Поглиблений погляд на метаболічну хірургію: що це і куди веде?
Натан Зандель, д.м.н. член Американського хірургічного коледжу; Мейджед Малофій, д.м.н .; Соні Чауслед, д.м.н.
У західних країнах морбідне ожиріння набуває характеру епідемії. Сьогодні кількість пов'язаних захворювань і вартість їх лікування накладають величезне навантаження на практику охорони здоров'я. Хірургія зайвої ваги є найбільш ефективним засобом довгострокового зниження ваги і позбавлення від супутніх захворювань. Кандидати на баріатричні операцію повинні відповідати критеріям Національного інституту здоров'я (NIH) щодо ожиріння, що включають індекс маси тіла (ІМТ) вище 40 кг / м2 при відсутності супутніх захворювань або ІМТ вище 35 при наявності медичних проблем.
Баріатричних хірургія (метаболічна хірургія) стрімко завойовує визнання протягом останнього десятиліття. Її роль і метаболічні наслідки характеризуються як позитивні в різних країнах по всьому світу. Дані спостережень припускають, що баріатричних хірургія призводить до зцілення ожиріння у 60-80 відсотків паціентов.3 Були розроблені численні хірургічні процедури, які допомагають знизити вагу: рестриктивні, пов'язані з малабсорбції і поєднують два методи. Більшість поєднаних захворювань може бути припинено або вилікувано за допомогою баріатричної хірургії у пацієнтів з серйозним ожирінням.
Лікування від діабету залежить від типу операції: 47-70 відсотків хворих виліковуються після рестриктивних операцій (бандажування шлунка, поздовжня резекція шлунка, рукавна гастректомія), 80-98 відсотків - після шлункового шунтування по Ру і 92-100 відсотків - після біліопанкреатіческой шунтування.
Механізм, завдяки якому баріатрична операція призводить до лікуванню від супутніх захворювань, поки вивчений не повністю. Запропоновано безліч теорій.
Найбільш сприятливим результатом баріатричної хірургії є лікування від діабету. Більшість з цих пацієнтів звільняються від ліків незабаром після операції. Антидіабетичні речовини, що приймаються орально або за допомогою уколів, мають численні обмеження і побічні ефекти.
Більш того, глікемічний контроль погіршується з часом навіть після лікування.
Хірургічне лікування цукрового діабету 2 типу має кілька переваг у порівнянні з традиційними методами. Перш за все, довгостроковий глікемічний контроль не буде ослаблений недостатньою дисциплінованістю пацієнта, як трапляється при призначенні дієти, вправ або складних медичних режимів.
Все це призвело до розвитку «метаболічної хірургії». Метаболічна хірургія застосовується при лікуванні обмінних захворювань, особливо діабету і дисліпідемії. Ці операції виконуються пацієнтам, які не відповідають критеріям для лікування від ожиріння.
В даному огляді ми обговоримо різні механізми, що впливають на лікування супутніх захворювань, особливо діабету, і різні процедури, що виконуються з цією метою.
Патофізіологія Контроль діабету тісно пов'язаний з декількома ферментами. Серед них інсулін, глюкагон, глюкагоноподобний пептид (ДПП-1), шлунковий інгібіторний пептид (ЖИП), лептин і інкретіновий ефект.
Глюкагоноподобний пептид 1 (ГПП-1). ДПП-1 - це пептид, що зберігається в L-клітинах клубової кишки і товстої кишки, він виділяється при контакті їжі зі слизовою оболонкою дистальної тонкої кишки.
ДПП-1 стимулює секрецію інсуліну, сприяючи розростанню бета-клітин підшлункової залози, стримуючи глюкагон після їжі і уповільнюючи спорожнення шлунка.
ДПП-1 діє як гормон насичення, пригнічуючи апетит на рівні мозку під час їжі.
У підшлунковій залозі людини ДПП-1 сприяє секреції соматостатину і стримує секрецію глюкагону.
ДПП-1 сприяє глюкогеногенезу і ліпогенезу.
Пацієнти з діабетом 2 типу, а також страждають ожирінням, мають низьку концентрацію ДПП-1 натщесерце і після їжі.
В експериментальних ситуаціях перфузия поживних речовин в дистальний кишечник або клубову кишку, переміщену у експериментальних тварин, підвищує виділення ДПП-1.
Численні дослідження показали, що управління ДПП-1, або підшкірно, або внутрішньовенно, ефективно контролює цукор крові у пацієнтів з діабетом.
У тваринних моделях з переміщенням клубової або тонкої кишки, раннє досягнення їжею L-клітин вставленої ізоперістальтіческім клубової кишки викликає підвищення рівня ДПП-1.
Підвищені рівні також спостерігаються після операції шлункового шунтування.
Шлунковий інгібіторний пептид (ЖИП). Шлунковий інгібіторний пептид або глюкозозалежний інсулінотропний пептид - це пептид, що зберігається в К-клітинах проксимальної тонкої кишки, який виділяється у відповідь на прямий контакт з їжею, багатою вуглеводами або жирами.
ЖИП допомагає підтримувати гомеостаз глюкози крові, однак механізм його дії ще не дуже добре вивчений.
Він може підвищувати виділення інсуліну бета-клітинами підшлункової залози. Він також стимулює активність ліпопротеїну ліпази. Пацієнти з цукровим діабетом 2 типу мають знижену чутливість до ЖИП при нормальній, або підвищеної концентраціі.Високіе концентрації також спостерігаються після баріатричних операції.
Лептин. Лептин - це гормон жирової тканини, гормон насичення. Він відображає загальну кількість жиру, присутнього в організмі. Низький рівень лептину зазвичай спостерігається у пацієнтів, що знизили вагу, і після операції шунтірованія.У ряду щурів з діабетом без зайвої ваги, які зазнали гастроеюнального шунтування, рівень лептину знизився через тиждень після операції і залишався низьким через місяць. Однак в цих випробуваннях рівні ЖИП і ДПП-1 залишилися без змін. Це передбачає, що лептин може регулюватися проксимальним кишечником, і поліпшення чутливості до лептину призводить до поліпшення глікемічного контролю.
Інкретіновий ефект. Інкретіновий ефект визначається великим інсуліновим відгуком підшлункової залози на оральну, ніж внутрішньовенну глюкозні навантаження. Це вважається наслідком дії глюкозозавісіомого інсулінотріпного пептиду (ГІП) і ДПП-1.
Поліпшення глікемічного контролю відбувається протягом першого тижня після шунтування, що дозволяє припустити, що втрата ваги є не єдиним механізмом, який відповідає за лікування від діабету. Були запропоновані різні теорії.
Поріес припустив, що причиною діабету 2 типу у чутливих людей є надмірне стимулювання інкретинів їжею в передній кишці. Він домігся лікування від діабету завдяки усунення надмірного стимулювання і виключення ділянки, що відповідає за виробництво інкретіна.
Мейсон запропонував гіпотезу задньої кишки: раннє досягнення неперетравленої їжею кінця клубової кишки відповідально за поліпшення стійкості до глюкозе.Гіпотеза задньої кишки стверджує, що контроль діабету досягається завдяки прискореної доставки харчового хімусу в дистальний кишечник, що підсилює фізіологічний сигнал, який поліпшує глюкозний обмен.Посредніком даного ефекту може бути ДПП-1, що виділяється L-клітинами кінця клубової кишки, і пептид тирозин-тирозин PYY3-36, який також має знижує апетит ефект. ДПП-1 стимулює виробництво інсуліну. Еюноілеальное шунтування підтримує цю гіпотезу. Альтернативною є гіпотеза передньої кишки.
Баріатричні операції, які виключають дванадцятипалу кишку і тонку кишку з пересування поживних речовин, покращують чутливість до глюкози. Ця гіпотеза була протестована на щурах з діабетом, але без ожиріння.
Шунтування дванадцятипалої і проксимальної тонкої кишки покращує глікемічний контроль, змінюючи ентеро-інсулярного вісь і виробництво інкретіна ДПП-1 і ГІП. Біліопанкретіческое шунтування і шлункове шунтування - два приклади подібних операцій. У дослідженні 10 жінок з морбідним ожирінням і цукровим діабетом 2 типу, які зазнали біліопанкреатіческой шунтування, було продемонстровано, що чутливість до інсуліну підвищилася вже через тиждень після операції, рівень ГІП знизився, а рівень ДПП-1 підвищився.
Поширеними хірургічними методами є резекція, малабсорбції або поєднання двох методів. Ці операції нормалізують регуляцію апетиту на рівні як центральної, так і кишкової нервової системи. Основні переваги рестриктивних операцій полягають в простоті і низькій кількості смертей. Малабсорбції дає кращі результати щодо зниження ваги і лікування від супутніх захворювань.
Еюноілеальное шунтування. Примение еюноілеального шунтування з метою зниження ваги вперше описано в 1950-х годах.48 Ця процедура складається з ділення проксимальної тонкої кишки і виконання еюноілеального анастомозу прямо поруч з клубово-слепокішечние заслінкою. Були описані сегменти різної довжини, але задовільна втрата ваги була відзначена у пацієнтів, у яких 30-35 см тонкої кишки були з'єднані з 10-15 см клубової кишки.
Втрата ваги була успішно досягнута, також як зцілення від діабету. Однак були відзначені численні ускладнення, включаючи виснаження, діарею і цироз. Це призвело до суспільного відмови від даної операції в 1979 році і вибору шлункового шунтування в якості хірургічного лікування морбідного ожиріння.
Кохен виконав цю процедуру лапароскопически на двох пацієнтах без ожиріння з діабетом 2 типу і ІМТ 22 і 34.2 Двенадцатиперстная кишка була розрізана в 1-2 см від воротаря шлунка. Біліопанкреатіческой лімб був розсічений в 30 см від зв'язки Трейца, і 50-сантіментровий лімб Ру був сформований. Була виконана пілореюностомія. Повне лікування від діабету було досягнуто на п'ятому тижні після операції. Рівень глікогемоглобіна склав 6 г / дл в останній візит через дев'ять місяців після операції. Втрати ваги відзначено не було.
Рачок випадковим чином розділив 12 щурів з діабетом без ожиріння на 2 групи: без втручання і з гастроеюноілеальним шунтуванням. В обох групах зниження ваги не спостерігалося. У групі з проведеним шунтуванням спостерігалося поліпшення глікемічного контролю і базального рівня глюкози.
Переміщення клубової кишки. Поняття «гальмо клубової кишки» було вперше введено в 1983 році. Мейсон припустив, що комбінація рестриктивной процедури з переміщенням клубової кишки може підійти пацієнтам з діабетом і помірним ожіреніем.Ранняя евакуація їжі в дистальну тонку кишку призводить до підвищення рівня ДПП-1, який відповідає за контроль діабета.Де Пола з Бразилії досліджував 19 пацієнтів із середнім ІМТ 40 кг / м2, виконавши лапароскопічне переміщення клубової кишки з рукавної гастректомія. Біліопанкреатіческой лімб був розсічений в 50 см від зв'язки Трейца, 100-сантіментровий лімб клубової кишки по Ру був створений в 50 см від клубово-слепокішечние заслінки. Через місяць всі пацієнти з діабетом були нормоглікемічних, середній відсоток зниження ваги після операції склав менше 10 відсотків.
Біліопанкреатіческой шунтування. БПШ об'єднує антректомія, 2,5 см лімб Ру і загальний канал 50 см. Остаточний обсяг шлунка 400 мл. Тонка кишка розсічена в 2,5 см від клубово-слепокішечние заслінки і з'єднана з рештою шлунком. Біліопанкреатіческой лімб з'єднаний в манері «кінець до боку» з тонкою кишкою в 50 см від клубово-слепокішечние заслінки.
Поріес і Албрехт припустили, що поліпшення глікемічного контролю досягається в результаті відсутності їжі в проксимальному кишковому тракті і зміни секреції інкретіна. БПШ виліковує діабет, змінюючи ентеро-інсулярного вісь, відводячи поживні речовини від проксимального шлунково-кишкового тракту вниз, регулюючи секрецію ГІП і доставляючи в повному обсязі переварені поживні речовини в тонку кишку, що підсилює секрецію ДПП-1.
Скопінаро в дослідженні 312 пацієнтів продемонстрував, що біліопанкретіческое шунтування може виліковувати діабет, гіпертензію і гиперхолестеринемию у пацієнтів з серйозним ожирінням. Цей ефект зберігався до 10 років після операціі.58 Він описав лікування від діабету вже через місяць після БПШ у пацієнтів з ожирінням і діабетом, коли надмірна вага ще становив понад 80 відсотків.
Біліпанкреатіческое шунтування було виконано двом пацієнтам з діабетом і сімейної гіпертригліцеридемією. Операція була виконана для поліпшення контролю ліпідного порушення. ІМТ пацієнтів становив 21 і 20. Після операції цукор в крові нормалізувався у обох пацієнтів. Баріатрична операція також ефективна при лікуванні діабету у людей з нормальною вагою.
Шлункове шунтування по Ру. Рубіно і ін. Вказують, що після шлункового шунтування по Ру рівні інсуліну і ГІП знизилися до нормальних значень у пацієнтів з діабетом і ожирінням, в той час як у людей з ожирінням, але без діабету рівень ГІП трохи підвищився.
Кохен і ін. В дослідженні 37 пацієнтів з ІМТ від 32 до 35 і погано контрольованими супутніми захворюваннями відзначили лікування від цукрового діабету 2 типу та дисліпідемії у 100 відсотків пацієнтів і гіпертензії у 97 відсотків після лапароскопічного ЖШ.
Поліпшення чутливості до інсуліну після ЖШ відбувається не тільки внаслідок зниження ваги, але і завдяки виключенню дванадцятипалої кишки з переміщення їжі з подальшими модифікаціями ентеро-инсулярной осі.
Другий механізм, що лежить в основі лікування діабету після ЖШ, пов'язаний з відновленням порушеною осі рецептора ГІП / ГІП.
Хірургія - єдиний спосіб лікування, що дозволяє досягати значного зниження ваги у пацієнтів з серйозним ожирінням. Мінімально інвазивні техніки дозволяють виконання складних баріатричних операцій з дуже низьким відсотком ускладнень і смертельних випадків.
Успішний досвід баріатричної хірургії привів до появи поняття метаболічної хірургії. Метаболічні операції виконуються пацієнтам без ожиріння з серйозними обмінними захворюваннями. Хірургічна процедура складається з шунтування проксимальної тонкої кишки. Хороші результати були отримані на тваринних моделях. Дослідження на людях обмежуються нечисленними історіями хвороби. Були отримані позитивні результати в короткостроковій перспективі. Однак безпеку і довгостроковий ефект таких процедур ще не дуже добре досліджені. Метаболічна хірургія є новий перспективний напрямок в області хірургічних процедур.