Резюме

Заден план

Хормоните, които влияят на ситостта и глада, играят важна роля в регулирането на енергийния баланс на тялото. Грелинът е пептид, който играе важна роля в краткосрочната регулация на апетита, докато лептинът е фактор, който контролира дългосрочния енергиен баланс и се счита за хормон на ситостта. Целта на това проучване е да се оцени съотношението лептин/грелин на гладно и след приемане на ястия с различно съдържание на макроелементи и да се оценят възможните разлики между нормалното телесно тегло и наднорменото тегло/затлъстелите мъже.

Методи

Изследвахме 46 здрави възрастни мъже (23 с нормално телесно тегло и 23 с наднормено тегло/затлъстяване) на възраст 21–58 години, които бяха разделени на две групи. В кръстосаното проучване участниците са получавали изокалорични (450 kcal) ястия с различно съдържание на макроелементи: мъжете от първата група са получавали ястия с високо съдържание на въглехидрати (HC) и нормо-въглехидрати (NC), а във втората група са получавали високо съдържание на въглехидрати и ястия с високо съдържание на мазнини (HF). Съотношението на нивата на лептин/грелин се изчислява от серумните концентрации на лептин и общия грелин на гладно и 30, 60, 120, 180 и 240 минути след прием на храна. Бяха проведени еднопосочни ANOVA и Wilcoxon тестове с подписан ранг. Нормалността на променливото разпределение се проверява с теста на Шапиро-Уилк, хомогенността на дисперсиите се проверява с теста на Левен и скоростта на фалшивото откриване стр-е използван метод за корекция на стойността.

Резултати

Съотношението лептин/грелин е значително по-високо при мъже с наднормено тегло/затлъстяване, отколкото индивиди с нормално телесно тегло на гладно, както и след хранене. Наблюдавахме тенденции към по-високи стойности на съотношение лептин/грелин от 60 минути след приема на HC-хранене в сравнение с NC- и HF-хранения при участници с нормално телесно тегло, докато при мъже с наднормено тегло/затлъстяване не забелязахме значителни разлики в зависимост върху типа хранене.

Заключения

Наблюдавахме значително по-различно съотношение лептин/грелин след хранене при нормално телесно тегло и наднормено тегло/затлъстели мъже и нашите резултати показват, че при мъже с нормално телесно тегло може да се появи по-голямо чувство на ситост след прием на високо въглехидратно хранене, което не отбелязани при лица с наднормено тегло/затлъстяване.

Заден план

Затлъстяването е хронично заболяване, причинено най-вече от прекомерното снабдяване с енергия, доставяна с храната във връзка с енергийните разходи, което води до натрупване на мазнини в мастната тъкан [1]. Въпреки че основната функция на мастната тъкан е съхраняването на енергия, тя също е орган на ендокринната секреция, който произвежда хормони, адипокини и цитокини [2], като лептин, адипонектин, които участват в хомеостазата на енергията на тялото и много други пътища [3 ]. В централната регулация на енергийния баланс в този процес участват и други периферно произведени сигнали, като мастни киселини, инсулин, глюкагоноподобен пептид-1 (GLP-1), грелин, холецистокинин (CCK), пептид YY (PYY) [ 4, 5], както и няколко други молекули, наскоро свързани с регулацията на енергийната хомеостаза, като хемерин, общи жлъчни киселини, растежен фактор на фибробластите 21 (FGF-21), секретиран свързан с разрошен протеин-4 (SFRP4), иризин и хем оксигеназа-1 (HO-1) [6], която може да се регулира от състава на макронутриентите на диетата [4,5,6]. Както е изброено по-горе, много фактори участват в контрола на енергийния баланс, но една от ключовите роли в хормоналната регулация на приема на храна се играе от грелин и лептин и техните взаимодействия, тъй като тези хормони влияят антагонистично на енергийния баланс [7,8,9 ].

Грелинът е орексигенен хормон, секретиран предимно от P/D1 клетки, разположен в лигавицата на стомашното дъно, панкреатичните епсилонови клетки, бъбреците, половите жлези и мастната тъкан [7]. Грелинът играе важна роля в краткосрочната регулация на апетита и се характеризира с повишени концентрации преди прием на храна и намалени нива след поглъщане на храна [10]. Орексигенното действие на грелина се основава на увеличаване на стомашно-чревната перисталтика и намаляване на секрецията на инсулин и въпреки неговите ефекти на стимулиране на апетита е установено, че затлъстяването, захарният диабет тип 2 и метаболитният синдром са свързани с по-ниски серумни концентрации на грелин [7, 8, 11].

Лептинът е друг важен сигнал, който влияе върху енергийния баланс, препоръчва се намаляване на приема на храна и увеличаване на енергийните разходи. Лептинът е хормон, синтезиран главно от адипоцити, но също и от стомаха [12] и инхибира апетита чрез противодействие на действието на невропептид Y (NPY) и анандамини, както и чрез стимулиране на α-меланоцит-стимулиращ хормон (α-MSH) синтез [7]. Секрецията на лептин е пропорционална на общото количество мастна тъкан и неговата серумна концентрация се увеличава значително при затлъстяване [9]. Преди няколко години се смяташе, че лептинът играе важна роля само в дългосрочния енергиен баланс; данните обаче показват, че лептинът участва и в краткосрочния прием на храна и регулирането на телесното тегло [10, 12]. Следователно, при анализа на хормоналната реакция след прием на храна е разумно да се комбинират тези два хормона и поради тяхното взаимодействие съотношението на техните концентрации (съотношение лептин/грелин) се определя като сигнал за глад, наречен „грелин -лептин танго “[13]. Установено е, че концентрациите на лептин и грелин зависят от телесното тегло и постпрандиално, от състава на храната, но проучванията върху тяхното съотношение са много ограничени с различни резултати [11, 14, 15].

Тъй като затлъстяването се превърна в глобален проблем, механизмите на неговото развитие и определянето на ефективни стратегии за превенция и лечение са от висок приоритет. Целта на нашето проучване беше да изследва съотношението лептин/грелин в отговор на приема на храна с различни съдържания на макроелементи в едно кросоувърно проучване, както и да оцени разликите на гладно и след хранене между нормалното телесно тегло и наднорменото тегло/затлъстелите мъже.

Методи

Протоколът за изследване е одобрен от местната комисия по етика (R-I-002/35/2009 одобрение от Биоетичния комитет на Медицинския университет в Белосток, Полша). Участниците бяха информирани за целта и проучването подписано информирано съгласие съзнателно и доброволно.

лептингхрелин

Уча дизайн. HC-брашно (хранене с високо съдържание на въглехидрати); NC-хранене (нормо-въглехидратно брашно); HF-храна (храна с високо съдържание на мазнини)

Биохимичен анализ. Взема се кръв, центрофугира се, съхранява се при - 80 ° C и се подготвя за тестване, както е описано по-горе, в съответствие с препоръките и процедурите, предоставени от производителите на лабораторни комплекти. Концентрацията на лептин се измерва с помощта на ензимен имуноанализ (Human Leptin ELISA, BioVendor, Чехия). Общата концентрация на грелин беше измерена с помощта на радиоимуноанализ (Грелин (общо) RIA, Millipore, САЩ).

Статистически анализ. Статистическият анализ е описан подробно по-рано [17]. Изчислена е средната стойност и нейната стандартна грешка и са изложени две хипотези: (1) видът на храненето не влияе на съотношението след хранене лептин/грелин (нормалното телесно тегло и наднорменото тегло/мъжете със затлъстяване са анализирани отделно) и (2 ) няма статистически значима разлика в съотношението лептин/грелин след хранене между нормалното телесно тегло и индивидите с наднормено тегло/затлъстяване (видовете хранения са анализирани отделно).

Тъй като участниците във всяка група получиха две различни ястия, липсата на независимост беше взета под внимание. Извършен е еднопосочен ANOVA (дисперсионен анализ) или тест на Wilcoxon с подписан ранг, и двете за сдвоени проби, в зависимост от изпълнението на нормалността на променливото разпределение, което е проверено от теста на Шапиро-Уилк.

Целта на втората хипотеза беше да се изследва дали има някакви значителни разлики в съотношението след хранене лептин/грелин между нормално телесно тегло и наднормено тегло/затлъстели мъже. Използвахме еднопосочен ANOVA или тест с ранг-сума на Wilcoxon, в зависимост от нормалността на променливото разпределение и хомогенността на дисперсиите (проверено с теста на Levene). Честотата на фалшивите открития стр-метод за корекция на стойността е използван за справяне с проблема с тестването на множество хипотези. За всички анализи алфа нивото беше определено на 0,05.

Резултати

В група I се анализира съотношението лептин/грелин след приема на HC-хранене спрямо съотношението лептин/грелин след прием на NC-хранене. При N1 субекти наблюдаваме тенденция към по-високи стойности на съотношение лептин/грелин от 60 минути след HC-хранене в сравнение с NC-хранене (Таблица 3). При мъжете с O/O1 не забелязваме значителни разлики в съотношението лептин/грелин между двете хранения.

В група II се анализира съотношението лептин/грелин след приема на HC-хранене спрямо съотношението лептин/грелин след приема на HF-хранене. При N2 субекти забелязахме тенденция към по-високи стойности на съотношение лептин/грелин при 60 минути тестване след приема на HC-хранене в сравнение с HF-хранене, а на 120 min разликата почти достигна статистическа значимост (стр = 0,06), което не се наблюдава при O/O2 субектите (Таблица 4).

Впоследствие съотношението лептин/грелин беше сравнено между индивидите с нормално телесно тегло и с наднормено тегло/затлъстяване след прием на храна в група I (фиг. 2) и група II (фиг. 3). Забелязахме, че съотношението лептин/грелин е значително по-високо при мъже с наднормено тегло/затлъстяване, в сравнение с участниците с нормално телесно тегло на гладно, както и след хранене и в двете групи и след трите хранения. По-благоприятно съотношение лептин/грелин при мъже с нормално телесно тегло се наблюдава след приема на HC-хранене в сравнение с NC- и HF-храненията, докато при индивиди с наднормено тегло/затлъстяване не забелязваме значителни разлики в зависимост от вида на храненето.

Дискусия

Енергийният баланс се регулира от централни и периферни сигнали, но крайният клиничен ефект не е следствие от индивидуалното действие само на един хормон, а зависи от техните взаимодействия [9]. Следователно в нашето изследване ние анализирахме съотношението на два ключови хормона, които оказват влияние върху чувството на глад и ситост - лептинът към общите концентрации на грелин. Основната констатация на нашето проучване е, че при мъжете с нормално телесно тегло е забелязано по-благоприятно съотношение лептин/грелин след приема на HC-храна в сравнение с NC- и HF-храненията. Другото наблюдение е, че мъжете с наднормено тегло/затлъстяване са имали значително по-високо съотношение лептин/грелин на гладно, както и след прием на всяко от трите хранения, в сравнение с участниците с нормално телесно тегло.

Значително по-високо съотношение лептин/грелин се наблюдава при пациенти с наднормено тегло/затлъстяване на гладно, както и след прием на всяко от тестваните ястия, което несъмнено е резултат от по-високото му ниво на гладно при мъже с наднормено тегло/затлъстяване. Забелязахме обаче, че при мъжете с нормално телесно тегло има силна тенденция към повишено съотношение лептин/грелин след хранене с HC, отколкото след приема на NC-хранене, особено след 120–180 минути. Обратните тенденции се забелязват в групата с наднормено тегло/затлъстяване, където повишаването на съотношението лептин/грелин е по-изразено след приемане на NC-хранене, докато след хранене с HC, средните стойности намаляват след хранене. Разликите обаче не бяха значителни, най-вероятно поради високата стандартна грешка. Наблюдавахме подобни резултати в групата G2. Тенденцията към повишаване на съотношението лептин/грелин е отбелязана при мъже с нормално телесно тегло след HC- в сравнение с HF-хранене, особено 120 минути след прием на храна, докато в групата с наднормено тегло/затлъстяване средните стойности намаляват след хранене и се увеличава след приема на HF-храна, но разликите не са значителни, може би поради твърде висока стандартна грешка или твърде малка извадка.

Заключения

В заключение, тенденциите, наблюдавани в нашето проучване, показват, че при мъже с нормално телесно тегло можем да очакваме по-благоприятно съотношение лептин/грелин след прием на HC-храна, докато при лица с наднормено тегло/затлъстяване можем да очакваме това след хранене с ограничени въглехидрати съдържание. Следователно препоръката за мъже с наднормено тегло/затлъстяване да избират ястия с по-ниско съдържание на въглехидрати може да бъде практическо значение на това проучване.