Как бариатрическая хирургия помогает людям с ожирением и диабетом связана с изменениями в том, как кишечник воспринимает пищу и питательные вещества после операции, сообщают исследователи 5 февраля в журнале Cell Reports. Они обнаружили, что после хирургического вмешательства измененные паттерны пищеварения и абсорбции в кишечнике вызывают выработку более высоких уровней гормонов кишечника, особенно глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), что, в свою очередь, вызывает более высокую выработку инсулина.
"Для людей, перенесших операцию обходного желудочного анастомоза для лечения ожирения и страдающих диабетом, после операции масса тела снижается, а диабет быстро проходит," говорит старший автор Фиона Гриббл из лабораторий метаболических исследований Кембриджского университета в Wellcome Trust – MRC Institute of Metabolic Science. "Но у худых пациентов с раком желудка у них начинается нормальный контроль уровня глюкозы, а после операции у них возникают частые эпизоды гипогликемии, потому что уровень сахара у них падает." Команда хотела узнать больше о механизме, объясняющем эти противоположные результаты в отношении управления глюкозой.
Исследователи давно знают, что бариатрическая хирургия меняет то, как пища, которую вы едите, переваривается и всасывается в кишечнике. Они также знали, что количество клеток, продуцирующих гормоны в кишечнике, таких как GLP-1 и пептид-YY (PYY), впоследствии повышается. Но они не знали точной связи между этими фактами. В этом исследовании команда решила сосредоточиться на GLP-1, поскольку это главный гормон, участвующий в лечении диабета. Для лечения диабета 2 типа доступно как минимум полдюжины препаратов на основе GLP-1. "Наша теория заключалась в том, что высокие уровни GLP-1, образующиеся после операции, очень важны для повышения уровня глюкозы в крови после операции," говорит Гриббл.
Команда исследовала пять человек, перенесших бариатрическую операцию по поводу наследственной формы рака желудка. Участники получали эксендин-9, соединение, которое блокирует действие GLP-1, одновременно с пероральным приемом глюкозы. Они обнаружили, что концентрации инсулина, гормона, ответственного за снижение уровня глюкозы в крови, не увеличивались так резко, когда этим людям давали эксендин-9, и у них не было эпизодов гипогликемии. "Мы обнаружили, что блокирование гормона GLP-1 эксендином-9 блокирует его действие на бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин," говорит Гриббл.
Команда также хотела узнать, почему уровень GLP-1 повышается так высоко после операции. Обычно пища переваривается и всасывается высоко в кишечнике. Но после операции это происходит ниже из-за перестройки кишечника, которая включает Y-образную связь между желчью и ферментами поджелудочной железы с пищей. "Большая часть пищеварения не происходит до тех пор, пока желчь и ферменты поджелудочной железы, спускающиеся с одной стороны, не присоединятся к пище, спускающейся с другой стороны, что происходит ниже в кишечнике," объясняет Гриббл. Это важно, потому что большая часть GLP-1 выделяется в кишечнике. "Если вы перевариваете и усваиваете питательные вещества немного ниже, вы, следовательно, стимулируете высвобождение гораздо большего количества GLP-1."
Используя новое секвенирование РНК и измерения на основе масс-спектрометрии, которые они разработали для этого исследования, команда картировала расположение различных гормональных пептидов в кишечнике у людей и мышей до и после операции. Они обнаружили, что на клетки, вырабатывающие гормон GLP-1 и другие гормоны кишечника, операция не влияет. "Это означает, что причина более высокой секреции GLP-1 заключается не в том, что операция изменяет выработку гормонов в кишечнике, а в том, что переваривание и всасывание питательных веществ происходит в другом месте кишечника, что вызывает более высокие уровни GLP-1 и PYY," говорит Гриббл.
Забегая вперед, команда надеется узнать точный механизм, ответственный за быструю потерю веса в бариатрической хирургии. "Если вы можете решить это и сделать терапию, которая имитирует это, это то, чего все хотят: инъекционные или пероральные лекарства, которые могли бы имитировать операцию и вызвать потерю веса у людей без операции," она говорит. А для тех, кто страдает гипогликемией после операции по поводу рака желудка, разработка соединения, которое блокирует GLP-1 на более постоянной основе, может помочь улучшить качество жизни пациентов, которые в настоящее время значительно адаптируются к своему пищевому поведению, чтобы избежать эпизодов гипогликемии.