нестача

  • предметів
  • реферат
  • гіпотеза:
  • методи:
  • результати:
  • висновок:
  • вступ
  • Предмети та методи
  • предметів
  • Клінічні показники
  • Зразки крові
  • Статистичний аналіз
  • результат
  • (ОН) Дефіцит D пов'язаний з нижчою чутливістю до інсуліну
  • (OH) D-дефіцит пов'язаний з підвищеним рівнем циркулюючих медіаторів запалення
  • Агрегація медіаторів запалення виділяє 25 (ОН) D-дефіцитних дітей із ожирінням
  • обговорення
  • Додаткова інформація
  • Файли PDF
  • Додаткова інформація

предметів

  • Кальцій і вітамін D
  • запалення
  • Ожиріння
  • педіатрія

реферат

гіпотеза:

Дитяче ожиріння супроводжується системним запаленням нижчого ступеня, що сприяє розвитку інсулінорезистентності та серцево-судинних ускладнень у подальшому житті. Оскільки вітамін D проявляє глибокі імуномодулюючі функції, а дефіцит вітаміну D дуже поширений при дитячому ожирінні, ми припустили, що дефіцит вітаміну D при дитячому ожирінні збігається в часі зі збільшенням системного запалення та зниженням чутливості до інсуліну.

методи:

У перехресному дослідженні 64 осіб із ожирінням та 32 здорових дітей у віці 6–16 років було проведено всебічне профілювання 32 медіаторів запалення, що циркулюють, разом із оцінкою рівнів 25-гідроксивітаміну D (25 (OH) D) та вимірюванням інсуліну чутливість.,

результати:

Тяжкий дефіцит вітаміну D, надалі іменований дефіцитом вітаміну D, визначався як рівень 25 (OH) D 37, 5 нмоль 1 –1 і був дуже поширеним у людей із ожирінням (56%) порівняно зі здоровими (16%)., Все дослідження порівнювало 25 дітей з дефіцитом D (OH) D з іншими дітьми, з них 25 дітей з дефіцитом 25 (OH) D (37, 5-50 нмоль l -1) та 25 дітей (OH) D дефіцитом ( 50 нмоль л –1)). По-перше, 25 (ОН) D-дефіцитних дітей із ожирінням мали нижчу чутливість до інсуліну, ніж інші діти, що страждають ожирінням, що вимірюється нижчим кількісним індексом контролю чутливості до інсуліну. По-друге, зв'язок між дефіцитом 25 (OH) D та резистентністю до інсуліну при дитячому ожирінні підтверджено багаторазовим регресійним аналізом. По-третє, у 25 (ОН) D-дефіцитних дітей із ожирінням був вищий рівень медіаторів запалення катепсину S, чемерину та розчинної молекули судинної адгезії (sVCAM) порівняно з іншими дітьми з ожирінням. Нарешті, ієрархічний кластерний аналіз виявив надмірне представлення дефіциту 25 (OH) D у дітей із ожирінням, що виражає скупчення медіаторів запалення з високим рівнем катепсину S, sVCAM та хемерину.

висновок:

Дефіцит 25 (OH) D при дитячому ожирінні асоціюється із збільшенням системного запалення та зниженням чутливості до інсуліну. Високий рівень катепсину S та sVCAM може відображати активацію прозапальних, продіабетичних та атерогенних шляхів, які можуть бути інгібовані добавками вітаміну D.

Вітамін D - основна поживна речовина, яка бере участь у різних фізіологічних процесах на додаток до метаболізму кісток. 1 Універсальність вітаміну D ілюструється великою експресією рецептора вітаміну D та молекулярним механізмом перетворення 25-гідроксивітаміну D (25 (OH) D), первинної циркулюючої форми вітаміну D, у біологічно активну 1, 25-дигідроксивітамін D. 1,2 V Відповідно до його ролі як ключової поживної речовини, дефіцитні рівні 25 (OH) D (-1) пов'язані з різними захворюваннями, включаючи запальні захворювання кишечника, інфекційні захворювання та серцево-судинні розлади., 1, 2, 3 Нещодавно з'явився зв'язок між дефіцитом 25 (ОН) D та зниженням чутливості до інсуліну у дітей із ожирінням. 4 Широке та перспективне когортне дослідження серед дорослого населення підкреслило зв'язок між дефіцитом 25 (ОН) D та розвитком діабету 2 типу. 5

Оскільки більш високий індекс маси тіла (ІМТ) призводить до зниження рівня 25 (OH) D, мабуть, через секвестрацію вітаміну D в жировій тканині, дефіцит 625 (OH) D є ендемічним при дитячому ожирінні. 4 Для вивчення наслідків важкого дефіциту 25 (OH) D, надалі іменованого як дефіцит 25 (OH) D, дефіцит 25 (OH) D визначався як рівень 25 (OH) D 37,5 нмоль l - 1, у відповідно до попередніх досліджень. 7, 8, 9, 10 Дивно, але 51% дітей із ожирінням у США мають дефіцит 25 (OH) D порівняно з 9% усіх дітей у Сполучених Штатах. 8

(OH) D-дефіцит може впливати на гомеостаз глюкози кількома способами. По-перше, оскільки вітамін D відіграє ключову роль у метаболізмі кальцію, а секреція інсуліну є процесом, що залежить від кальцію, вважалося, що дефіцит 25 (OH) D інгібує секрецію інсуліну β-клітинами залежно від кальцію. По-друге, дефіцит 25 (OH) D був пов’язаний із зменшенням периферичної дії інсуліну, або зниженням експресії рецепторів інсуліну, або зниженням сигналізації інсуліну нижче за течією. По-третє, вітамін D добре відомий своїми імуномодулюючими функціями. Враховуючи згубний вплив системного запалення на інсулінорезистентність при ожирінні 13, припускають, що дефіцит 25 (OH) D погіршує резистентність до інсуліну при ожирінні через посилення системного запалення. 11, 14

Тут ми зупинимось на другій гіпотезі. У перехресному дослідженні 64 здорових контрольних дітей із ожирінням та віком та статтю, що відповідають віку та статі, ми проаналізували рівні циркуляції 25 (OH) D та 32 системних медіаторів запалення разом із показниками чутливості до інсуліну. Наскільки нам відомо, це перше дослідження, яке проводило всебічне профілювання медіаторів запалення щодо стану 25 (OH) D, показуючи, що дефіцит 25 (OH) D при дитячому ожирінні супроводжується зниженою чутливістю до інсуліну та посиленням системного запалення.

Предмети та методи

предметів

Дитяче ожиріння визначали як ІМТ> 2,5 сд із середнім ІМТ за віком та статтю (ІМТ-сд), відповідно до міжнародного визначення дитячого ожиріння як ІМТ> 30 кг м - 2, що відображається віком 18 років. 13, 15, 16 У поперечному дослідженні до дитячої амбулаторії Медичного центру Меандр було зараховано 64 дітей з ожирінням та 32 здорових осіб за віком та статтю з ІМТ-sd –1 (

15 нг мл –1), дефіцит 25 (ОН) D визначався як рівень 25 (ОН) D між 37,5 і 50 нмоль л –1 (15–20 нг мл –1) та рівень 25 (ОН) D 50 nmol l –1 класифіковано як достатній відповідно до попередніх досліджень та міжнародних рекомендацій. 3, 7, 8, 9, 10, 17 Один пацієнт із дефіцитом 25 (ОН) D та один пацієнт із достатньою ожирінням повідомляли про прийом пероральних сенсибілізаторів інсуліну (метформіну). Жодне з дітей не повідомило про вживання добавки 25 (OH) D. Письмова інформована згода була отримана від усіх дітей та їх батьків. Дослідження було схвалено Інституційною медичною комісією з етичного контролю (METC 09/217K).

Клінічні показники

Для вимірювання біоелектричного імпедансу (загального відсотка жиру в організмі) згідно з інструкціями виробника використовували ножний біоімпедансний аналізатор (Analyzer Model BIA 101; Akern Srl, Флоренція, Італія). Тон шкіри поділявся на світлий, середній і темний. 18 Стать вікової категорії для статі та статі була розрахована за допомогою методу LMS Коула та даних Голландського національного дослідження зростання. 16, 19

Зразки крові

Зразки крові відбирали у пробірки з гепарином натрію швидко протягом ночі. Рівні 25 (OH) D вимірювали за допомогою аналізу Elecsys Vitamin D Total, який вимірює як 25 (OH) D2, так і 25 (OH) D3 (Roche Diagnostics, Мангейм, Німеччина). Рівні підкарбоксильованих та карбоксильованих остеокальцинів визначали за допомогою наборів ELISA (Takara MK111 та MK118, Takara Bio USA, Madison, WI, USA). Загальний рівень остеокальцину являє собою суму карбоксильованого та недостатньо карбоксильованого остеокальцину. Рутинне лабораторне тестування включало глюкозу натще, інсулін натще, тригліцериди, ліпопротеїни високої та низької щільності (ЛПВЩ та ЛПНЩ) та рівні високочутливих С-реактивних білків (hsCRP). Кількісний індекс контролю чутливості до інсуліну (QUICKI) та оцінка моделі гомеостазу резистентності до інсуліну (HOMA-IR) були розраховані, як описано раніше. 21 Циркулюючі медіатори запалення вимірювали у плазмі за допомогою нещодавно розробленого та підтвердженого мультиплексного імунологічного аналізу. 22

Статистичний аналіз

Протягом усієї статті 25 (ОН) D-дефіцитних дітей із ожирінням (n = 36) порівнювали (з) достатньою кількістю дітей з ожирінням (n = 28) для вивчення ефекту дуже низьких рівнів 25 (ОН) D у людей із ожирінням діти. Крім того, порівняно (не) недостатню кількість дітей, що страждають ожирінням, та (не) недостатню кількість здорових контрольних груп (n = 27) для вивчення впливу ожиріння. Зверніть увагу, що п’ятеро дітей з відсутністю здорового контролю були виключені з подальших аналізів, оскільки ця група вважалася занадто малою для порівняння з недостатньо ожиріними дітьми (рис. 1).

Дефіцит 25 (OH) D у дітей із ожирінням. a ) 25 (OH) D рівнів ожиріння у дітей (n = 64) та здорового контролю (n = 32), які демонструють значно нижчий рівень 25 (OH) D у дітей із ожирінням. Важкий дефіцит 25 (OH) D, який називається дефіцитом 25 (OH) D, визначається як рівень 25 (OH) D

37, 5 нмоль 1 –1 відповідно до попередніх досліджень та міжнародних рекомендацій. Вся стаття порівнює 25 дітей з дефіцитом D (25) з D (25 (OH) D з 37, 5-50 нмоль 1 -1) і 25 дітей з 25 (OH) D (25 (OH) OH) D = 50 нмоль 1-1). b ) 25 (OH) D рівнів дітей із ожирінням з дефіцитом (I група, n = 36), (in) достатня кількість дітей із ожирінням (II група, n = 28) та (in) достатня кількість здорових осіб контролю (III група, n = 27))). Протягом усієї статті групи порівнювались наступним чином: (1) недостатня кількість дітей із ожирінням проти (v) достатня кількість дітей із ожирінням для вивчення ефекту дуже низьких рівнів 25 (ОН) D у дітей із ожирінням та (2) (у) недостатня кількість дітей із ожирінням проти (неадекватний здоровий контроль для вивчення ефекту ожиріння. Зверніть увагу, що п’ятеро дітей з відсутністю здорового контролю були виключені з подальших аналізів, оскільки ця група вважалася занадто малою для порівняння з недостатньо ожиріними дітьми. c ) Віковий та статевий розподіл трьох груп. Для панелі a - c представляють серединні лінії.

Повнорозмірне зображення

Оскільки більшість клінічних параметрів та медіаторів запалення демонстрували непараметричний розподіл, для оцінки відмінностей між групами використовували U-тести Манна-Уітні або точний тест Фішера. Виправлення помилкового відкриття Бенджаміні та Хохберга було використано для корекції значень Р при багаторазовому тестуванні. Був проведений багаторазовий лінійний регресійний аналіз для вивчення взаємозв'язку між статусом QUICKI та 25 (OH) D, скоригованим на ІМТ, вік, стать, тон шкіри та недостатньо карбоксильований остеокальцин. Подібним чином оцінювали взаємозв'язок між медіаторами запалення та статусом 25 (ОН) D, коригуючи ІМТ-сд, вік та стать.

Статистичний аналіз проводили за допомогою SPSS 15.0 для Windows (SPSS, Чикаго, Іллінойс, США) та R, вільного програмного середовища для статистичних розрахунків та графіки. 23 Проведено неспостережуваний ієрархічний кластерний аналіз профілів медіаторів запалення, як нещодавно описано, 13 із використанням пакету Pvclust. 24

результат

(ОН) Дефіцит D пов'язаний з нижчою чутливістю до інсуліну

Дефіцит 25 (OH) D показав 56% поширеності серед дітей, що страждають ожирінням, порівняно з 16% у здорових дітей (таблиця 1, малюнок 1а). Стан дітей із ожирінням 25 (OH) D виявився актуальним, оскільки дефіцит дітей із ожирінням (тобто дефіцит 25 (OH) D, n = 36) виявив нижчу чутливість до інсуліну, ніж достатня кількість дітей із ожирінням (тобто 25 (OH) D )) D (не) достатньо, n = 28), виміряне нижчим QUICKI та вищим HOMA-IR (таблиця 1, малюнок 1b), які є сурогатними маркерами чутливості до інсуліну. 21 Різниці в чутливості до інсуліну не можна пояснити такими клінічними параметрами, як вік, стать, ІМТ-sd, окружність смуги sd (коефіцієнт ожиріння вісцеральної залози 25), відсоток жиру, ліпідний профіль та період включення, які були порівнянними між недостатніми та ( в) достатня кількість дітей із ожирінням (табл. 1, рис. 1в).

Стіл в натуральну величину

Стіл в натуральну величину

Для вивчення ефекту ожиріння, незалежного від дефіциту 25 (OH) D, також оцінювали різницю в медіаторах запалення циркулюючих між (недостатньою) кількістю ожиріння та здорових дітей. Вищі рівні інтерлейкіну-18 (IL-18), печінкового фактора росту (HGF), лептину, епідермального фактора росту (EGF) та рецептора фактора некрозу пухлини 2 (TNF-R2) та нижчі рівні фактора некрозу пухлини (TNF-R2) спостерігались у достатньої кількості дітей, що страждають ожирінням, інгібітор активатора плазміногену 1 (PAI-1) (табл. 2). Після корекції для багаторазового тестування відмінності в лептині, EGF, TNF-R2 та PAI-1 залишались значними, тоді як IL-18 та HGF демонстрували тенденцію (P = 0,07 та 0,05 відповідно). В цілому, ефект дефіциту 25 (OH) D на циркулюючі медіатори запалення при ожирінні у дітей виявився відмінним від ефекту самого ожиріння. Хоча ожиріння асоціювалося зі зміненими рівнями лептину, EGF, TNF-R2, PAI-1, IL-18 та HGF, відповідно до недавнього дослідження, дефіцит 1325 (OH) D при дитячому ожирінні збігся з вищими рівнями катепсину S, чемерин, RBP-4 та sVCAM.

Для цитокінів IL-6, IL-10 і TNF-α; адипокіни, адипонектин, адипсин, зв’язуючий білок жирних кислот 4 (FABP-4), інгібітор фактора міграції макрофагів (MIF), хемотаксичний білок моноцитів-1 (CCL2), оментин, смола, інгібітор тканинної металопротеїнази 1 (TIMP-1) та тромбопоетин; та інші медіатори запалення хемокін (мотив CXC) ліганд-8 (CXCL8), позаклітинний нещодавно ідентифікований RAGE-зв’язуючий білок (EN-RAGE), IFN-гамма-індукований білок 10, (CXCL10), фактор стимулювання колонії макрофагів (M-CSF) ), макрофагальний запальний білок 1a, (CCL3), макрофагальний запальний білок 1p, (CCL4), розчинний CD14, розчинна молекула міжклітинної адгезії (sICAM), рецептор TNF 1 (TNF-R1) та фактор росту судинного ендотелію (VEGF), відсутні відмінності були виявлені серед 25 (ОН) D-дефіцитних та (не) достатніх пацієнтів із ожирінням, або серед (не) недостатньо ожирілих та здорових дітей (Додаткова таблиця 2).

Багаторазовий лінійний регресійний аналіз у всіх дітей підтримував залежність 25 (OH) D катепсину S, хемерину та sVCAM: катепсин S і sVCAM залежав від статусу 25 (OH) D, хоча він був скоригований для ІМТ-sd, віку та статі, тоді як рівні чемерину демонстрували тенденцію до залежності 25 (ОН) D (Р = 0,08; Таблиця 2). Рівні RBP-4 не залежали від стану 25 (OH) D після коригування для вищезазначених потенційних плутанин (P = 0,160). На закінчення, дефіцит 25 (OH) D при ожирінні у дітей був пов’язаний із підвищенням рівня циркулюючих медіаторів запалення, а саме катепсину S, хемерину та sVCAM.

Агрегація медіаторів запалення виділяє 25 (ОН) D-дефіцитних дітей із ожирінням

Як альтернативний підхід до вивчення зв'язку між дефіцитом 25 (OH) D та запаленням, профілі медіаторів запалення у дітей із ожирінням піддавали ієрархічному кластерному аналізу. Цікаво, що катепсин S та sVCAM, медіатори запалення, найбільш сильно пов’язані з дефіцитом 25 (OH) D (див. Вище), демонстрували 65% ймовірності завантаження, що вказує на надійну кластеризацію (рис. 2а). 13 Вони включали скупчення медіаторів запалення разом з TIMP-1, лептином, хемерином, резистином, sICAM та PAI-1, що виділяло два скупчення дітей із ожирінням (рис. 2b). Кластер I представляв змішану групу, включаючи дітей з дефіцитом та дефіцитом. Кластер II містив переважно недостатню кількість дітей із ожирінням (Р = 0,008). Загалом, кластерний аналіз медіаторів запалення підкреслив зв'язок між дефіцитом 25 (ОН) D та запаленням. У дітей із ожирінням, які виражали скупчення медіаторів запалення з високим рівнем катепсину S, sVCAM та чемерину, дефіцит 25 (OH) D був надмірно представлений.

Повнорозмірне зображення

обговорення

Зокрема, це дослідження не виключає залежного від кальцію ефекту дефіциту 25 (OH) D на експресію або сигналізацію рецепторів інсуліну, оскільки ці параметри не досліджені. Крім того, оскільки кількість здорових контролерів з дефіцитом 25 (OH) D була занадто малою, щоб включити його в подальші аналізи (n = 5, рис. 1а), це дослідження спеціально зосередилося на впливі дефіциту 25 (OH) D на дітей із ожирінням. . Чи пов'язано дефіцит 25 (OH) D також із посиленням системного запалення у дітей, що не страждають ожирінням, вимагає подальшого дослідження. Крім того, у цьому дослідженні не спостерігалося споживання їжі, активності на вулиці та фізичних вправ, що може впливати на всі рівні 25 (ОН) D 8. Нарешті, через його поперечний переріз, досі не вдалося встановити причинно-наслідковий зв’язок між посиленим системним запаленням та резистентністю до інсуліну. Для цього потрібні перспективні дослідження. Однак, як дослідження концепції, наші дані дають нові уявлення про патофізіологічні механізми, які можуть пов’язати дефіцит 25 (OH) D з резистентністю до інсуліну. Крім того, це дослідження наголошує на наслідках дефіциту 25 (OH) D при дитячому ожирінні, які, як видається, переважають лише вплив на метаболізм кальцію та ріст кісток. 2, 7