екзендин-4

  • абстрактно
  • Заден план:
  • методи:
  • резултатите:
  • заключение:
  • Въведение
  • Материали и методи
  • звяр
  • Стомашна байпас хирургия
  • Уча дизайн
  • Хормонални тестове
  • Статистически анализ
  • резултатът
  • B&W и прием на храна
  • Постпрандиални плазмени нива на активни PYY и GLP-1
  • Хранителни изследвания
  • Администриране на PYY3-36
  • Администриране на екзендин-4
  • Лечение с октреотид
  • дискусия

абстрактно

Заден план:

Пациентите показват повишено освобождаване на чревния хормон след хранене след изписване след стомашен байпас на Roux-en-Y. Променената реакция на чревния хормон изглежда играе важна роля за намаляване на апетита и телесното тегло (BW) след стомашен байпас. Пациенти с недостатъчна загуба на BW след стомашен байпас имат атенюиран постпрандиален чревен хормонален отговор в сравнение с пациенти, загубили адекватно BW. Ефектите от по-нататъшното приложение на чревния хормон след стомашен байпас са неизвестни.

методи:

Ефекти от периферното приложение на пептид YY3-36 (PYY3-36; 300 nmol kg -1), глюкагон-подобен пептид-1 (GLP-1) аналог на Exendin-4 (20 nmol kg -1) и аналог на соматостатин октреотид (10 μg kg -1) при хранене и BW се оценяват при плъхове след стомашен байпас.

резултатите:

Стомашно-байпасните плъхове претеглят (Р 1 Въпреки че първоначално хирургическата намеса е била създадена да причини загуба на тегло чрез хранителни ограничения и малабсорбция, хирургическите манипулации също така променят физиологията на метаболизма, стомашно-чревния тракт, хормоните и нервната система. за да причини намален глад, повишена ситост, промени в хранителните предпочитания и енергийните разходи.4 Доказано е, че първите механизми са поне частично физиологично индуцирани от промени в стомашно-чревната и централна невроендокринна сигнализация. 5, 6, 7, 8

Постпрандиалните реакции на чревните хормони глюкагоноподобен пептид-1 (GLP-1) и пептид YY3-36 (PYY), които се произвеждат от L клетки в червата, се увеличават след стомашен байпас. 6, 7, 8 Ние и други показахме в модел на гризачи, че тези анорексигенни чревни хормони намаляват глада и предизвикват насищане в зависимост от дозата. 9, 10 Също така установихме, че пациентите със загуба на неоптимално телесно тегло (BW) след стомашен байпас са имали атенюирани постпрандиални PYY и GLP-1 отговори. 6 Инхибиране на насищащия стомашно-чревен хормонален отговор със соматостатинов аналог октреотид повишен апетит и прием на храна при пациенти със стомашен байпас, докато специфичният антагонизъм на PYY увеличава приема на храна при плъхове със стомашен байпас. 8 Малко вероятно е един пептид да е отговорен за всички съобщени ефекти на байпас, тъй като няколко чревни хормона се освобождават едновременно. Доказано е, че комбинираният ефект на екзогенния пептид YY3-36 (PYY3-36) и GLP-1 (референции 11, 12, 13), както и PYY3-36 и оксинтомодулин, потенцира намаляването на приема на храна при неоперирани плъхове 11, 12, 13 и хората. 14.

В това проучване ние изследвахме дали единичното периферно приложение на чревните хормони PYY3-36 и Exendin-4 във фармакологични дози има допълнителен ефект върху приема на храна и BW след стомашен байпас при плъхове. Проучихме и ефекта на октреотида върху приема на храна и BW при същата група плъхове.

Материали и методи

Министерството на вътрешните работи на Обединеното кралство (PL 70-6669) одобри всички експерименти от това проучване. Във всичките 22 затлъстели мъжки плъхове Wistar (BW 468, 5 ± 3.4 g) бяха настанени поотделно в светло-тъмен цикъл от 12 h/12 h при включена светлина в 0700 часа. Стайната температура беше 21 ± 2 ° C и плъховете имаха достъп до нормална храна (диета RM1, Special Diet Services Ltd, Essex, UK) и вода от чешмата, освен ако не е посочено друго. BW и приемът на храна се измерват ежедневно в продължение на 60 дни след операцията.

Стомашна байпас хирургия

След 1 седмица на аклиматизация, плъховете бяха рандомизирани и им беше направен стомашен байпас или симулирана операция съгласно установен протокол, както е описано по-горе. Накратко, проксималната йеюнум е разпределена на 15 см дистално от пилора, за да образува билиопанкреатичен крайник. След идентифициране на апендикса, илеумът се наблюдава проксимално, за да се образува общ 25 см канал. Тук е извършена странична йеюноеджеюностомия между билиопанкреатичния крайник и общия канал. Стомашната капсула и стомашно-чревните крайници бяха анастомотични от едната страна до другата и остатъците от стомаха бяха затворени. Фалшивите операции се състоят от 7 mm гастростомия на предната стена на стомаха с последваща оклузия и 7 mm йеюностомия с последващо затваряне.

Уча дизайн

Изследването е проведено по рандомизиран, кръстосано контролиран физиологичен разтвор, като всяко животно е третирано еднократно с три различни съединения: PYY3-36 (300 nmol kg-1, Bachem Ltd, St. Helens, UK), Exendin-4 (20 nmol kg-1, Bachem (UK) Ltd, Merseyside, UK) и октреотид (10 μg kg -1, Sandostatin, Sun Pharmaceuticals, Yorkshire, UK) с 2 дни измиване между пептиден и физиологичен разтвор и 1 седмично измиване между всяко съединение (PYY3 -36, Exendin-4 или октреотид). 1 седмица преди лечението, с всички плъхове се работи ежедневно и им се правят симулирани интраперитонеално инжекции на носител (0,1 ml изотоничен физиологичен разтвор), за да се сведе до минимум всяка реакция на стрес по време на дните на изследване. В деня на проучването, заобиколените и несимулирани плъхове са гладували в продължение на 0700 часа от началото на светлинния цикъл и са разделени на случаен принцип в две групи, които са получавали или носител (изотоничен физиологичен разтвор, Bayer, Newbury, UK) или един от трите съединения. Всички инжекции се прилагат интраперитонеално 1 час преди началото на тъмния цикъл. В началото на 1900-часовия тъмен цикъл животните получават достъп до храна и кумулативният прием на храна се измерва на 1, 2, 4, 8 и 12 часа и след това.

Хормонални тестове

Кръв е събрана от всички плъхове в деня на края на проучването. Животните имаха достъп до храна ad libitum предната вечер и бяха обезглавени в началото на светлинния цикъл на следоперативния ден 60. Кръвта беше получена и центрофугирана веднага при 3000 rpm. Те се анализират в два екземпляра за един цикъл в продължение на 10 минути при 4 ° С и се съхраняват при -20 ° С до пробата. PYY-подобна имунореактивност се измерва чрез специфичен и чувствителен радиоимуноанализ, който измерва както пълна дължина (PYY1-36), така и фрагмент (PYY3-36). 16, 17 GLP-1 се измерва чрез установени авто-радиоимуноанализи. 18, 19

Статистически анализ

Всички данни са изразени като средно ± sem. Двупосочно лечение (между субектите) × времеви (в рамките на субектите) дисперсионен анализ с post hoc тест за бонферони за всяка точка от времето се използва за тестване за значителни разлики. За независими проби се използва сдвоеният t-тест на Student. P

а ) промени в телесното тегло на всички фалшиви (- □ -; n = 12) и стомашни байпас плъхове (- & D-; n = 10), и б ) от средния спонтанен дневен прием на храна и от двете групи през целия период на наблюдение от 60 дни. Данните са представени като средни стойности ± sem (** P *** P -1, P -1, P

Кумулативен прием на храна при плъхове с фалшива операция (n = 12, лява колона) и при плъхове със стомашен байпас (n = 10, дясна колона) след лечение с PYY3-36 ( а, б ), Exendin-4 ( ° С, д ) и октреотид ( д, е ) в сравнение с физиологични инжекции; данните са представени като средни стойности ± sem. Тестът Post hoc Bonferroni е използван за анализ на времето между двете лечебни групи (* P ** P *** P 6, 8 Краткосрочно, 20, 21 и продължително приложение от 9, 10, 22, 23 екзогенен PYY3-36 намалява приема на храна и увеличаване на BW при гризачи и хора Подобни констатации относно загубата на BW са наблюдавани след хронично лечение с Exendin-4 при плъхове 21, 24, 25 и хора.

Ново откритие на това проучване е, че приемът на храна след стомашен байпас може да бъде променен чрез фармакологични дози чревни хормони или аналози на чревния хормон. Това предполага, че повишените нива на ендогенни PYY и GLP-1 след стомашен байпас може да не са в пика на кривата доза-отговор. Ефектите върху приема на храна бяха ясни след прилагане на Exendin-4 и дори доведоха до краткосрочно намаляване на BW.

Нашите открития могат да имат клинични последици. Постпрандиалните нива на PYY3-36 и GLP-1 също се повишават след стомашен байпас при хора 8, но степента на отговора може да варира при пациентите и може да бъде свързана с разлики в следоперативната загуба на BW. 6 Пациенти с по-нисък следоперативен чревен хормонален отговор са показали, че постигат по-ниска загуба на BW след стомашен байпас в сравнение с пациенти с по-силен постпрандиален PYY и GLP-1 отговор. 6

Пациенти с лоша загуба на BW или значително възстановяване на BW след операция 28, 29 понастоящем остават с ограничени терапевтични възможности. Хирургическа ревизия, включително свиване на размера на джоба или удължаване на крайника на Ру, 30 често се използва въпреки липсата на подкрепящи доказателства в литературата. Освен това реорганизациите са свързани с по-висока заболеваемост и смъртност. 31 Ефективната и безопасна медицинска терапия следователно може да се превърне в ценен вариант при пациенти със загуба на тегло или дори възстановяване на BW след бариатрична хирургия.

Първо ще е необходимо да се демонстрира профилът на безопасност на супрафизиологичните нива на наситени чревни хормони. Потенциалните рискове включват хиперинсулинемична хипогликемия, както и гадене и повръщане, които са най-честите нежелани реакции, наблюдавани при високи дози аналози на GLP-1. 32, 33

Основните механизми, причиняващи панкреатична незидиобластоза след стомашен байпас 34, 35, 36, понастоящем са неизвестни и са съобщени много малко случаи през последните 5 години, което предполага, че това е рядко усложнение на стомашния байпас. Случаите на хиперинсулинемична хипогликемия обаче предполагат потенциален риск от дългосрочно стимулиране на сигнализирането на GLP-1, което трябва да се има предвид преди продължителна употреба на високи дози GLP-1.

Нашето проучване има определени ограничения. Първо, октреотидната част от проучването не изследва селективното инхибиране на отделни пептиди при регулиране на приема на храна. По-рано обаче сме показали, че специфичният антагонизъм на PYY3-36, използвайки пречистено заешко PYY антитяло, увеличава приема на храна при стомашни байпас плъхове. Второ, плазмените нива на чревни хормони след лечение с октреотид не са измерени, въпреки че октреотидът е показал, че по-рано потиска PYY и GLP-1. 6, 37, 38 Трето, въпреки че синергичният ефект на аналозите PYY3-36 и GLP-1 върху намаляването на приема на храна е демонстриран по-рано, би било интересно да се изследва същия ефект след байпас операция. Четвърто, въпреки че животните не са показали клинични признаци на неразположение или страх след три опити за лечение, извън обхвата на това проучване е да се оцени отвращението към условния вкус, което теоретично може да допринесе за намаления прием на храна, наблюдаван след PYY3-36 и Exendin-4. 40, 41 И накрая, не проведохме реакция на дозата или експеримент за изследване на хроничните ефекти на PYY3-36 и/или приложението на Exendin-4 върху приема на храна и BW.

В заключение, еднократното приложение на PYY3-36 и екзендин-4 във фармакологични дози допълнително намалява краткосрочния прием на храна при модел на байпас на стомаха при плъхове. Тази интервенция е ефективна и в случай на преувеличени анорексигенни периферни сигнали след тази форма на затлъстяване. Тези констатации ще трябва да бъдат преведени в клинично проучване, за да се оцени дали периферната чревна хормонална терапия е безопасна и ефективна терапевтична възможност при пациенти с недостатъчна загуба на телесно тегло или възстановяване на теглото след стомашен байпас.