Поперечний аналіз ожиріння та аналітів сироватки крові у чоловіків визначає sRAGE як новий біомаркер, навпаки пов’язаний з дивертикульозом

Афілійований відділ харчової науки та харчування людей Мічиганського державного університету, Східний Лансінг, Мічиган, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ епідеміології та біостатистики, Університет штату Мічиган, Східний Лансінг, штат Мічиган, Сполучені Штати Америки

Філіальний коледж остеопатичної медицини, Університет штату Мічиган, Східний Лансінг, Мічиган, Сполучені Штати Америки

Філіальний коледж остеопатичної медицини, Університет штату Мічиган, Східний Лансінг, штат Мічиган, Сполучені Штати Америки, гастроентерологія Три-Каунті, Професійна корпорація, Клінтон, Мічиган, Сполучені Штати Америки

Афілійований відділ харчової науки та харчування людей Мічиганського державного університету, Східний Лансінг, Мічиган, Сполучені Штати Америки, Коледж остеопатичної медицини, Мічиганський державний університет, Східний Лансінг, Мічиган, Сполучені Штати Америки

Сара С. Комсток,
Маркіта М. Льюїс,
Дороті Р. Патак,
Карі Хортос,
Брюс Кован,
Дженніфер І. Фентон

Цифри

Анотація

Антропометрія

Результати

З 126 чоловіків, які брали участь у дослідженні, 53 чоловіки (42%) мали дивертикульоз. 28 із хворих на дивертикульоз також мали принаймні один поліп, а з тих, що мали принаймні один поліп, 18 осіб мали принаймні одну аденому. Однак наявність дивертикульозу не суттєво асоціювалася з наявністю поліпів або типу поліпів.

У вибірці 27 учасників мали нормальну вагу, 47 мали надлишкову вагу та 52 страждали ожирінням. Серед учасників, які перенесли дивертикульоз, 4 мали нормальну вагу, 18 мали надлишкову вагу та 31 страждали ожирінням. Ожиріння було міцно пов’язане з наявністю дивертикульозу при вимірах ІМТ та окружності талії. Учасники, які були класифіковані як ожиріння (ІМТ> 30), мали значно більшу ймовірність дивертикульозу, ніж їх нормальна вага (ІМТ Рисунок 1. ІМТ позитивно асоціюється з наявністю дивертикульозу.

Особи із надмірною вагою в 3,3 (ДІ: 0,9–11,3) рази частіше, а люди з ожирінням у 7,8 (ДІ: 2,3–26,3) рази частіше страждали дивертикульозом, ніж особи з нормальною вагою. З кожним підвищенням категорії ІМТ шанси на дивертикульоз зростали у 2,7 (ДІ: 1,6–4,7) рази.

Особи з колом талії від 38 до 45 дюймів мали в 2,4 (ДІ: 0,9-6,2) рази частіше дивертикульоз, ніж у осіб з окружністю талії нижче 38 дюймів. Ті, у кого обхват талії вище 45 дюймів, у 8,1 (ДІ: 2,8–23,8) рази частіше страждали від дивертикульозу, ніж особи з обхватом талії нижче 38 дюймів. При кожному збільшенні довжини окружності талії шанс у людини дивертикульозу збільшувався у 2,8 (ДІ: 1,7–4,9) раза.

Адипокіни лептин та низькомолекулярний адипонектин були суттєво пов’язані з наявністю дивертикульозу. У чоловіків, які виявляли найвищі концентрації лептину (> 9 нг/мл), у 5,5 (ДІ: 2,0–14,7) рази частіше спостерігався дивертикульоз, ніж у тих, у кого концентрація лептину була нижче 4,5 нг/мл (р = 0,0007) (Малюнок 3). Існував зворотний зв’язок між адипонектином НМГ та наявністю дивертикульозу. З кожним збільшенням рівня адипонектину НМГ шанси на дивертикульоз зменшувалися вдвічі (АБО = 0,5, ДІ: 0,3–0,8; р = 0,0041) (Малюнок 4). Особи з сироватковим НМГ вище 2,1 мкг/мл мали в 0,2 рази меншу ймовірність дивертикульозу (р = 0,0041), ніж у тих, хто мав LMW у сироватці крові нижче 1,6 мкг/мл.

Особи, у яких концентрація лептину в сироватці крові становила від 4,5 до 9 нг/мл, були в 2,1 (ДІ: 0,8–5,6) рази частіше, а ті, у кого концентрація вище 9 нг/мл - у 5,5 (ДІ: 2,0–14,7) рази, частіше мали дивертикульоз, ніж особи з концентрацією в сироватці крові нижче 4,5 нг/мл. Для кожного тертильного збільшення концентрації лептину в сироватці крові ризик дивертикульозу збільшувався у 2,4 (ДІ: 1,4–3,9) рази.

Особи з концентрацією адипонектину в сироватці LMW між 1,6–2,1 мкг/мл в 0,6 (ДІ: 0,2–1,4) рази рідше хворіли на дивертикульоз, а у людей з концентрацією вище 2,1 мкг/мл - у 0,2 (ДІ: 0,09–0,6) разів менше ймовірності. мати дивертикульоз, ніж особи з концентрацією нижче 1,6 мкг/мл. З кожним збільшенням рівня адипонектину НМГ шанси на дивертикульоз зменшувались у 0,5 (ДІ: 0,3–0,8) рази.

Іншим аналітом сироватки крові, який мав сильну асоціацію з дивертикульозом, був sRAGE. sRAGE обернено асоціювався з наявністю дивертикульозу. У учасників, у яких концентрація sRAGE у сироватці крові у найвищому рівні (> 120,4 пг/мл), було менше шансів на дивертикульоз (OR = 0,2, CI: 0,08–0,5), ніж у тих, хто мав найнижчу концентрацію sRAGE (p = 0,0014). Аналіз тенденцій показав, що шанси на дивертикульоз зменшувались на 0,4 (ДІ: 0,3–0,7) з кожним збільшенням рівня sRAGE в сироватці крові (р = 0,0014) (Малюнок 5). Концентрації sRAGE у сироватці крові негативно корелювали з ІМТ та обхватом талії, а також позитивно корелювали з концентраціями IL-6, IL-1α, IL-1β та TNF-α у сироватці крові (Таблиця 1). SRAGE у сироватці крові не корелював з концентрацією лептину або адипонектину в сироватці крові.

У чоловіків із концентрацією sRAGE у сироватці від 94,5 до 120,4/мл у 0,5 (ДІ: 0,2–1,2) менше шансів на дивертикульоз, а у чоловіків із концентрацією sRAGE вище 120,4 пг/мл у 0,2 (ДІ: 0,08–0,5) разів менше шансів мати дивертикульоз, ніж у тих, у кого концентрація sRAGE нижча 94,5 пг/мл. Для кожного тертильного збільшення рівня sRAGE у сироватці крові шанси на дивертикульоз зменшувались у 0,4 (ДІ: 0,3–0,7) рази.

С-пептид, показник гіперінсулінемії, не суттєво асоціювався з наявністю дивертикульозу. Однак особи з рівнем С-пептиду вище 3,3 нг/мл, як правило, частіше хворіють на дивертикульоз, ніж особи з рівнем С-пептиду нижче 1,8 нг/мл (р = 0,097). Концентрації С-пептиду в сироватці крові позитивно корелювали з ІМТ, окружністю талії, лептином та TNF-α та негативно корелювали із загальним, аміпонектином HMW та LMW (Таблиця 1). Концентрації С-пептидів не корелювали з сироватковими рівнями інших вимірюваних запальних цитокінів, включаючи IL-6, IL-1α та IL-1β.

Не було виявлено, що цитокіни, проаналізовані в нашому дослідженні (IL-6, sIL-6R, IL-1α, IL-1β, IL-10 та TNF-α), пов'язані з наявністю дивертикульозу. За винятком TNF-α, жоден з цих цитокінів не корелював з ІМТ або окружністю талії (Таблиця 1, [16]). Крім того, хоча адипонектин LMW у сироватці крові був негативно пов’язаний з наявністю дивертикульозу, загальний адипонектин та інші ізоформи адипонектину (MMW та HMW) не були пов’язані з наявністю дивертикульозу (Таблиця 2).

Наступним кроком був використаний факторний аналіз для прогнозування того, як комбінації цих змінних можуть передбачати дивертикульоз. Матриця коефіцієнта навантаження показана в Таблиця 3. Факторні навантаження - це співвідношення між кожним біомаркером та кожним фактором. Визначено три фактори, фактор 1: прозапальні біомаркери, фактор 2: асоційовані з ожирінням біомаркери та фактор 3: захисні біомаркери. Фактори 2 і 3 були суттєво пов'язані з наявністю дивертикульозу (Таблиця 4). Хоча фактор 1 не асоціювався зі зміною шансів на дивертикульоз (АБО: 1,3, ДІ: 0,8–2,0, р = 0,31), високий показник фактора 2 був пов’язаний із збільшенням шансів на дивертикульоз (АБО: 2,8, ДІ: 1,7 –4,6, с Таблиця 3. Матриця факторів навантаження для біомаркерів дивертикульозу у безсимптомних дорослих чоловіків.

Обговорення

У цьому дослідженні ми проаналізували зв'язок між дивертикулезом та антропометричними або сироватковими маркерами. Деякі з них виявилися значущими. Високий ІМТ та велика окружність талії були пов’язані з більшою вірогідністю розвитку дивертикульозу. sRAGE, надзвичайно новий маркер, який не корелював з лептином або адипонектином, але корелював з ІМТ та обхватом талії, був зворотно пов'язаний з наявністю дивертикульозу. Адипонектин НМГ, який був обернено корельований з ІМТ та обхватом талії, був у зворотному відношенні до наявності дивертикульозу. Крім того, лептин, який позитивно корелював з ІМТ та обхватом талії, позитивно асоціювався з шансами на дивертикульоз. Інші аналіти сироватки крові не були суттєво пов’язані з наявністю дивертикульозу.

Інші дослідження також виявили зв'язок між ожирінням та дивертикулярною хворобою [17] - [20]. Раннє проспективне дослідження, яке аналізувало взаємозв'язок між ІМТ, обхватом талії, співвідношенням талії та стегна та дивертикулітом та/або дивертикулярною кровотечею, продемонструвало підвищений ризик серед людей із ожирінням [21]. У багатьох дослідженнях під час спостереження за ожирінням та дивертикулярними захворюваннями використовується виключно ІМТ як антропометричний показник. Крім того, більшість покладається на самостійний звіт про вагу тіла, зріст і обхват талії. Однак кваліфікований персонал проводив вимірювання антропометрії в нашому дослідженні, і окружність талії була включена в наш аналіз. Включення окружності талії як фактор є важливим, оскільки окружність талії сильно корелює з центральним ожирінням і сильно пов'язана з показниками ризику для здоров'я метаболічного синдрому [22], [23]. Використовуючи міру, засновану на вісцеральному ожирінні, таку як окружність талії, ми могли виявити взаємозв’язок між місцевим жировим і дивертикульозом. Крім того, використання ІМТ дозволило нам виявити взаємозв'язок між загальною масою тіла та дивертикульозом.

Оскільки ожиріння асоціюється із запаленням низького ступеня, а вибрані цитокіни раніше були визначені як запальні біомаркери, пов’язані з іншими запальними захворюваннями кишечника [28], ми очікували виявити сильні асоціації запальних молекул з дивертикульозом. Однак не було значущих асоціацій вимірюваних сироваткових цитокінів (IL-6, IL-1α, IL-1β, IL-10 та TNF-α) з наявністю дивертикульозу. На диво, TNF-α не був позитивно пов’язаний з наявністю (p = 0,3) дивертикульозу в нашому дослідженні. Кілька досліджень Tursi та співавт. повідомляють, що TNF-α збільшувався із тяжкістю дивертикулярної хвороби [13], [14]. Однак наші суб'єкти проходили безсимптомно і проходили профілактичну скринінгову колоноскопію, тому тяжкість дивертикулярної хвороби та концентрація TNF-α серед учасників були нижчими, ніж ті, про які повідомляли в дослідженнях Турсі.

Ми виявили закономірності біомаркерів, які можуть або збільшити шанси на дивертикульоз (фактор 2: асоційовані з ожирінням біомаркери), або зменшити шанси на дивертикульоз (фактор 3: захисні біомаркери). Порівняння матриці факторного навантаження між сучасною популяцією та матрицею факторного навантаження (матрицями) з майбутньої популяції (досліджень) дозволить визначити, чи вдається виявити закономірності біомаркерів, визначені в цьому дослідженні, для відповідного прогнозування дивертикульозу. Такі майбутні дослідження потрібно буде проводити в групах з подібними характеристиками учасників, як у нас. Однак після перевірки ці закономірності можуть бути перевірені на придатність для прогнозування дивертикульозу в більш широких популяціях.

Близько 4–15% осіб з дивертикульозом перейдуть до дивертикулярної хвороби [36]. Ідентифікація антропометричних (ІМТ та окружності талії) та аналітів сироватки крові (sRAGE, лептин, адипонектин НМГ), пов’язаних з дивертикульозом, може дати уявлення про етіологію дивертикулярної хвороби. Крім того, визначені фактори можуть бути молекулярними мішенями для профілактики дивертикулярних захворювань. Запобігання прогресуванню дивертикуліту суттєво зменшило б витрати на лікування цього захворювання, яке зазвичай вражає людей похилого віку.

Подяка

Ми дякуємо Центру статистичного навчання та консалтингу Університету штату Мічиган, зокрема, нашому консультанту Девіду Рейес-Гастелуму за цінну інформацію про методи багаторазового обчислення. Ми дякуємо Лорі Хоутон-Раріг за протокол IRB та допомогу у підготовці стандартних операційних процедур та навчання антропометричних вимірювань допоміжного персоналу. Ми дякуємо Сарі Маккаскі за допомогу в зборі даних. Ми вдячні доктору Шарон Хоерр за надання консультацій з антропометричного вимірювання, початкового навчання та інструментів навчання.

Внески автора

Задумав та спроектував експерименти: JIF. Виконував експерименти: KH BK JIF. Проаналізовано дані: SSC ML DP JIF. Написав папір: SSC ML JIF.