Vztah inzulínové rezistence a množství viscerálního tuku

Souhrn

Východisko.
Asociace obezity s metabolickými i kardiovaskulárními chorobami je závislá na rozložení tukové tkáně. Role intraabdominálně uložené, tj. viscerální, tukové tkáně v patogenezi inzulínové rezistence není stále zřejmá. Cílem této práce bylo sledovat vztah mezi inzulínovou rezistencí a podílem viscerální a podkožní tukové tkáně na souboru žen s širokým rozmezím tělesné hmotnosti.

Metody a výsledky.
Vyšetřeno bylo 62 žen (věku 21–66 let), z nichž 32 bylo neobézních a 30 obézních (BMI > 30 kg/m²). U účastníků studie bylo hodnoceno množství viscerálního a podkožního tuku pomocí počítačové tomografie, možství celkového tělesného tuku bioimpedancí a stupeň inzulínové senzitivity byl hodnocen spotřebou glukosy (M) během euglykemického hyperinzulínního klempu. Obézní ženy měly nižší inzulínovou senzitivitu ve srovnání s neobézními (5,88 ± 2,17 vs. 3,32 ± 1,44 mg/min/kg, p < 0,001) a vyšší absolutní množství viscerálního tuku. Relativní podíl viscerálního tuku (vztaženého k tuku celkovému nebo podkožnímu) nebyl však u obou skupin rozdílný. V celém souboru stupeň inzulínové senzitivity koreloval s absolutním množstvím celkového a viscerálního tuku, nebyla však nalezena korelace s relativním podílem viscerálního tuku.

Závěry.
Výsledky na tomto souboru nasvědčují tomu, že pro predikci stupně inzulínové rezistence daného jedince je důležitější absolutní množství přítomné tukové tkáně jak celkové, tak viscerální než relativní zastoupení viscerálního tuku.

Klíčová slova:
inzulínová rezistence, obezita, viscerální tuk.

Výsledky řady epidemiologických studií prokazují zřejmou souvislost mezi obezitou těžkého stupně a mortalitou způsobenou kardiovaskulárními a cerebrovaskulárními příhodami. Regionální distribuce tukové tkáně je důležitým indikátorem metabolických a kardiovaskulárních odchylek u obezity mírného stupně, kde tyto odchylky nekorelují s BMI (1–5).

Již v 50. letech minulého století bylo známo, že metabolické komplikace obezity jsou spojeny predominantně s akumulací tukové tkáně v oblasti břicha (6). S rozvojem zobrazovacích metod v 90. letech bylo možno lokalizovat abdominální tuk do oblasti intraabdominální (omentální a mezenterický souhrnně nazývaný viscerální tuk) a subkutánní, dále měřit množství tuku v játrech a svalech (7, 8). Následovalo mnoho studií, zkoumajících souvislost metabolických komplikací obezity (inzulínové rezistence aj.) a rozložení tuku v jednotlivých lokalizacích. Navzdory výrazně menšímu množství viscerální tukové tkáně v porovnání s tukem podkožním bylo v řadě prací ukázáno, že je to právě množství viscerálního tuku, které významně koreluje s inzulínovou rezistencí, DM 2. typu a kardiovaskulárním rizikem (9–15).

Hypotéza o významu viscerálního tuku u nemocí asociovaných s obezitou byla obecně rychle přijata, i když zřejmá příčinná souvislost přes intenzivní výzkum v této oblasti nebyla dosud prokázána (16). Existuje řada prací, které determinantu inzulínové rezistence nacházejí v celkovém množství podkožního a nikoli viscerálního tuku (8, 17).

Cílem naší práce bylo proto sledovat vztah mezi relativním podílem viscerální a podkožní tukové tkáně na straně jedné a inzulínovou rezistencí a dalšími ukazateli metabolického syndromu na straně druhé u souboru žen se širokým rozmezím tělesné hmotnosti.

Množství jednotlivých tukových dep bylo hodnoceno počítačovou tomografii a inzulínová rezistence pomocí hyperinzulinního euglykemického clampu.

SOUBOR NEMOCNÝCH A POUŽITÉ METODY

Soubor pacientů

Do studie bylo zařazeno 62 žen ve věku od 21 do 66 let se širokým rozmezím BMI (19,8–47,0). Soubor jsme rozdělili na 2 skupiny: 1. NEOB – neobézní s BMI < 30 (n = 32) a 2) OB – obézní s BMI ≥ 30 (n = 30). Charakteristiky subjektů studie jsou uvedeny v tabulce 1 a 2.

Ze studie byly vyloučeny pacientky se změnou hmotnosti větší než 3 % za poslední 3 měsíce a pacientky s medikací beta-blokátorů a jiných léků ovlivňujících inzulínovou rezistenci.

Studie byla schválena etickou komisí 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy. Všechny pacientky před vstupem do studie podepsaly informovaný souhlas s účastí ve studii.

Vyšetřovací protokol

Několik dní před operačním výkonem se pacientka dostavila ráno nalačno ke klinickému vyšetření. Předem byla poučena, aby ve dnech předcházejících vyšetření dodržovala obvyklý stravovací režim a pohybovou aktivitu.

Antropometrie

Byla změřena výška, hmotnost a obvod pasu. BMI byl spočítán jako tělesná hmotnost (kg)/výška² (m).

Složení těla (tuková hmota (TH) a tukuprostá hmota (TPH)) bylo měřeno metodou multifrekvenční bioimpedance (QuadScan 4000, Bodystat, Douglas, British Isles).

Počítačová tomografie (CT)

Plocha viscerální a podkožní tukové tkáně byla určena počítačovou tomografií na úrovni L 4–5 dle metody (12). Vyšetření byla provedena na přístroji CT-Pace Plus (General Electric). Podle předozadního topogramu břicha byly u všech pacientek provedeny 3 příčné scany v úrovni ploténky L4/L5, dále pak 10 mm nad a l0 mm pod touto úrovní. Tloušťka vyšetřované vrstvy byla l0 mm, scany byly provedeny při napětí 120 kV a l30 mAs. Při CT vyšetření odpovídají tukové tkáni denzitní hodnoty -150 H.j. až -50 H.j. Na provedených scanech byly tedy pomocí softwarové výbavy přístroje změřeny plochy, které v tomto denzitním intervalu zaujímá tuk, a to jednak v kompartmentu vnitřního (viscerálního) a zevního (podkožního) tuku. Prostým součtem těchto údajů lze stanovit plochu celkového tuku v dané vyšetřované vrstvě. Pro další analýzy jsme použili průměrnou hodnotu ze všech 3 měření (12).

Euglykemický-hyperinzulínový clamp

Inzulínová rezistence byla hodnocena metodou dvouhodinového hyperinzulínového euglykemického clampu podle DeFronza (18) s dávkou inzulínu 40 mU/min na 1m² plochy těla. Hodnoceno bylo 30 minut stabilní periody ve 2. hodině clampu, spotřeba glukózy byla přepočítána na tělesnou hmotnost (M – mg/min/kg).

Analýza krve

Byly odebrány vzorky krve pro analýzu biochemických parametrů. Glykémie, inzulín, TG, celkový cholesterol, HDL byly stanoveny v biochemické laboratoři FNKV. Byl spočítán index kardiovaskulárního rizika TG (mg/dL) / HDL cholesterol (mg/dL) (19).

Statistické zpracování

K analýze dat jsme použili statistický software SPSS 12.0. Data jsou vyjádřena jako průměr ± SD. Před statistickou analýzou jsme ověřili, že se jedná o normální rozložení dat. Srovnání jednotlivých antropometrických a metabolických ukazatelů mezi skupinami jsme provedli nepárovým t-testem. Pro určení vztahů mezi TG/HDL cholesterol a M a ostatními parametry byl použit Pearsonův korelační koeficient.

Výsledky

Antropometrické ukazatele

Soubor 62 žen byl rozdělen dle definice Světové zdravotnické organizace na obézní (BMI ≥ 30; n = 30) a neobézní (BMI < 30; n = 32) jedince. Antropometrická charakteristika daných skupin je uvedena v tabulce 1.

Tělesná hmotnost, BMI, % tukové hmoty (TH), množství tukové hmoty a tukuprosté hmoty (TPH) v kg, obvod pasu a poměr pas–boky (WHR) byly vyšší u skupiny obézních žen, % TPH bylo vyšší u neobézních žen.

U skupiny OB byly vyšší absolutní hodnoty plochy podkožní (ST) i viscerální (VT) tukové tkáně měřené pomocí CT. Pokud byla velikost plochy viscerální tukové tkáně vztažena k ploše podkožní tukové tkáně nebo k množství celkového tělesného tuku, pak nebyl v takto definovaných relativních množstvích viscerálního tuku (VT/ST, VT/TH) nalezen významný rozdíl mezi oběma skupinami.

Metabolické a kardiovaskulární ukazatele

Všechny ženy měly normální systolický i diastolický krevní tlak, přesto byly obě hodnoty u skupiny obézních žen významně vyšší než u neobézních.

Hladina triglyceridů (TG) byla vyšší u skupiny obézních, hladiny celkového a HDL cholesterolu se mezi skupinami nelišily. Index kardiovaskulárního rizika TG (mg/dL)/HDL cholesterol (mg/dL) byl vyšší u skupiny obézních žen, ani u jedné skupiny však tento index nepřekročil hranici zvýšeného kardiovaskulárního rizika (≥ 3,5).

Všechny ukazatele inzulínové rezistence, tj. M, bazální inzulinémie a bazální glykémie, byly vyšší u OB ve srovnání s NEOB skupinou.

Vztah mezi množstvím viscerálního tuku a stupněm inzulínové senzitivity

Korelační analýza byla provedena na celém souboru (tab. 2) Plocha viscerálního (r = -0,537; p < 0,01) i podkožního (r = -0,499; p < 0,01) tuku negativně korelovala s inzulínovou senzitivitou vyjádřenou M. Korelace mezi relativními podíly viscerálního tuku VT/ST nebo VT/TH a inzulínovou senzitivitou však nalezena nebyla (r = -0,226 resp. r =  0,246). Index kardiovaskulárního rizika TG/HDL cholesterolu pozitivně koreloval s plochou viscerálního tuku (r = 0,387; p < 0,01), s poměrem VT/ST (r = 0,303; p < 0,05) i s poměrem VT/TH (r = 0,299; p < 0,05).

Diskuze

Již více než 50 let je známo, že akumulace tuku v oblasti horní poloviny těla je spojena významně častěji s metabolickými komplikacemi obezity (6). Epidemiologické studie prokázaly, že centrální obezita významně častěji koreluje se zvýšenou mortalitou a rizikem vzniku diabetu, kardiovaskulárních a cerebrovaskulárních příhod než obezita gluteo-femorální (20). Využití zobrazovacích metod přineslo možnost diferenciace podkožní a intraabdominální složky abdominálního tuku s otevřením otázky, jaký podíl mají obě komponenty na metabolických komplikacích obezity (7–8). Úloha viscerálního tuku není stále zcela zřejmá. Řada prací prokazuje pozitivní asociaci mezi množstvím viscerální tukové tkáně a ukazateli inzulínové rezistence nebo metabolického syndromu (9–15). Nicméně ve velké části studií se zmíněná asociace týká absolutního množství viscerálního tuku, které úzce souvisí s absolutním množstvím tuku celkového. Dále ve většině studií je stupeň uvedené korelace pro viscerální tuk stejný jako pro abdominální tuk podkožní (přehled viz 21). Pouze několik prací prokazuje, že roli v predikci metabolických komplikací má i relativní zvětšení podílu viscerálního tuku na celkovém tuku v abdominální oblasti (12), nebo ve vztahu k podkožnímu tuku v oblasti femorální (9). Některé studie přímo roli intraabdominálního tuku v predikci rizika metabolických komplikací obezity popírají a za determinantu považují abdominální tuk podkožní (8, 17).

V práci jsme sledovali ukazatele, na rozdíl od většiny uvedených prací, inzulínovou citlivost metodou „zlatého standardu“ tj. hyperinzulinním euglykemickým clampem a množství viscerální tukové tkáně obvyklou metodou počítačové tomografie. Soubor byl omezen na ženy. Rozmezí hmotnostního indexu bylo obdobné jako ve většině studií: Polovina subjektů byla v pásmu obezity. Obézní subjekty vykazovaly výrazně nižší stupeň inzulínové senzitivity. Obézní pacientky měly vyšší absolutní množství viscerálního tuku, relativní zastoupení viscerálního tuku ve vztahu k podkožnímu abdominálnímu tuku či k tuku celkovému nebylo u obou skupin odlišné.

V tomto souboru jsme prokázali negativní korelaci mezi stupněm inzulínové senzitivity a absolutním množstvím celkového tuku, tuku viscerálního i abdominálního tuku podkožního (tab. 3). Podkožní tuk femorální nebyl hodnocen. Avšak tato korelace nebyla nalezena, pokud jsme sledovali vliv relativního podílu viscerálního tuku, tj., množství viscerálního tuku bylo vztaženo k množství podkožního abdominálního tuku nebo tuku celkového. Tyto výsledky se tedy řadí ke studiím, které neprokazují vliv relativního podílu viscerální tukové tkáně na stupeň inzulínové rezistence. Pro tento závěr svědčí i srovnání obou podskupin našeho souboru (tab. 1 a 2): Přestože u skupiny obézních byla inzulínová senzitivita výrazně nižší než u neobézních subjektů, nebyl relativní podíl viscerální tukové tkáně v obou skupinách odlišný.

Za pozornost nicméně stojí, že relativní podíl viscerálního tuku koreloval pozitivně s indexem kardiovaskulárního rizika TG/HDL.

Korelace tohoto indexu se stupněm inzulínové rezistence je variabilní (21, 22). Výsledek nasvědčuje tomu, že relativní podíl viscerálního tuku, přestože neovlivňuje stupeň inzulínové rezistence, se může odrazit ve zvýšeném metabolickém riziku vyjádřeném indexem TG/HDL. Diskrepance mezi metabolickým rizikem vyjádřeným ukazateli metabolického syndromu a stupněm inzulínové rezistence byla již v minulosti demonstrována (23).

ZÁVĚR

Sledování na souboru 62 obézních a neobézních žen ukazují, že stupeň inzulínové rezistence se zvyšuje s absolutním množstvím, ale ne relativním podílem viscerálního tuku. Osvětlení úlohy viscerálního tuku v patogenezi inzulínové rezistence a metabolického syndromu vyžaduje další studie nejen na úrovni epidemiologické, ale i na úrovni patofyziologických mechanismů působení tukové tkáně.

Zkratky

BMI – body maas intex

CT – počítačová tomografie

HDL – lipoprotein o vysoké hustotě

M – spotřeba glukózy během clampu korigovaná na distribuční prostor

NEOB – skupina neobézních

OB – skupina obézních

ST – podkožní tuk

TG – triglycerid

TH – tuková hmota

TPH – tukuprostá hmota

VT – viscerální tuk

WHR – obvod pasu a poměr pas–boky

Práce byla podporována grantem NR 8066–3/04 Interní grantové agentury MZ ČR.

MUDr. Magda Bajzová

Oddělení tělovýchovného lékařství 3. LF UK a FNKV

110 00 Praha 10, Ruská 87

fax.: 267 102 263, e-mail: magdabajzova@seznam.cz