Effetti di diverse tecniche di Chirurgia Bariatrica sull’Omeostasi Metabolica in pazienti Obesi

La chirurgia bariatrica si è dimostrata efficace nel determinare la remissione del diabete tipo 2 nei soggetti obesi, tuttavia il meccanismo con cui le diverse tecniche chirurgiche agiscono sulla secrezione β-cellulare e sulla modulazione dell’insulino-resistenza non è ancora completamente chiarito. Scopo: valutare in modo prospettico gli effetti di diverse tecniche di chirurgia bariatrica (bendaggio gastrico, sleeve gastrectomy, bypass gastrico) sul calo ponderale e sul compenso glicometabolico in pazienti obesi diabetici, e individuare, in un sottogruppo di questi pazienti, i meccanismi attraverso cui l’intervento di chirurgia bariatrica modifica l’omeostasi del glucosio. Metodi: Sono stati arruolati 104 obesi diabetici, (66 F; 38 M) sottoposti consecutivamente a chirurgia bariatrica; 11 pazienti sono stati sottopostia a Bendaggio Gastrico Regolabile (LAGB) (età 47,3±2,9 anni; BMI 42,3±2,5 kg/m2), 77 a Bypass Gastrico (RYGB) (età 49.0± 0,1 anni; BMI 45,7±0,76 kg/m2) e 16 a Sleeve gastrectomy (SG) (età 50,0±2,3 anni; BMI 50,7±2,2 kg/m2). I pazienti erano eterogenei per durata di malattia e per trattamento antidiabetico. 5 soggetti (2M; 3F), età media 48,2±4,3 anni, peso 112,5±7,9 kg, BMI 40,9±2,7 kg/m2, durata di diabete: 5,6 anni (range 3-12 aa), HbA1c 7,6± 0,6%, sono stati sottoposti a test pasto-misto (186 Kcal: 53% carboidrati, 17% proteine, 30% grassi) prima e 1 mese dopo chirurgia (RYBP), con dosaggio di glicemia, C-peptide, insulina, lattato, e GIP per 5 ore. La funzione β-cellulare è stata valutata mediante analisi modellistica delle curve glucosio/C-peptide durante pasto e costruzione della curva stimolo (glicemia)-risposta (secrezione di insulina). La valutazione di massa grassa e massa magra negli arti e nel tronco, prima e 1 mese dopo chirurgia, è stata eseguita mediante DEXA. Risultati: I 104 pazienti hanno presentato un calo ponderale medio a 12 mesi del 26,5±1,46 % che si è mantenuto a 24 e 36 mesi. La remissione del diabete a 36 mesi è stata evidenziata nel 56,5% dei pazienti (nel 50,0% dei pazienti sottoposti a LAGB, 56% dei pazienti sottoposti a RYGB, e 100% dei pazienti sottoposti a SG). La durata di malattia è risultato l’unico predittore della persistenza del diabete a 24 e 36 mesi. Nei 5 pazienti sottoposti a test con pasto misto (secondo protocollo pubblicato su ClinicalTrials.gov NCT 01767441), dopo un mese dall’intervento è stato evidenziato un significativo calo ponderale: Δmassa-totale -10,62±0,61 kg p<0,001, ΔBMI -4,07±0,26 kg/m2 p<0,001, Δgrasso-tot -5,58±0,74 kg p<0,007; Δgrasso del torso (-4,13±0,69 p<0,04). Dopo un mese dall’intervento, glicemia e insulina a digiuno calavano (glicemia 9,6±1,18 vs 5,5±0,47 mmol/L, p=ns; insulina 231,36±21,17 vs 64,92±4,41 pmol/L, p=0,02), come anche HOMA-IR (17,2±4,8 vs 2,7±0,61 p=0,04). Si riduceva inoltre l’area sotto la curva insulinemica (66,43±10.5 vs 28.67±7.4 nmol/l in 4 ore; p=0,039) e l’area sotto la curva del lattato (256,03±34,76 vs 183,77±32,89 mmol/l in 4 ore; p=0,02) mentre la risposta del GIP al pasto misto ha mostrato una tendenza all’aumento (AUC 19,14±5,14 vs 23,72±3,4 ng/ml in 4 ore, p=ns). Infine, la funzione β-cellulare migliorava significativamente (p<0.04) come dimostrato dallo spostamento a sinistra della curva stimolo-risposta. Conclusioni: Nella maggior parte dei nostri pazienti, il calo ponderale dopo chirurgia bariatrica si mantiene fino a 3 anni di follow-up e la remissione completa del diabete a 3 anni riguarda oltre il 50 % dei diabetici, senza evidenza di recidive. I dati preliminari del test pasto misto, dopo 30 giorni dall’intervento di RYBP, suggeriscono che il miglioramento dell’omeostasi glucidica sia attribuibile a concomitanti incrementi della funzione β-cellulare e della sensibilità insulinica, con contemporanea riduzione della glicolisi anaerobia. Tali miglioramenti sono ottenuti in presenza di una significativa riduzione dell’impegno biochimico della β-cellula.

Bariatric surgery can lead to improvement or even resolution of type 2 diabetes Mellitus (T2DM) with the spectrum of responses depending also on operation procedures. However, many underlying mechanisms of metabolic action of different surgical techniques are still unclear. The aim of this study was evaluate the long-term effects of bariatric surgery on weight loss and T2DM remission and to provide a better understanding of the effects of surgery on β-cell function and incretin secretion. METHODS: The study included 104 obese T2DM patients (66 women and 38 men, ) who were wait-listed for laparoscopic gastric banding (LAGB, 11 subjects, age 47,3±2,9 y, BMI 42,3±2,5 kg/m2), or for laparoscopic Roux-en-Y gastric bypass (RYBP , 77 subjects, age 49,7±0,1 y, BMI 45,7±0,7 kg/m2), or for sleeve gastrectomy (SG, 16 subjects, age 50,9±2,3 y, BMI 50,7±2,2 kg/m2) In 5 patients a mixed meal tolerance test (MMT: 186 Kcal; 53% carbohydrate, 30% fat, 17% protein) was performed before and 1 and 12 months after RYBP to assess hormonal changes. During MMT blood samples were collected for 300 minutes for the measurement of plasma glucose, insulin, C-peptide, lactate and GIP. β-cell function parameters were derived from mathematical modelling of plasma glucose, insulin and C-peptide concentrations. Body composition, fat mass and fat-free mass were evaluated before and 1 and 12 months after RYBP by means of DEXA. RESULTS: The average percentage of weight loss after surgery in the 104 patients was 26,5±1,46% and it was maintained at 24 and 36 months follow-up. Diabetes remission at 3 years follow-up occurred in 56,5% of study participants (in 50,0% of LAGB, 56% of RYBP and 100% of SG). Duration of diabetes was the only significant predictor of diabetes remission at 2 and 3 years. The 5 patients who underwent MMT (according to ClinicalTrials.gov protocol NCT 01767441), showed, 1 month after RYBP, a significant weight loss: ΔBMI=- 4,07±0,26 kg/m2 p<0,001, Δtotal mass= -10,62±0,61 kg, Δtotal-fat= -5,58±0,74 kg p<0,007. HOMA-IR and plasma insulin decreased (HOMA-IR 17,2±4,8 vs 2.7±0.61 p=0,04; plasma insulin 231,36±21,17 vs 64,92±4,41 pmol/L, p=0,02) as well as insulin AUC and lactate AUC (respectively 66,43±10,5 vs 28,67±5,51 nmol/l in 4 hour; p=0,039 and 258,03±34,76 vs 183,77±32,89 mmol/l in 4 hour; p=0,02). Insulin secretion rate significantly improved (p<0,04). CONCLUSIONS Bariatric Surgery appears to be a viable option for the treatment of severe obesity, resulting in long term weight loss and frequent diabetes remission. Our preliminary data suggest that amelioration in glucose homeostasis, evaluated by a physiological stimulus (MMT), could be related to improvement in β-cell function and insulin sensitivity.