Відмінності стимульованого гормоном кортикотропіну і адренокортикотропіну та кортизолу до та після схуднення

Джек А. Яновський, Сьюзен Зеліч Яновскі, Філіп В. Голд, Джордж П. Хрусос, Відмінності стимульованого гормоном кортикотропіну адренокортикотропіну та кортизолу до та після схуднення, Журнал клінічної ендокринології та метаболізму, том 82, випуск 6, 1 червня 1997 року, сторінки 1874–1878, https://doi.org/10.1210/jcem.82.6.3998

різниця

Анотація

Мало відомо про наслідки навмисного схуднення на функцію осі гіпоталамус-гіпофіз-наднирники (ГПА) у людей із ожирінням. Ми вивчали вісь HPA 34 здорових жінок із ожирінням (індекс маси тіла, 40,2 ± 7,9 кг/м 2) до і після втрати ваги 21,0 ± 7,9 кг, спричиненої 26-тижневою програмою схуднення, яка включала 12 тижнів 3350 кДж/добу (800 кал/добу), дієта на рідкій суміші, 6 тижнів поступового згодовування та 6 тижнів стабілізації калорій при 5020–6280 кДж/добу (1200–1500 кал/добу). Ожирілих пацієнтів оцінювали двічі: до обмеження калорій та протягом останніх 3 тижнів стабілізації калорій за допомогою 3-годинного вечірнього тесту на стимуляцію CRH (oCRH) овець. Значення АКТГ та кортизолу, стимульовані CRH, порівнювали з показниками контрольної групи з 12 жінок із нормальною вагою. До обмеження калорій реакція АКТГ і кортизолу на ОКРХ була однаковою у жінок із ожирінням та контролю нормальної ваги. Втрата ваги не суттєво змінила реакцію АКТГ на oCRH; однак загальна відповідь кортизолу в плазмі крові на oCRH значно зменшилась із втратою ваги (площа під кривою, 96 320 ± 21 040 нмоль/л · хв до втрати ваги; 82 450 ± 22 460 нмоль/л · хв після втрати ваги; P

Незважаючи на потенційну роль осі HPA у розвитку та підтриманні ожиріння людини, зміни в діяльності та регуляції цієї осі зі зниженням ваги систематично не оцінювались у людей із ожирінням. Нейроендокринна реакція на повне голодування добре відома і включає неможливість придушити сироватковий кортизол після введення дексаметазону, збільшення виведення вільного кортизолу з сечею та порушення нормальних циркадних коливань сироваткового кортизолу та АКТГ (19–24). У пацієнтів з надзвичайно низькою вагою, таких як нервова анорексія, підвищений базальний рівень кортизолу в плазмі крові та незначне подальше підвищення як АКТГ, так і кортизолу після введення ОРХ овець (25). Однак відомостей щодо змін осі HPA у людей із ожирінням, які страждають на вагу, мало. Деякі дослідження змішували ефекти втрати ваги з ефектами одночасно призначеного анорексигенного препарату (14, 26). Інші вивчали лише базальний АКТГ та кортизол (27). Було лише одне дослідження з п’яти пацієнтів із ожирінням, в якому тест CRH досліджували після втрати ваги, але цей обсяг вибірки був занадто малим, щоб виявити зміни в стимульованому CRH АКТГ або кортизолі (28).

Режими дієти з дуже низькою енергією сильно змінилися за останнє десятиліття. Відмічено покращення якості використовуваних білків та збільшення як енергії, так і вмісту вуглеводів. Сучасні дієти з дуже низькою енергією, що містять 3350 кДж/добу (800 Ккал/добу), дозволяють пацієнтам втратити якомога більше ваги, наскільки це було можливо, коли пацієнти застосовували старіші склади, що містять менше половини енергетичного вмісту (29, 30). Ці зміни в режимі харчування дають можливість дослідити, чи не пов'язані відмінності в осі HPA, які раніше спостерігались при втраті ваги, із метаболічними змінами, спричиненими якимись аспектами голодування, або із самим швидким зниженням ваги. Тому ми вивчали тести на стимуляцію CRH у жінок із ожирінням до і після втрати ваги, спричиненої дієтою з дуже низькою енергією.

Предмети та методи

Предмети

Сорок шість жінок-добровольців (у віці 21-50 років), 30 з яких були білими і 16 з них були чорношкірими, були завербовані за допомогою розміщених повідомлень у районі Бетесди, штат Меріленд (Таблиця 1). Тридцять чотири добровольці відповіли на оголошення про участь у дослідженні щодо схуднення та мали індекс маси тіла (ІМТ) більше 30 кг/м 2. Дванадцять випробовуваних були набрані в контрольну групу та мали нормальну вагу (індекс маси тіла, 19–27 кг/м 2). Дослідження було схвалено підгрупою внутрішньошкірних клінічних досліджень NIH, і кожен суб'єкт дав письмову згоду на участь у протоколі.

Демографія та інші характеристики учасників дослідження

. Ожиріння (n = 34). Контроль (n = 12) .
Вік (рік) 35,9 ± 7,3 33,9 ± 6,6
24-годинний кортизол без сечі (нмоль/добу) 167,2 ± 62,6 173,1 ± 70,3
Освіта (%)
Випускник середньої школи 14 8
Якийсь коледж 36 42
Аспірантура 50 50
Сімейний стан (%)
Одинокий 41 50
Одружений 47 50
Розлучився 12 0
. Ожиріння (n = 34). Контроль (n = 12) .
Вік (рік) 35,9 ± 7,3 33,9 ± 6,6
24-годинний кортизол без сечі (нмоль/добу) 167,2 ± 62,6 173,1 ± 70,3
Освіта (%)
Випускник середньої школи 14 8
Якийсь коледж 36 42
Аспірантура 50 50
Сімейний стан (%)
Одинокий 41 50
Одружений 47 50
Розлучився 12 0

Суттєвих відмінностей між групами не було за віком, виведенням вільного кортизолу за 24 години, роками навчання чи сімейним станом. Дані представлені як середнє значення ± sd .

Демографія та інші характеристики учасників дослідження

. Ожиріння (n = 34). Контроль (n = 12) .
Вік (рік) 35,9 ± 7,3 33,9 ± 6,6
24-годинний кортизол без сечі (нмоль/добу) 167,2 ± 62,6 173,1 ± 70,3
Освіта (%)
Випускник середньої школи 14 8
Якийсь коледж 36 42
Аспірантура 50 50
Сімейний стан (%)
Одинокий 41 50
Одружений 47 50
Розлучився 12 0

. Ожиріння (n = 34). Контроль (n = 12) .
Вік (рік) 35,9 ± 7,3 33,9 ± 6,6
24-годинний кортизол без сечі (нмоль/добу) 167,2 ± 62,6 173,1 ± 70,3
Освіта (%)
Випускник середньої школи 14 8
Якийсь коледж 36 42
Аспірантура 50 50
Сімейний стан (%)
Одинокий 41 50
Одружений 47 50
Розлучився 12 0

Суттєвих відмінностей між групами не було за віком, виведенням вільного кортизолу за 24 години, роками навчання чи сімейним станом. Дані представлені як середнє значення ± sd .

Всі суб’єкти не отримували ліків, за винятком анальгетиків без рецепта, протягом 2 тижнів перед кожним тестом на ХРН, і всі вони не мали значних медичних захворювань, за винятком легкої гіпертензії. Всі мали нормальний фізичний огляд та нормальну роботу печінки, нирок та щитовидної залози. Жоден не використовував жодних стероїдних препаратів, включаючи оральні контрацептивні таблетки, як мінімум за 3 місяці до дослідження. Усі пройшли психологічне тестування, включаючи Структуроване клінічне інтерв’ю для DSM-III-R, щоб виключити значне психічне захворювання, яке може вплинути на активність осі HPA (31, 32). Жоден пацієнт не мав анорексії або нервової булімії; однак, 20 осіб із ожирінням відповідали запропонованим критеріям розладу переїдання (33). Оскільки не було виявлено суттєвих відмінностей між суб'єктами із порушенням переїдання та без нього для будь-якої із виміряних змінних, дані не подаються окремо за статусом запою.

Протокол

Усім випробовуваним проводили антропометричні вимірювання в амбулаторії NIH (таблиця 1), збирали сечу протягом двох послідовних 24-годинних періодів для визначення вільного кортизолу та потрапляли до клінічного центру NIH Warren Grant Magnuson для проведення тесту на стимулювання СРХ. Суб'єкти, що страждають ожирінням, були вперше вивчені за 1-4 тижні до початку зниження ваги, а згодом були допущені до другого тесту на стимуляцію ХРН під час періоду стабілізації ваги за програмою дієти з дуже низьким рівнем енергії (описано нижче).

Антропометричні вимірювання.

Антропометричні вимірювання були отримані відповідно до рекомендацій Конференції Ерлі (34). Висоту вимірювали за допомогою стадіометра (Holtain, Crymmyck, Wales), відкаліброваного перед кожним вимірюванням з точністю до 1 мм. Вагу отримували за допомогою цифрової шкали з точністю до 0,1 кг (Scale-Tronix, Wheaton, IL). Співвідношення талії та стегон було отримано за допомогою гнучкої, не розтягуючої рулетки, коли пацієнт стояв. Окружність талії вимірювали при найменшій горизонтальній окружності між 12-м ребром і гребінем клубової кістки. Окружність стегон вимірювали навколо сідниць у точці максимальної окружності. Співвідношення талії та стегон обчислювали діленням окружності талії на окружність стегон.

тест oCRH.

Кожен контрольний суб’єкт пройшов один вечірній тест на стимуляцію ОРГ; пацієнтів із ожирінням двічі вивчали за допомогою тестів на ОКР. Суб'єкти планували приймати під час середньо-фолікулярної фази свого менструального циклу та вживали дієту, що містить енергію підтримання, як розраховували за рівнянням Гарріса Бенедикта, протягом 2 днів, що передували тестам на СРХ. oCRH (Bachem, Torrance, CA; 1 мкг/кг) вводили у вигляді в/в болюсної ін'єкції через 1900 год, через 2 год після в/в. Всі зразки плазми аналізували на АКТГ та кортизол у дві базальні точки часу через 15 хв, а потім через 5, 15, 30, 60, 90, 120, 150 та 180 хв після ХРН. Безкортизольний плазмовий кортизол та кортизолзв’язуючий глобулін (CBG) вимірювали в базальних зразках у 28 осіб із ожирінням та у всіх контрольних групах, а вільний кортизол у плазмі крові визначали у точці 180 хв у 27 пацієнтів із ожирінням.

Програма зниження ваги з дуже низькою енергією.

Після 1-тижневого введення, протягом якого випробовуваним рекомендували споживати збалансовану дієту приблизно 5020 кДж/день (1200 кал/день), ожирілі суб'єкти розпочали 12 тижнів рідкої дієти з рівнем суміші 3350 кДж/день (800 кал/день) . Дієта складалася з порошкоподібної добавки (Optifast 800), змішаної з некалорійними рідинами, яку приймали п’ять разів на день. Ця добавка забезпечувала 70 г білка, 100 г вуглеводів і 13 г жиру щодня, а також 100% рекомендованої добової норми вітамінів та мінералів згідно з даними виробника (Sandoz Nutrition, Міннеаполіс, Міннесота). Суб'єктам було заборонено використовувати інші продукти харчування, за винятком до 80 кДж/день (20 кал./День) гумки без цукру або монетних дворів. Суб'єкти також застосовували добавку з клітковини псилію за потреби. Усі пацієнти щотижня відвідували лікаря і відвідували щотижневу поведінково-орієнтовану групу для схуднення. Всі розпочали програму вправ низького рівня протягом п’ятого тижня дієти. Після 12 тижнів дієти з рідкими сумішами тверда їжа була знову введена протягом 6 тижнів поступового згодовування, а потім 6 тижнів стабілізації калорій при 5020–6280 кДж/день (1200–1500 кал/день).

Аналіз на гормони

Вільний кортизол у сечі вимірювали RIA, як описано раніше (36). Чутливість становила 20 нмоль/л, а мінливість у межах та в межах досліджень становила 4–11% та 6–18% відповідно. ACTH у плазмі вимірювали екстракцією поліклональної RIA (37). Чутливість для екстракції АКТГ RIA коливалась від 0,9-2,2 пмоль/л, а для імунорадиметричного аналізу АКТГ - від 1 до 2 пмоль/л. Внутрішньо- та міжаналітичні варіабельності становили 7–12% та 12–25% відповідно для АРТГ для вилучення ACTH та 7% та 16% для ACTH IRMA. Кортизол у плазмі та вільний кортизол у плазмі крові вимірювали методом прямої АРВ, останньої після ультрафільтрації, як описано раніше (37–39). Чутливість аналізу для кортизолу в плазмі крові становила 20 нмоль/л, а для кортизолу у плазмі крові - 0,1 нмоль/л. Внутрішньо- та міжаналітичні варіабельності становили 6% та 13% відповідно для кортизолу та 20% та 29% для вільного кортизолу. CBG вимірювали, як описано раніше (40). Чутливість аналізу CBG становила 4 мкг/дл; варіабельності внутрішньо- та міжаналітичних досліджень становили 1,6% та 3,4% відповідно.

Аналіз даних

Розрахунок потужності припустив, що пікова різниця ACTH 3 пмоль/л (15 пг/мл) і пікова різниця кортизолу 80 нмоль/л (3 мкг/дл) можуть бути виявлені з потужністю 0,80 і двостороннім значенням рівень 0,05 з 33 предметами. Тому було зараховано 34 предмети. Дані аналізували на Macintosh PowerPC за допомогою Суперанової та StatView 4.5 (Abacus Concepts, Inc., Берклі, Каліфорнія). Двосторонній ANOVA з повторними заходами проводили для виявлення відмінностей між групами та часом. Логарифмічне перетворення даних проводили там, де це було доречно, і проводили пост-hoc тести ЛСД Фішера, які інтерпретували з коригуванням Бонферроні для множинних порівнянь. Категоричні дані досліджували за допомогою аналізу таблиці непередбачених ситуацій. Площа під кривою (AUC) для плазмових відповідей АКТГ та кортизолу на CRH була апроксимована за правилом трапеції. Повідомляється про середнє значення ± sd.

Результати

Всі 34 особи, що страждають ожирінням, схудли під час прийому їжі. Вага зменшився у осіб із ожирінням на 21,0 ± 7,9 кг протягом періоду між двома тестами на ОКР, в середньому на 19 ± 6% зменшення маси тіла. Усі, крім двох суб’єктів, втратили щонайменше 10% від початкової маси тіла. Як і передбачалося, співвідношення талії та стегон зменшувалось із втратою ваги (Таблиця 2; Р Таблиця 2.

Антропометричні та біохімічні характеристики учасників дослідження

. Ожиріння, втрата ваги. Ожиріння, втрата ваги після. Контроль .
Вага (кг) 108,4 ± 24,2 б, д 87,4 ± 20,5 д 62,2 ± 8,8
Індекс маси тіла (кг/м) 40,2 ± 7,9 б, д 32,5 ± 6,6 д 23,0 ± 3,0
Співвідношення талії та стегон 0,82 ± 0,07 b, д 0,80 ± 0,07 д 0,74 ± 0,05
AUC АКТГ (пмоль/л · хв) 1630 ± 1070 1700 ± 1320 1640 ± 750
AUC кортизолу (нмоль/л · хв) 96 320 ± 21 040 b 82450 ± 22460 89 160 ± 21 880
Базальний CBG (нмоль/л) 3590 ± 1360 c 2270 ± 1050 д 3910 ± 1400
Базальний вільний кортизол (нмоль/л) 9,90 ± 9,90 11.20 ± 20.09 7,37 ± 7,23
Вільний кортизол (180 хв) після CRH (нмоль/л) 53,74 ± 23,19 47,05 ± 32,34 НС
. Ожиріння, втрата ваги. Ожиріння, втрата ваги після. Контроль .
Вага (кг) 108,4 ± 24,2 б, д 87,4 ± 20,5 д 62,2 ± 8,8
Індекс маси тіла (кг/м) 40,2 ± 7,9 б, д 32,5 ± 6,6 д 23,0 ± 3,0
Співвідношення талії та стегон 0,82 ± 0,07 b, д 0,80 ± 0,07 д 0,74 ± 0,05
AUC АКТГ (пмоль/л · хв) 1630 ± 1070 1700 ± 1320 1640 ± 750
AUC кортизолу (нмоль/л · хв) 96 320 ± 21 040 b 82450 ± 22460 89 160 ± 21 880
Базальний CBG (нмоль/л) 3590 ± 1360 c 2270 ± 1050 д 3910 ± 1400
Базальний вільний кортизол (нмоль/л) 9,90 ± 9,90 11.20 ± 20.09 7,37 ± 7,23
Вільний кортизол (180 хв) після CRH (нмоль/л) 53,74 ± 23,19 47,05 ± 32,34 НС

NA, Не доступний; AUC, площа під кривою. Дані представлені як середнє значення ± sd. AUC була апроксимована за правилами трапеції.