Frontiers in Endocrinology

introduktion

polycystisk ovariesyndrom (PCOS), den største årsag til anovulation og infertilitet blandt kvinder i reproduktiv alder, er den mest almindelige endokrine lidelse, der rammer 5-10% af kvinder over hele verden (1). Accelereret lipolyse og efterfølgende dyslipidæmi hos kvinder med PCOS er forbundet med metaboliske abnormiteter, herunder fedme, insulinresistens og type 2-diabetes (T2DM) (2). De reflekterede ændringer i follikelvæsken (FF) af dominerende follikel (3, 4) kan direkte påvirke kvaliteten og metabolismen af oocyt. Lavgradig kronisk betændelse skyldes ofte som en etiopathogenetisk mekanisme for infertilitet. Inflammatoriske cytokiner er signifikant højere blandt kvinder med uforklarlig infertilitet (5). Proinflammatoriske faktorer har vist sig at være signifikant forbundet med højere svigtfrekvenser for in vitro befrugtning (IVF), især i implantationsfasen, blandt kvinder med uforklarlig infertilitet (6). Undersøgelser har fundet forhøjede niveauer af interferon gamma (IFN-Lutra) og interleukin-2 (IL-2) og nedsatte niveauer af transformerende vækstfaktor beta (TGF-Lutra), en vigtig endogen antiinflammatorisk mediator, (7) i plasma hos kvinder med uforklarlig infertilitet sammenlignet med frugtbare kontroller under implantationsvinduet (luteal fase) (8). Desuden har uforklarlige infertile patienter vist forhøjede niveauer af serum IL-2, IL-4, IL-6, IL-21, tumornekrosefaktor alfa (TNF-Lutra) og IFN-Lutra sammenlignet med frugtbare kvinder (5).

de gavnlige virkninger af kromtilskud er allerede rapporteret om metaboliske abnormiteter blandt kvinder, der lider af PCOS. I en meta-analyse udført af Faselian et al. (9), kromtilskud nedsatte seruminsulin og frit testosteron og forbedret kropsvægt hos patienter med PCOS. Vi har allerede offentliggjort fordele ved at tage kromtilskud i 8 uger på glykæmisk kontrol, kardiometaboliske risikoparametre og oksidativ stress hos infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF (10). Endvidere viste kromtilskud hos diabetiske rotter antidiabetiske aktiviteter, hvilket kan forklares gennem krompåvirkning på moduleringen af peroksisomproliferatoraktiveret receptor gamma (PPAR-lart), insulinreceptorsubstrat 1 (IRS-1) og nuklear faktor kB (NF-kB) proteiner (11). Tilsvarende, Vang et al. (12) fandt, at sammenlignet med overvægtige kontrolrotter havde de, der blev suppleret med krom, signifikant forbedring i deres bortskaffelseshastigheder for glukose og en stigning i insulinstimuleret p-IRS-1 og phosphatidylinositol-3 kinaseaktivitet i skeletmuskler. I et andet dyreforsøg faldt kromindtagelse i 7 uger af diabetiske rotter signifikant inflammatoriske markører, herunder C-reaktivt protein (CRP), TNF-Kurt og IL-6 (13).

i betragtning af antidiabetiske og lipidsænkende virkninger af krom (11, 14) antog vi, at kromtilskud kan være gavnligt hos kvinder med PCOS og kandidat til IVF, der lider af forskellige metaboliske abnormiteter. Ifølge vores bedste viden er der ikke offentliggjort noget om virkningerne af kromtilskud på genekspression af insulin, lipid og inflammatoriske markører hos infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF. Dette forsøg havde til formål at bestemme virkningerne af kromtilskud på genekspression af insulin, lipid og inflammatoriske markører hos infertile kvinder, der led af PCOS og var kandidat til IVF.

materialer og metoder

forsøgsdesign og deltagernes karakteristika

Dette randomiserede, dobbeltblindede, placebokontrollerede forsøg blev registreret af iransk hjemmeside til registrering af kliniske forsøg (http://www.irct.ir:IRCT20170513033941N32). Fyrre infertile kvinder med PCOS i alderen 18-40 år, som var kandidat til IVF uden tidligere IVF-historie, blev inkluderet. Denne undersøgelse blev udført på Taleghani Hospital, Teheran, Iran, mellem februar og maj 2018. Rotterdam-kriterier blev brugt til at bekræfte diagnosen PCOS (15). Deltagere med metaboliske abnormiteter inklusive skjoldbruskkirteldysfunktion, diabetes eller nedsat glukosetolerance blev udelukket fra undersøgelsen. Denne undersøgelse blev udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen og retningslinjer for god klinisk praksis og blev godkendt af forskningsetikudvalget for Shahid Beheshti University of Medical Sciences (Summer), Teheran, Iran. Skriftligt informeret samtykke blev underskrevet af alle enkeltpersoner.

Intervention

deltagerne blev tilfældigt fordelt i interventionsgrupper for at tage enten 200 liter/dag Krompicolinat (Nature Made, Californien, USA) (n = 20) eller placebo (Barij Essence, Kashan, Iran) (n = 20) i 8 uger. Chrom kosttilskud og placebo blev matchet med hensyn til form, udseende, lugt og emballage. Randomisering blev udført ved hjælp af computergenererede tilfældige tal. Randomiserings-og tildelingsprocessen blev skjult for både forskerne og deltagerne indtil afslutningen af de endelige analyser. En anden person, der ikke var involveret i forsøget og uvidende om tilfældige sekvenser, tildelte emnerne til de nummererede flasker tabletter. Overholdelse af kosttilskud og placebo, under hele forsøget, blev overvåget beder enkeltpersoner til at bringe medicin containere tilbage. For at øge overholdelsesgraden modtog alle deltagere korte daglige påmindelsesmeddelelser på deres mobiltelefoner for at tage kosttilskud. Undersøgelsesdeltagere afsluttede diætoptegnelser i uge 0, 4 og 8 af interventionen.

vurdering af resultater

serumniveauer med høj følsomhed C-reaktivt protein (hs-CRP) blev betragtet som det primære resultat, og metaboliske profiler blev målt som de sekundære resultater. Faste blodprøver (15 mL) blev indsamlet i begyndelsen og slutningen af den 8-ugers intervention på Taleghani Hospital (Teheran, Iran). Hs-CRP-niveauer blev målt ved hjælp af kommercielt ELISA – kit (LDN, Nordhorn, Tyskland) med Inter-og intra-assay-koefficientvarianser (CVs) på lavere end 7%. Plasmaniveauer af salpetersyre (NO) blev målt ved hjælp af Griess-metode (16) med Intraassay-CV ‘ er på < 5%.

isolering af lymfocytceller

blodprøver blev brugt til at ekstrahere lymfocytceller ved anvendelse af 50% percoll (Sigma-Aldrich, Dorset, UK). Celletælling og levedygtighedstest blev udført ved hjælp af trypanblåt, RNA og DNA-ekstraktion (17).

RNA-ekstraktion og realtids-PCR (RT-PCR)

RNA blev ekstraheret fra blodprøver ved hjælp af RNK-plus-kit (Cinnacolon, Teheran, Iran). RNA-suspension blev frosset ved -20 C, indtil cDNA blev afledt. Efter ekstraktion af samlede RNA ‘ er fra hver prøve blev RNA kvantificeret ved hjælp af UV-Spektrofotometer. Hver prøve od 260/280-forhold på 1,7 – 2,1 repræsenterede ingen kontaminering med hverken protein eller DNA (17). Ved hjælp af moloney murine leukæmi virus revers transkriptase (RT) blev isoleret RNA revers transkriberet til cDNA bibliotek. Genekspressioner af PPAR-Karr, glucosetransportør 1 (GLUT-1), lavdensitetslipoproteinreceptor (LDLR), IL-1, IL-8, TNF-Karr, TGF-Karr og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) blev udført på mononukleære celler (PBMC ‘ er) af perifert blod ved anvendelse af SYBR green detection and Amplicon Kit og anvendelse af kvantitativ RT-PCR og Lyscykelteknologi (Roche Diagnostics, Rotkreus, Svejts) (tabel 1). Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase (GAPDH) primere blev anvendt som et husholdningsgen. Primere blev designet ved hjælp af Primerekspressprogrammer (Applied Biosystems, Foster City, USA) og Beacon designer-programmer (Teheran, Iran). Relative transkriptionsniveauer blev beregnet ved hjælp af PFFAFI−eller 2-Kurt-metoder.

stikprøvestørrelse og statistiske metoder

stikprøvestørrelse blev beregnet ved hjælp af den etablerede formel for RCT ‘ er, hvor type en (LR) og type to fejl (LRR) blev betragtet som 0,05 og 0.20 for at give effekten af 80%. Baseret på en tidligere offentliggjort undersøgelse (18) blev en gennemsnitlig forskel (d) på 1500,0 ng/mL og en standardafvigelse (SD) på 1496,1 ng/mL for hs-CRP anvendt til at beregne prøvestørrelsen. I betragtning af et sandsynligt frafald af 4 forsøgspersoner i hver interventionsgruppe blev den endelige stikprøvestørrelse bestemt til at være 20 (16 + 4) forsøgspersoner pr.

normaliteten af data blev vurderet ved hjælp af Kolmogorov-Smirnov test. Analyser blev udført ved hjælp af intention-to-treat (ITT) tilgang. Uafhængige prøver t-test blev anvendt til at bestemme forskellene i antropometriske mål og genekspression af insulin, lipid og inflammation mellem interventionsgrupper. Virkningerne af kromtilskud på inflammatoriske markører blev vurderet ved hjælp af gentagne målinger ANOVA test. Forskelle i proportioner blev evalueret ved Fishers nøjagtige test. P < 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af statistisk pakke til samfundsvidenskab version 18 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA).

resultater

tre frafald blev rapporteret i hver interventionsgruppe af personlige årsager. Så i alt 34 deltagere afsluttede undersøgelsen (Figur 1). Ved hjælp af ITT-tilgang blev alle 40 deltagere (20 i hver gruppe) inkluderet i den endelige dataanalyse. Overholdelsesgraden i denne undersøgelse var høj, med mere end 90% af tabletterne blev forbrugt under interventionen i begge grupper. Der blev ikke rapporteret om bivirkninger efter indtagelse af krom hos kvinder med PCOS i denne undersøgelse.

antropometriske målinger var ikke statistisk forskellige mellem interventionsgrupper (tabel 2). I øvrigt, efter kromtilskud, IVF-resultater inklusive endometrietykkelse, antal hentede oocytter, antal befrugtede oocytter, befrugtningshastighed, graviditetsrate og antal embryoner var ikke signifikant forskellige mellem supplerede og placebogrupper.

gennemsnittet af makro-og mikronæringsindtag var heller ikke signifikant forskelligt mellem to interventionsgrupper under hele behandlingen (Data ikke vist).

kromtilskud nedregulerede også genekspressionen af IL-1 (P = 0,004) i Pbmc ‘ er sammenlignet med placebo (figur 3). Der var ingen signifikant effekt af kromtilskud på genekspressionen af IL-8, TNF-karrus, TGF-karrus og VEGF i Pbmc ‘ er hos patienter med PCOS.

Diskussion

vi fandt gavnlige virkninger af kromadministration i 8 uger hos infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF. Kromtilskud sænkede inflammation og forbedret genekspression af PPAR-kurr, GLUT-1, LDLR og IL-1, skønt det ikke påvirkede genekspressionen af IL-8, TNF-kurr, TGF-kurr og VEGF. Så vidt vi ved, er dette det første forsøg, der rapporterer virkningerne af kromtilskud på genekspression relateret til insulin, lipid og inflammatoriske markører hos infertile kvinder diagnosticeret med PCOS og kandidat til IVF.

virkninger af krom på genekspression af Insulin og lipidmetabolisme

patienter med PCOS er sårbare over for forskellige metaboliske abnormiteter, såsom øget insulinresistens, dyslipidæmi og kronisk inflammation (19, 20). Den aktuelle undersøgelse afslørede, at kromtilskud i 8 uger til infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF, signifikant øgede genekspression af PPAR-karrus, GLUT-1 og LDLR. I overensstemmelse med vores resultater viste kromindgivelse til diabetiske rotter antidiabetiske aktiviteter, sandsynligvis relateret til virkningen af krom på moduleringen af PPAR-larr og IRS-1 proteiner (11). Et al. (12) fandt også, at overvægtige rotter suppleret med krom øgede deres bortskaffelseshastigheder betydeligt. Desuden viste disse rotter sammenlignet med overvægtige kontroller en stigning i insulinstimuleret p-IRS-1 og phosphatidylinositol-3 kinaseaktivitet i skeletmuskler. I en anden undersøgelse, chrom, biotin, eller deres kombination signifikant opreguleret PPAR-LARP ekspression i fedtvæv, som kan have en effektiv insulinsensibiliserende virkning og reducere insulinresistens i en diabetisk rotte model (11). Chrom kan også fremme GLUT – 4 menneskehandel og insulin-stimuleret glukose transport (21). Ligeledes viste rotter med diabetisk retinopati, der blev suppleret med krom i 12 uger, forbedring i genekspression af GLUT-1, GLUT-3 og insulin (22). PPAR-kur er den centrale regulator af insulin, glucose og lipidmetabolisme, som er bredt udtrykt i fedtvævet. PPAR-Karin kan forbedre insulinfølsomheden og lipidprofilerne hos patienter med type 2-diabetes samt hos diabetiske gnavermodeller (23). Nuværende beviser tyder på, at PPAR-purpuragonister kan være gavnlige til at nedsætte nyrekortikale lipider og proteinuri gennem en mekanisme uafhængig af deres hypoglykæmiske virkning (24, 25).

virkninger af krom på genekspression af inflammatoriske markører

vores undersøgelse understøttede, at kromindgivelse i 8 uger signifikant nedsatte genekspression af IL-1 og serum hs-CRP niveauer hos infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF, skønt det ikke påvirkede genekspression af IL-8, TNF-Karr, TGF-Karr og VEGF. Nuværende beviser, der viser virkningerne af kromtilskud på genekspression af inflammatoriske markører og deres cirkulerende niveauer, er knappe og for det meste begrænset til dyreforsøg. Kromtilskud i 8 uger til rotter med diabetisk fedtstof (DDF) reducerede signifikant deres serum CRP-niveauer (26). I en anden undersøgelse reducerede indtagelse af chrom-niacinat i 7 uger proinflammatoriske cytokiner (TNF-Kurt, IL-6 og CRP) niveauer, oksidativ stress og lipidkoncentrationer hos diabetiske rotter (13). Yderligere, administration af et ernæringstilskud indeholdende Krompicolinat, phosphatidylserin, docosaheksaensyre, og bor i 12 uger reducerede signifikant CRP-og TNF-kurskoncentrationer hos rotter fodret med fedtfattig diæt (27). Vi fandt ingen signifikant effekt af kromtilskud på IL-8, TNF-karrus, TGF-karrus, og VEGF, som kan forklares ved anvendelse af forskellige undersøgelsesdesign, type og doser af anvendt krom, varighed af intervention og deltagernes egenskaber. Højere doser af chrom kan betydeligt forbedre de metaboliske profiler, herunder IL-8, TNF-Karr, TGF-Karr og VEGF. Markører for inflammation og iltning stress er forhøjet hos mange diabetespatienter, hvilket positivt repræsenterer vaskulær inflammation (28). Insulinresistens og efterfølgende vaskulær inflammation er de vigtigste risikofaktorer for udvikling af CVD (29). Den undertrykkende virkning af krom på proinflammatoriske markører kan lettes ved inaktivering af iltningsspændingsveje og reduktion af Akt-phosphorylering forbundet med insulinresistenskaskaden i leveren (30). Nuværende beviser har vist, at øgede inflammatoriske cytokiner er involveret i resultaterne af IVF. I en undersøgelse foretaget af Haimovici et al. (31) havde de kvinder, der fødte deres foster, lavere IL-6 niveauer. Inhiberingen af luteale celler, der producerer progesteron i nærvær af IL-1-kur, kan være en af de faktorer, der fører til svigt i implantationen (32). Øget follikulært TNF-kur og IL-6 kan forringe mikromiljøet i folliklen og derved påvirke kvaliteten af oocyt og embryo negativt (33). I en anden undersøgelse foretaget af Levin et al. (34) var højere CRP-niveauer under IVF-stimulering signifikant forbundet med svigt i undfangelsen. Ifølge ovennævnte offentliggjorte beviser antog vi, at resultaterne af IVF kan påvirkes af reduceret inflammation. En nylig undersøgelse viste, at anvendelse af TNF-kurshæmmer og intravenøs immunoglobulin signifikant forbedrede resultaterne af IVF, herunder; implantation, klinisk graviditet og levende fødselsrater hos unge infertile kvinder, der havde høje niveauer af T-hjælper 1/T-hjælper 2 cytokiner (35).

der var et par begrænsninger i denne undersøgelse. På grund af utilstrækkelig finansiering var vi ikke i stand til at måle kromniveauer og kunne ikke vurdere virkningen af krom på genekspression af oksidativ stress.

samlet set antyder vores undersøgelse fordelene ved kromtilskud ved at sænke inflammatoriske markører gennem forbedring af genekspression af PPAR-Lutra, GLUT-1, LDLR og IL-1in infertile kvinder med PCOS, der var kandidat til IVF.

Forfatterbidrag

å hjalp med i udformning, design og statistisk analyse af manuskriptet. MA, SS, NM, EA og SS bidrog til dataindsamling og udarbejdelse af manuskripter. A. S. overvågede undersøgelsen.

finansiering

denne undersøgelse blev støttet af et tilskud fra rektor for forskning, Shahid Beheshti University of Medical Sciences og Teheran, Iran.

interessekonflikt Erklæring

forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i mangel af kommercielle eller økonomiske forhold, der kunne fortolkes som en potentiel interessekonflikt.