpul hiperemiei comparativ cu valoarea de repaus. S-a demonstrat că răspunsul dilatatorului arterial brahial la hiperemie este cauzat în principal de eliberarea endotelială de oxid nitric. 8 Vasodilatația independentă de endoteliu mediată de nitrați a fost testată prin scanarea arterei la 4 minute după o doză sublinguală de 1,25 mg dinitrat de izosorbid. În laboratorul nostru, variația între co-eficiență a variației între observatori (coeficientul de variație) al măsurărilor FMD a fost de 8,6%, iar variația între vizite a fost de 9,0%. 9

Analize biochimice

Probele de sânge de post au fost prelevate în aceeași zi cu studiul cu ultrasunete. Concentrațiile serice de colesterol total, HDL, trigliceride și concentrațiile plasmatice de glucoză au fost măsurate folosind metode enzimatice standard. S-a calculat colesterolul LDL. 10 LDL oxidat a fost măsurat prin determinarea nivelului conjugării dienei LDL, așa cum s-a descris anterior. 6 Proteina serică C-reactivă cu sensibilitate ridicată a fost analizată prin metoda imunologică sandwich folosind imunoanalizatorul Innotrac Aio1 (Innotrac Diagnostic, Turku, Finlanda). Insulina serică a fost măsurată cu o metodă de determinare a fluorimunoimunologiei rezolvată în timp utilizând un analizor Wallac AutoDELFIA (Wallac, Turku, Finlanda). Adiponectina serică a fost măsurată folosind un test imunoenzimometric bazat pe o microtiteră standard cu 96 de godeuri, iar absorbanțele generate au fost citite la 450 nm folosind PlateReader (Wallac/Perkin-Elmer, Turku, Finlanda). Adiponectina nativă purificată din serul uman a fost utilizată atât în ​​calibratoare, cât și în martori (scăzut și ridicat).

Metode statistice

Efectele intervenției au fost testate prin măsuri repetate ANOVA. Analizele de corelație și regresie multivariată au fost utilizate pentru a examina relațiile dintre modificările inițiale și cele de 6 săptămâni ale parametrilor măsurați. Toate analizele statistice au fost efectuate utilizând sistemul de analiză statistică.

Rezultate

Caracteristicile subiecților studiați sunt prezentate în tabelul 1. La momentul inițial, febra aftoasă este corelată cu dimensiunea vasului (r= −0,32, P= 0,008), raportul talie-șoldr= −0,29, P= 0,02) și anii de pachet de țigărir= −0,28, P= 0,02). Bărbații au avut febra aftoasă mai mică (3,7% ± 2,1% față de 6,3% ± 4,2%, P= 0,01) comparativ cu femeile. Subiecții cu hipertensiune arterială au prezentat febra aftoasă similară (5,9% ± 4,4% față de 5,4% ± 3,4%, P= 0,57) comparativ cu normotensivele.

TABEL 1. Caracteristicile a 67 de subiecți studiați înainte și după programul de reducere a greutății de 6 săptămâni

După dietă, reducerea totală a greutății a fost de 11 ± 3 kg (-12%). Colesterol total (-22%), colesterol LDL (-26%), trigliceride (-25%), LDL oxidat (-31%), glucoză (-8%), insulină (-36%), proteină C reactivă - 31%) și tensiunea arterială sistolică (-7%) și diastolică (-9%) au fost semnificativ reduse față de valoarea inițială. Concentrația de adiponectină a crescut semnificativ (26%) (Tabelul 1). Scăderea în greutate corelată cu reducerea diastolicului (r= 0,48, P 0,1). Dilatarea mediată de nitrați și diametrul arterei brahiale nu au fost afectate (Tabelul 1). Ameliorarea febrei aftoase sa corelat cu reducerea concentrației plasmatice de glucoză (r= 0,44, P= 0,0003) dar nu cu modificări de greutater= 0,01, P= 0,92) sau alte variabile de risc. Schimbarea FMD în fiecare terț al modificării glucozei plasmatice este prezentată în figură.

reducerea

Modificare a febrei aftoase în funcție de modificarea concentrației de glucoză din sânge (terțile) după programul de reducere a greutății de 6 săptămâni. Modificarea medie a concentrației de glucoză a fost de + 2,1% (de la 5,16 la 5,26 mmol/L), de -8% (de la 5,54 la 5,10) și de -18% (de la 5,85 la 4,82) în terțilele I, II și respectiv III.

În modelele de regresie multivariată, modificarea glucozei a rămas un corelat semnificativ pentru febra aftoasă după ajustări pentru sex, vârstă, hipertensiune, fumat, afemie de bază, greutatea inițială, modificarea greutății și modificările colesterolului LDL, LDL oxidat, insulină, adiponectină și C-reactiv proteine ​​(Tabelul 2).

TABEL 2. Asocierea între modificările dilatării mediate de flux și concentrația de glucoză plasmatică (Δglucoză) în analiza multivariată

Discuţie

Starea de a fi supraponderală sau obeză este asociată cu o morbiditate și mortalitate crescute semnificativ din cauza bolilor cardiovasculare aterosclerotice. 11,12 Este bine stabilit că obezitatea este asociată cu disfuncție endotelială, 13,14 despre care se crede că predispune persoanele obeze la dezvoltarea aterosclerozei și a evenimentelor cardiovasculare acute. 5 Cu toate acestea, dacă reducerea greutății îmbunătățește funcția endotelială este necorespunzător. Am constatat că un program de reducere a greutății de 6 săptămâni, cu o dietă cu conținut scăzut de calorii, îmbunătățește semnificativ vasodilatația dependentă de endoteliu la adulții supraponderali. Această îmbunătățire a fost observată în mod similar la femei și bărbați, la subiecții normotensivi și hipertensivi și la fumători și nefumători.

Mecanismele potențiale pentru disfuncția endotelială mediată de glucoză pot include biodisponibilitatea redusă a oxidului azotic cauzată de formarea crescută a intermediarilor reactivi ai oxigenului, 34,35 auto-oxidare a glucozei, 36 activarea protein kinazei C, 37,38 formarea produselor finale de glicozilare avansată, 39 scăderea exprimării oxidului nitric sintază, 40 și inactivarea chimică directă a oxidului nitric de către glucoză. 41 Stresul oxidant acut joacă probabil un rol în disfuncția endotelială mediată de glucoză, deoarece afectarea indusă de hiperglicemie a funcției endoteliale poate fi inversată prin pretratarea cu vitamine antioxidante. 28,33 Efectele moleculare ale glucozei în multe dintre studiile experimentale au fost de obicei observate folosind concentrații de glucoză> 20 mmol/L. Prin urmare, trebuie avut în vedere faptul că relevanța acestor observații în explicarea efectelor vasculare ale glucozei în intervalul non-diabetic nu este clară.

Studiile anterioare au arătat că o creștere acută a concentrației plasmatice de glucoză este asociată cu o deteriorare a funcției endoteliale. 27,28,32 Datele noastre sugerează că scăderea glucozei plasmatice la persoanele obeze poate avea efectul opus. Pentru a testa această ipoteză, ar fi nevoie de o metodă pentru scăderea nivelului de glucoză plasmatică fără a afecta alți parametri fiziologici potențial confundați. Deoarece nu există o astfel de metodă în prezent, ar putea fi dificil să proiectăm un studiu clinic pentru a testa direct această ipoteză. În cele din urmă, populația noastră de studiu a fost eterogenă, incluzând bărbați și femei, subiecți cu hipertensiune și fumători. Treizeci și unu de femei au fost în premenopauză, cu fluctuații potențiale ale răspunsurilor la febra aftoasă cauzate de ciclul menstrual. 52 Cu toate acestea, o analiză stratificată a indicat că efectul reducerii greutății a fost similar în fiecare subgrup.

Pe scurt, scăderea în greutate cu o dietă cu conținut scăzut de calorii poate fi o metodă non-farmacologică eficientă pentru îmbunătățirea funcției endoteliale la persoanele obeze, pentru a reduce riscul de ateroscleroză. Efectul benefic al pierderii în greutate asupra funcției endoteliale poate fi limitat la subiecții obezi care prezintă, de asemenea, o scădere concomitentă a concentrației de glucoză plasmatică la jeun.

Acest studiu a fost susținut financiar de Academia Finlandei (subvenția nr.: 201888) și de Leiras Finland, Inc., care a furnizat gratuit produsele dietetice.