Bizonyítékok elhízott gyermekeknél: hiperlipidémia, elhízás-gyulladás és inzulinérzékenység

Tajvan, Tajvan, Shin-Kong Wu Ho-Su Kórház, Sebészeti Osztály, Gyermeksebészeti Intézet osztálya, Tajvan, Fu Jen Katolikus Egyetem Orvostudományi Kar, Új-Tajpej, Tajvan

Fiziológiai Intézetek, Orvostudományi Kar, Nemzeti Yang-Ming Egyetem, Tajpej, Tajvan, Nefrológiai Osztály, Wen-Lin Hemodialízis Egység, Tajpej, Tajvan

Társadalmi Intézet Közegészségügyi Intézet, Orvostudományi Kar, Nemzeti Yang-Ming Egyetem, Tajpej, Tajvan, Orvosi Kutatási és Oktatási Tanszék, Taipei Veterans General Hospital, Taipei, Taiwan

Tajvan, Shin-Kong Wu Ho-Su Kórház, Sebészeti Osztály Gyermeksebészeti Fülosztálya

Fiziológiai Intézetek, Orvostudományi Kar, Nemzeti Yang-Ming Egyetem, Tajpej, Tajvan, Orvosi Kutatási és Oktatási Tanszék, Taipei Veterans General Hospital, Taipei, Taiwan

Fiziológiai Intézetek, Orvostudományi Iskola, Nemzeti Yang-Ming Egyetem, Tajpej, Tajvan, Orvosi Kutatási és Oktatási Tanszék, Taipei Veterans General Hospital, Taipei, Tajvan, Oktatási és Kutatási Osztály, Taipei Városi Kórház, Tajpej, Tajvan

Chi-Jen Chang,
Deng-Yuan Jian,
Ming-Wei Lin,
Jun-Zhi Zhao,
Alacsony hangú Ho,
Chi-Chang Juan

Ábrák

Absztrakt

Háttér

A bizonyítékok az inzulinrezisztencia, a gyulladás és a dyslipidaemia magas előfordulási gyakoriságát mutatják felnőttkori elhízás esetén. A tanulmány célja a gyulladásos markerek, a keringő lipidek és az inzulinérzékenység relevanciájának felmérése túlsúlyos/elhízott gyermekeknél.

Mód

Ebbe a vizsgálatba 45 férfi gyermeket (6 és 13 év közötti, sovány kontroll = 16, elhízott = 19, túlsúly = 10) vettünk fel. A plazma teljes koleszterin-, HDL-koleszterin-, triglicerid-, glükóz- és inzulinszintjét, a gyulladásos tényezők, például a TNF-α, az IL-6 és az MCP-1 keringési szintjét, valamint a magas érzékenységű CRP-szintet kvantitatív kolorimetriás szendvics segítségével határoztuk meg. ELISA készletek.

Eredmények

A sovány kontroll alanyokkal összehasonlítva az elhízott alanyok nyilvánvaló inzulinrezisztenciával, rendellenes lipidprofilokkal és alacsony fokú gyulladással rendelkeztek. A túlsúlyos személyek csak jelentős inzulinrezisztenciát és alacsony fokú gyulladást mutattak. A TNF-α és a leptin szintje magasabb volt a túlsúlyos/elhízott egyéneknél. Egyidejű korrelációs elemzés azt mutatta, hogy a testtömeg-index (BMI) percentilis és az éhomi inzulin pozitívan korrelált az inzulinrezisztenciával, a lipidprofilokkal és a gyulladásos markerekkel, de negatívan korrelált az adiponektinnel. A faktoranalízis három domént azonosított, amelyek az elhízott gyermekek közötti teljes variancia 74,08% -át magyarázták (1-es faktor: lipid, 46,05%; 2-es faktor: elhízás-gyulladás, 15,38%; 3-as faktor: inzulinérzékenységi domének, 12,65%).

Következtetések

Eredményeink arra utalnak, hogy a lipid, az elhízás-gyulladás és az inzulinérzékenységi területek túlnyomórészt elhízott gyermekek körében léteznek. Ezeket a tényezőket lehet alkalmazni a kardiovaszkuláris betegségek kimenetelének előrejelzésére a jövőben.

Idézet: Chang C-J, Jian D-Y, Lin M-W, Zhao J-Z, Ho L-T, Juan C-C (2015) Evidence in elhízott gyermekek: Hyperlipidemia, elhízás-gyulladás és inzulinérzékenység hozzájárulása. PLoS ONE 10 (5): e0125935. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0125935

Akadémiai szerkesztő: Jonathan Peterson, Kelet-Tennessee Állami Egyetem, EGYESÜLT ÁLLAMOK

Fogadott: 2014. december 9 .; Elfogadott: 2015. március 19 .; Közzétett: 2015. május 26

Adatok elérhetősége: Minden releváns adat megtalálható a dokumentumban és a kiegészítő információkat tartalmazó fájlokban.

Finanszírozás: Ezt a tanulmányt támogatták a tajvani Tajpejben található Shin Kong Wu Ho-Su Emlékkórház (SKH8302-99-DR-19) és az Oktatási Minisztérium, a Cél a felső egyetemi terv támogatásával. A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmányok tervezésében, adatgyűjtésben és elemzésben, a közzétételre vonatkozó döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Versenyző érdeklődési körök: A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Bevezetés

Az elhízás vagy a túlsúly globális járványsá vált, és mind a gyermekeket, mind a felnőtteket érinti [1–3]. Az elhízás az inzulinrezisztencia egyik fő kockázati tényezője a metabolikus szindrómában szenvedő gyermekeknél [4]. A felhalmozódó bizonyítékok azt mutatják, hogy a gyermekkori elhízás növekedése és az inzulinrezisztencia, a magas vérnyomás és a dyslipidaemia korábbi kialakulása megkönnyíti a szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőinek kialakulását [4,5]. Ezek a metabolikus rendellenességek gyermekeknél azt jelezhetik, hogy a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek szövődményei korábban megjelennek, mint azt korábban gondolták.

Az elhízással kapcsolatos ateroszklerózis patogenezise, amelyet hipoadiponectinemia és magas szérum leptin és TNF-α jellemez túlsúlyos és elhízott egyéneknél, fontos funkciót tölt be a gyulladás megindításában [27–29]. Ezen gyulladásos markerek és a gyermekkori elhízás kialakulása közötti pontos kapcsolat azonban továbbra sem tisztázott. A tanulmány célja a gyulladásos markerek, a keringő lipidprofilok és az inzulinérzékenység változásának értékelése a túlsúlyos és elhízott gyermekek körében. Ezenfelül a gyulladás, a lipidprofilok és az inzulinérzékenység összefüggéseinek tisztázására törekszünk, valamint faktoranalízis segítségével megfigyeljük azok hozzájárulását az anyagcsere kockázatához.

Anyagok és metódusok

A betegek kiválasztása

Négyöt hat-tizennyolc éves férfi gyereket toboroztak a tajvani Taipei Orvosi Központ egyik járóbeteg-osztályából. Vizsgálatunk során csak a férfi gyermekeket vizsgálták, mert szerettük volna elkerülni a nemi hormonok elhízásra gyakorolt hatását. A túlsúlyos és elhízott résztvevőket háziorvosuk 2010 és 2011 között a szerző gyermekklinikájára irányította. A betegeket elhízottaknak minősítették, ha testtömeg-indexük (BMI) elérte vagy meghaladta korának és nemének kohortjának 95. percentilisét; a gyermekeket túlsúlyosnak minősítették, ha a BMI azonos korú és nemi kohorszuk 85–95. percentilisében volt [4,30].

Etikai nyilatkozat

A program moderátorai részletes magyarázatot adtak a résztvevőknek a tanulmány jellegéről és céljáról. Mielőtt a résztvevőket beiratták a kísérletbe, a moderátorok külön interjútermekben válaszoltak kérdéseikre. A gyerekek beleegyeztek, hogy részt vegyenek a kísérletben, és szüleik vagy törvényes képviselőik aláírt tájékoztatáson alapuló beleegyezésüket adták, kivéve, ha az alany 18 éves volt, és így maguk dönthettek. Minden résztvevőnek joga van arra, hogy adatait bármikor eltávolítsák a kutatásból, az etikai bizottságok által meghatározott elveknek megfelelően. Az állatok felhasználásával és gondozásával foglalkozó bizottságok és a Taipei Shin-Kong Wu Ho-Su Kórház Emberi Intézményi Felülvizsgálati Testülete (IRB; No. 9809–009) jóváhagyta ezt a vizsgálatot és eljárásait.

Tanulmányi eljárások

Anamnézistát készítettek, és a szerző klinikáján fizikai vizsgálatot végeztek. Az ülő vérnyomást háromszor mértük automatizált vérnyomásmérővel (a vérnyomásmérés között legalább 20 perc volt). A testtömeg és a magasság mérésére digitális mérleget és Harpenden-sztadiométert használtunk, és ezeket az értékeket használtuk a BMI (kilogramm/négyzetméter) kiszámításához. Túlsúlyos egyénekből, elhízott alanyokból és sovány kontrollokból éjszakán át éhező perifériás vérmintákat (10 ml) nyertünk, és mértük a hormon, a citokin, a szubsztrát és a glükóz koncentrációját, valamint egy lipidpanelt.

Biokémiai elemzés

A plazma összes koleszterin-, HDL-koleszterin-, triglicerid-, glükóz- és inzulinszintjét kereskedelmi készletekkel mértük. Az LDL-koleszterint a Friedewald-képlet segítségével számoltuk [31]. A gyulladásos tényezők, például a TNF-a, az IL-6, az MCP-1 és a hs-CRP keringő szintjét specifikus kvantitatív kolorimetrikus szendvics ELISA készletek alkalmazásával határoztuk meg a gyártó utasításainak megfelelően. A homeosztatikus modell értékelési indexét (HOMA index = éhomi glükóz [mmol/L] × éhomi inzulin [μU/ml]/22,5) alkalmaztuk az inzulinérzékenység mérésére.

Adatelemzés

Valamennyi értéket átlagként és az átlag standard hibájaként (SEM) fejeztük ki. A csoportok közötti különbségeket Student's t teszt vagy adott esetben egyirányú varianciaanalízis segítségével értékeltük. A paraméterek közötti korrelációkat Pearson-szorzat-korreláció segítségével számoltuk ki. Az összes statisztikai elemzést az SPSS 20.0 (IBM Corporation, New York, USA) alkalmazásával végeztük. A 0,05 alatti P-értéket szignifikánsnak tekintették.

Ezenkívül faktoranalízist alkalmaztunk a főkomponens módszer alkalmazásával, Varimax rotációval annak megvizsgálására, hogy az éhomi inzulinszint az antropometrikus, metabolikus és gyulladásos változókkal van-e csoportosítva. BMI percentilis, éhomi glükóz, LDL-c/HDL-c arány, HDL-c/TC arány, LDL-c/TC arány, TC/HDL-c arány, hs-CRP, TNF-α és PAI-1 mint a faktoranalízis változói. ± 0,5 vagy annál nagyobb abszolút értékű terhelési tényezőt használtunk határértékként az adatok értelmezéséhez. Az egyes tényezőkkel magyarázott teljes variancia bemutatásra került a faktor egyéni hatásának jelzésére az elemzés során.

Eredmények

A beiratkozott résztvevők klinikai jellemzői

45 férfi gyermeket vontak be ebbe a vizsgálatba: 10 túlsúlyos, 19 elhízott és 16 sovány volt. Definíció szerint az elhízott és túlsúlyos gyermekeknél szignifikánsan nagyobb volt a testsúly (túlsúlyos és elhízott vs. sovány, 44,40 ± 1,78/49,77 ± 2,71 vs. 36,00 ± 2,39 kilogramm; p 1. táblázat. Negyvenöt férfi gyermek klinikai jellemzői egyben Tajvani központ.

Metabolikus és gyulladásos paraméterek mérése

A sovány, túlsúlyos és elhízott résztvevők metabolikus és gyulladásos paramétereit a 2. táblázat tartalmazza. Bár az elhízott és a sovány gyermekek között nem figyeltünk meg szignifikáns különbséget a plazma glükózértékében, az éhomi éhgyomri, inzulin és HOMA szintek szignifikánsan magasabbak voltak az elhízottak és a sovány alanyok között. Ezek az adatok az elhízott gyermekeknél szignifikáns mértékű inzulinrezisztenciát jeleznek a lean kontrollhoz viszonyítva. A sovány gyermekekkel összehasonlítva az elhízott csoport emelkedett LDL-koleszterin- és TG-szintet, valamint csökkent HDL-koleszterinszintet mutatott. A túlsúlyos gyermekeknél azonban nem figyeltek meg LDL-koleszterin és TG értékek növekedését, annak ellenére, hogy az elhízott gyermekeknél a HDL-koleszterin szintje szignifikánsan magas volt (2. táblázat). Ez a megállapítás azt mutatta, hogy az elhízott alanyokban a lipidprofilban mért különféle komponensek szintje magasabb volt, mint a sovány kontrollokban.

Az elhízott gyermekeknél szignifikánsan magasabb volt a hs-CRP, a TNF-α és az MCP-1 szint, mint a sovány kontrollokban (2. táblázat); ez a megállapítás gyulladáscsökkentő állapotot jelzett az elhízott gyermekeknél. Az elhízott gyermekeknél az IL-6 szint magasabb volt, de a különbség nem volt szignifikáns. Az MCP-1 kivételével ezek a gyulladásos markerek nem voltak alacsonyabbak a túlsúlyos csoportban, mint az elhízottak. A PAI-1 és a leptin plazmaszintje szignifikánsan magasabb volt az elhízott egyéneknél, mint a kontrolloknál. Az adiponektin szint alacsonyabb volt az elhízott csoportban, de a különbség nem volt szignifikáns. Sőt, a leptin szint magasabb volt, de az adiponektin szint alacsonyabb volt a túlsúlyos egyéneknél, mint az elhízottaknál; ezek a különbségek azonban nem voltak szignifikánsak.

Korrelációk a klinikai adatok, az anyagcsere és a gyulladás markerek között

Ezután a faktor-elemzést alkalmaztuk a főkomponens módszerrel, Varimax rotációval, hogy megvizsgáljuk, hogy az éhomi inzulin szintje az elhízott gyermekek körében metabolikus kockázati tényezőkkel van-e csoportosítva. A faktoranalízisben szereplő változók a BMI percentilis, a glükóz, az LDL-c/HDL-c arány, a HDL-c/TC arány, az LDL-c/TC arány, a TC/HDL-c arány, a hs-CRP, a TNF-α és PAI-1 (4. táblázat). Három domént azonosítottak, amelyek a teljes variancia 74,08% -át magyarázták (1-es faktor: 46,05%; 2-es faktor: 15,38%; 3-as faktor: 12,65%). Az első faktort a lipid doménnek neveztük el, amelyre az LDL-c/HDL-c arány, az LDL-c/TC arány és a TC/HDL-c arány pozitívan terhelt, és a HDL-c/TC arány fordítottan terhelt. A második tényezőt elhízás-gyulladásos doménnek neveztük, amelyre a BMI percentilis, a hs-CRP, a TNF-a és a PAI-1 pozitívan terhelt. A harmadik tényező az inzulinérzékenységi tartomány volt, amelyre az éhomi inzulin és a glükóz pozitívan terhelt.

Vita

Az ösztrogének közvetlenül vagy az ösztrogén receptorokon keresztül hatnak a zsírsejtekre, és elősegítik a zsírszövet lerakódását. A bizonyítékok azt sugallják, hogy az ösztrogén növeli a zsírszövet-lerakódások különbségeit a nők szubkután lipidfelhalmozódása és a férfiak zsigeri zsírlerakódása révén [32]. Megfontolásaink szerint csak a férfi gyermekeket vizsgálták, mert nem akartuk bemutatni a nemi hormonok elhízásra gyakorolt hatását; további vizsgálatokra van szükség a nemi különbségek teszteléséhez.

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a hipertónia és az elhízással kapcsolatos anyagcserezavarok egyre inkább elterjednek a túlsúlyos és elhízott gyermekek körében [33–36]. Ezenkívül azok a gyermekek, akik híznak és nyakkal összefüggő magas vérnyomásban szenvednek, felnőttként fokozottan veszélyeztethetik a szív- és érrendszeri betegségeket [36–38]. Vizsgálatunkban a túlsúlyos és elhízott férfiak szisztolés és diasztolés vérnyomása magasabb volt, mint a sovány kontrolloké, ami hasonló Saffari et al. [4]; ez a különbség azonban nem volt szignifikáns. Azt is megállapítottuk, hogy az ΔBP szignifikánsan magasabb volt az elhízott alanyoknál, mint a túlsúlyos egyéneknél. Eredményeink azt jelzik, hogy a diasztolés vérnyomás figyelemre méltó a gyermekkori elhízással összefüggő magas vérnyomásban. Vizsgálatunk keresztmetszeti jellege és kis mintamérete korlátozza ennek a feltételnek az érvényesítését. További kohorszvizsgálatra van szükség a diasztolés nyomás szerepének feltárásához a túlsúlyos és elhízott gyermekek körében.

Összegzésként elmondható, hogy a gyermekkori testsúly különös figyelmet igényel, mivel az inzulinrezisztencia, a gyulladás és a dyslipidaemia növeli a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát felnőtteknél. A leptin, egy adipocitokin, amely pozitív összefüggésben áll a gyulladással, erősen megjósolhatja a gyermekek túlsúlyos állapotát. Azt is megállapítottuk, hogy a lipid, az elhízás-gyulladás és az inzulinérzékenységi domének túlnyomórészt az elhízott gyermekek adataiban találhatók. Ezeket a területeket lehet alkalmazni a kardiovaszkuláris betegségek kimenetelének előrejelzésére a jövőben.