Körperzusammensetzung und die Komponenten des metabolischen Syndroms bei Typ-2-Diabetes: Die Rolle der Krankheitsdauer und der glykämischen Kontrolle

Patienten mit T2D, die an der Studie teilnahmen, wurden anhand von zwei Faktoren gruppiert: 1) Zeitdauer seit der Diagnose von T2D, kategorisiert entweder als neue oder alte Fälle, wenn die Diagnose von T2D innerhalb eines Jahres gestellt wurde oder wenn die Diagnose mindestens 5 Jahre zuvor bestätigt wurde,16,17 und 2) Hämoglobin A1C (HbA1c, %) Ebene, kategorisiert entweder als kontrolliert oder unkontrolliert, was als HbA1c-Spiegel ≤ bzw. > 7% definiert ist.18 Eine Kontrollgruppe wurde rekrutiert, indem gesunde Besucher im Krankenhaus oder Verwandte der Patienten kontaktiert wurden. Anschließend wurden fünf Gruppen in diese Studie einbezogen: die gesunde Kontrolle (C) Gruppe (n = 25), neue und kontrollierte Fälle (N & C) Gruppe (n = 25), neue und unkontrollierte (N & U) Gruppe (n = 17), alte und kontrollierte (O & C) Gruppe (n = 25) und alte und unkontrollierte (O & U) Gruppe (n = 25).

Die Stichprobengröße wurde unter Verwendung eines Online-Rechners berechnet19 unter Berücksichtigung der folgenden Faktoren: 95% Konfidenzintervall (CI), Potenz von 80%, ein Kontroll-zu-Fall-Verhältnis von 1:1, der Anteil der Bevölkerung ohne T2D, die MetS in der 30-40-jährigen Bevölkerung in Saudi-Arabien entwickelte (42.7%),20 und Anteil der Personen mit T2D, die MetS in Saudi-Arabien entwickelt (85,8%).21 Somit wurde die Stichprobengröße auf 20 Personen mit T2D und 20 Kontrollen festgelegt.

Anthropometrische Messungen

Gewicht (kg) und Größe (cm) wurden zweimal gemessen, während die Patienten barfuß waren und leichte Kleidung trugen, und der Body-Mass-Index (BMI) wurde als Gewicht (kg) / Höhe berechnet2 (cm). Eine ausgebildete Krankenschwester bewertete andere Variablen wie den Taillenumfang (WC in cm) und den systolischen Blutdruck (SBP) / diastolischen Blutdruck (DBP).

Körperzusammensetzung

Biochemische Beurteilung

Der Nüchternblutzuckerspiegel (FBG) wurde mit dem Cobas c 701-Modul (Roche Diagnostics, Großbritannien) analysiert.23 Cobas c 311 (Roche Diagnostics, UK) wurde zur Analyse des HbA1c-Spiegels verwendet, der in mmol/mol gemessen und dann mit einem Cutoff-Punkt von 7,0% in Prozent umgerechnet wurde.24 Der Insulinspiegel wurde mittels Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (Modular Analytics E170 und Cobas e411, 601 und 602) gemessen.23 Serum-Gesamtcholesterin-, High-Density-Lipoprotein (HDL) -Cholesterin-, Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin- und Triglyceridspiegel wurden mit Cobas c 701-Modulen (Roche Diagnostics, Großbritannien) bewertet.23 Der Homeostasis Model Assessment-Insulin Resistance (HOMA-IR) Score wurde als Indikator für die Insulinresistenz verwendet und nach folgender Formel berechnet: Nüchterninsulin (mIU / ml) ×Nüchternglukose (mg / dl) /405.25

Komponenten des metabolischen Syndroms

Basierend auf dem Konsens der International Diabetes Federation,26 Die in dieser Studie verwendeten Komponenten von MetS waren wie folgt: 1) zentrale Adipositas definiert als WC von ≥94 cm bei Männern oder ≥80 cm bei Frauen, 2) Hypertonie definiert als SBP ≥130 und / oder DBP ≥85 mmHg oder wenn der Patient bereits eine pharmakologische Behandlung gegen Bluthochdruck erhielt, 3) Hyperglykämie definiert als FBG-Spiegel ≥100 mg / dl, 4) niedriger HDL-Cholesterinspiegel definiert als < 40 mg / dl bei Männern oder < 50 mg / dl bei Frauen oder wenn der Patient bereits eine Behandlung erhielt, und 5) erhöhte Triglyceridspiegel definiert als ≥150 mg / dl oder wenn der Patient bereits behandelt wurde. MetS wurde definiert als WC höher als die zuvor genannten Grenzwerte plus das Vorhandensein von zwei positiven Komponenten.26

Statistische Analyse

Deskriptive Statistiken für nicht-kategoriale Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichungen dargestellt, und kategoriale Parameter wurden als absolute und relative Häufigkeiten aufgezeichnet. Alle Datensätze wurden unter Verwendung der Kolmogorov–Smirnov– und Shapiro-Wilk-Tests auf Normalität getestet, und es wurde festgestellt, dass sie nicht normal verteilt waren, mit Ausnahme von WC, BMI, FM und Kreatinin. Da die meisten Daten nicht normalverteilt waren, wurden alle Variablen in den Studiengruppen mit dem Kruskal–Wallis–Test bewertet, wobei mehrere Vergleiche mit dem Mann-Whitney-Test durchgeführt wurden. Kategoriale Variablen wurden mit dem Chi-Quadrat-Test verglichen. Die Korrelation zwischen den Studienparametern wurde mit dem Spearman-Korrelationskoeffizienten bewertet. Eine multivariate binäre logistische Regressionsanalyse wurde durchgeführt, um die unabhängigen Faktoren für das Risiko der Entwicklung von MetS (abhängige Variable) zu bewerten, und eine multiple lineare Regressionsanalyse wurde durchgeführt, um die Assoziation zwischen dem FM / FFM-Verhältnis und demselben Modell unabhängiger Variablen zu bewerten. Das Modell umfasste Alter, Geschlecht, körperliche Aktivität, Einhaltung des Ernährungsregimes, HbA1c-Spiegel, Dauer von T2D (in Jahren), Kategorien der glykämischen Kontrolle und Krankheitsdauer. Ein P-Wert von ≤0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Statistische Analysen wurden mit dem Statistical Package for the Social Sciences Version 25 (SPSS Statistics, IBM Corp., USA) durchgeführt.

Ergebnisse

Die Gesamtstichprobe umfasste Männer (56,5%) mit einem Durchschnittsalter von 45,58±11,14 Jahren. Alle untersuchten Patienten wurden angewiesen, gesunde Lebensgewohnheiten wie eine ausgewogene Ernährung und tägliche körperliche Aktivität für 30 min zu befolgen. Darüber hinaus wurden sie angewiesen, regelmäßig orale Antidiabetika (Metformin , Sulfonylharnstoffe und Kombination) einzunehmen. Tabelle 1 zeigt die allgemeinen Merkmale jeder in die Studie einbezogenen Gruppe. Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren BMI, WC und SBP aller Gruppen mit T2D signifikant höher als die der Kontrollen. Weitere Vergleiche zwischen der neuen und der alten Gruppe zeigten jedoch unabhängig von der glykämischen Kontrolle unbedeutende Veränderungen von BMI, WC und SBP.

Tabelle 1 Allgemeine charakteristische Variablen zwischen den Studiengruppen

Die bioimpedanzmetrische Analyse ergab, dass das PBF-, FM- und FM / FFM-Verhältnis der neu mit T2D diagnostizierten Teilnehmer signifikant höher war als das der Kontrollen, selbst wenn die HbA1c-Spiegel kontrolliert wurden (Tabelle 2). Die FM war in allen Diabetikergruppen signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Die FM der O&C-Gruppe war signifikant niedriger als die der N&C-Gruppe. Das heißt, bei Patienten mit kontrollierten HbA1c-Spiegeln nahm die FM mit der Zeit progressiv ab. Dieses Ergebnis wurde jedoch in den Gruppen N& U und O& U nicht beobachtet. Interessanterweise nahmen in den Gruppen mit unkontrollierten HbA1c-Spiegeln FFM und TBW in der O& U-Gruppe im Vergleich zur N& U-Gruppe signifikant ab. Andere Vergleiche des FM / FFM-Verhältnisses zwischen den Diabetikergruppen ergaben keine signifikanten Veränderungen.

Tabelle 2: Parameter der Körperzusammensetzung durch bioimpedanzmetrische Analyse unter den Studiengruppen

Die biochemische Analyse ergab, dass der HOMA-IR-Score, der ein Indikator für die Insulinresistenz ist, in allen Diabetesgruppen signifikant höher war als in der Kontrollgruppe. Darüber hinaus stiegen in den Gruppen mit unkontrolliertem glykämischen Status (N & U- und O & U-Gruppen) die HOMA-IR-Werte signifikant an (Tabelle 3). Im Gegensatz dazu führte die Dauer von T2D in den Gruppen mit kontrolliertem glykämischen Status (N & C- und O & C-Gruppen) zu keiner signifikanten Änderung des HOMA-IR-Scores (P = 0, 404). In Bezug auf das Lipidprofil hatten alle diabetischen Gruppen signifikant höhere TG-Spiegel und niedrigere HDL-Spiegel als die Kontrollgruppe. Darüber hinaus hatte die N & U-Gruppe signifikant höhere Triglycerid- und niedrigere HDL-Spiegel als die N & C-Gruppe (Tabelle 3).

Tabelle 3 Biochemische Variablen zwischen den Studiengruppen

Daten über das Vorhandensein der MetS-Komponenten in allen Studiengruppen sind in Tabelle 4 dargestellt. Das heißt, alle Gruppen mit T2D präsentierten sich mit zentraler Fettleibigkeit basierend auf WC-Werten. Ungefähr 60%, 51,5%, 60% und 59% der Teilnehmer in den Gruppen N & C, N & U, O & C und O & U wiesen eine zentrale Adipositas auf. Sowohl Blutdruck als auch FBG hatten eine ähnliche Verteilung. Die Lipid-, Triglycerid- und HDL-Cholesterinspiegel waren in den Gruppen N & U und O & U (Gruppen mit unkontrolliertem glykämischen Status, unabhängig von der Krankheitsdauer) signifikant höher. Interessanterweise war im Vergleich zur Kontrollgruppe der Prozentsatz der Teilnehmer, die alle Komponenten von MetS aufwiesen, in den Gruppen mit unkontrolliertem glykämischen Status (den Gruppen N & U und O& U) signifikant höher als in den Gruppen mit kontrolliertem glykämischen Status.

Tabelle 4 Komponenten von MetS in Studiengruppen und deren Analyse unter Verwendung des Chi-Quadrat-Tests

Die Korrelationen zwischen HbA1c-Spiegeln sowie WC-, FBG-Spiegeln und den anderen Komponenten von MetS sind in Tabelle 5 dargestellt. In der Kontrollgruppe korrelierte der HbA1c-Spiegel signifikant mit den WC- und TG-Spiegeln (r = 0,483 bzw. 0,464, P < 0,05). In keiner anderen Gruppe korrelierten jedoch andere Parameter signifikant. Darüber hinaus führten wir eine binäre logistische Regressionsanalyse durch, um die unabhängigen Risikofaktoren zu identifizieren, die mit dem Vorhandensein oder Fehlen von MetS verbunden sind (Tabelle 6, linke Seite). Unter allen ausgewählten unabhängigen Faktoren erhöhte nur das Alter die Wahrscheinlichkeit einer MetS-Diagnose um 7% (OR = 1,07; 95% CI = 1,004–1,149; P < 0,05), und andere Variablen wie Geschlecht, regelmäßige körperliche Aktivität, Einhaltung der Diät, Krankheitsdauer und glykämische Kontrolle waren nicht signifikant assoziiert. Die Wirksamkeit eines ähnlichen Modells unabhängiger Variablen bei der Vorhersage von Änderungen des FM / FFM-Verhältnisses wurde ebenfalls bewertet. Alter, Geschlecht, Einhaltung der Diät und T2D-Dauer zeigten niedrigere Odds Ratios (ORs) eines erhöhten FM / FFM-Verhältnisses (Tabelle 6, rechte Seite). Darüber hinaus waren die ORs für die Einhaltung der Diät und die T2D-Dauer negativ, was darauf hindeutet, dass die getestete Variable eine schützende Rolle spielte.

Tabelle 5 Korrelation des HbA1c-Spiegels mit Komponenten des metabolischen Syndroms zwischen verschiedenen untersuchten Gruppen

Tabelle 6 Multiple logistische Regressionsanalyse eines Modells unabhängiger Variablen als Determinanten der MetS-Entwicklung und des Wertes des FM / FFM-Verhältnisses

Diskussion

Diese Studie zielte darauf ab, die Rolle der Krankheitsdauer und der glykämischen Kontrolle bei T2D-assoziierten Veränderungen der Körperzusammensetzung und der komponenten von MetS. Zuvor wurde festgestellt, dass die Prävalenz von MetS bei Patienten mit T2D hoch ist, unabhängig von der Methode zur Diagnose von MetS.21 Wie erwartet hatten die Patienten mit T2D im Vergleich zu nichtdiabetischen Personen in der Kontrollgruppe einen signifikanten Anstieg der FBG-, Insulin- und HbA1c-Spiegel und der HOMA-IR-Werte. In ähnlicher Weise hatten Patienten mit T2D einen signifikant höheren Körperfettanteil, Fettmasse, Lipidprofil und SBP. In der Kontrollgruppe wurde eine signifikante positive Korrelation zwischen den HbA1c-Spiegeln und den Komponenten der MetS wie WC- und FBG-Spiegel beobachtet. In den Diabetikergruppen war diese Korrelation jedoch nicht signifikant.

Interessanterweise wurde mittels logistischer Regressionsanalyse kein signifikanter Unterschied zwischen Krankheitsdauer und glykämischer Kontrolle bei der Vorhersage einer vollständigen MetS-Diagnose bei Patienten mit T2D beobachtet. Alle Komponenten der Mets waren jedoch in den Gruppen mit unkontrolliertem glykämischen Status signifikant höher als in den Kontrollen mit dem Chi-Quadrat-Test (Tabelle 4). Ein früherer Bericht hat gezeigt, dass eine kürzere Diabetesdauer, niedrigere FBG-, HbA1c- und Triglycerid- / Gesamtcholesterinspiegel sowie eine Insulinbehandlung die signifikanten Prädiktoren für MetS auf der Grundlage der COX-Regressionsanalyse waren. Sie stellten die Hypothese auf, dass ein niedrigerer HbA1c-Spiegel auf höhere Insulinspiegel mit einem höheren Risiko für Insulinresistenz hinweist.27 Eine andere Studie einer großen chinesischen Kohorte mit T2D28 hatte einen anderen Befund. Das heißt, Personen mit langer Diabetesdauer (≥5 Jahre), schlechter glykämischer Kontrolle und sitzender Lebensweise hatten nach multivariater logistischer Regressionsanalyse eher eine vollständige MetS.

Basierend auf früheren Studienergebnissen trägt die Krankheitsdauer eher zu Veränderungen der Körperzusammensetzung bei, wie durch das FM / FFM-Verhältnis als durch die glykämische Kontrolle angezeigt. In der Zwischenzeit können eine schlechtere glykämische Kontrolle und teilweise die Dauer der Zeit mit T2D zweifellos häufig zu einer erhöhten WC und der Entwicklung von Bluthochdruck und / oder Dyslipidämie beitragen. Insbesondere kann jede Komponente von MetS einzeln vorliegen, bevor die Kriterien für T2D erfüllt sind. In der Tat hat jede Komponente von MetS einen individuellen kausalen Beitrag zum T2D-Risiko und umgekehrt.29.300, Patienten mit T2D und MetS, die einen höheren Taillenumfang, SBP, DBP und Triglyceridkonzentrationen und niedrigere HDL-Spiegel haben, benötigen möglicherweise dringendere Behandlungsstrategien als Patienten mit nur einer der Komponenten von MetS aufgrund eines höheren Risikos für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.30

In Bezug auf die Parameter der Körperzusammensetzung hatten Patienten, bei denen neu T2D diagnostiziert wurde, ein höheres WC-, BMI-, PBF-, FM- und FM / FFM-Verhältnis. Ein früherer Bericht hat gezeigt, dass die Inzidenz von T2D mit einem höheren BMI und WC verbunden ist.31 Das Risiko einer Verschlimmerung von T2D und der Entwicklung von Mets korrelierte ebenfalls mit Störungen der Körperzusammensetzung. Wang et al32 haben berichtet, dass das Verhältnis von Skelettmuskelmasse zu viszeralem Fettbereich (SMM / VFA) in der Bevölkerung mit T2D und MetS signifikant niedriger war. Darüber hinaus könnte das SMM / VFA-Verhältnis verwendet werden, um T2D und MetS mit hoher Sensitivität und Spezifität vorherzusagen. In Übereinstimmung mit unseren Ergebnissen haben Solanki et al33 festgestellt, dass Personen mit T2D signifikant höhere PBF, FM, viszerales Fett und subkutanes Fett hatten als nichtdiabetische Kontrollen. Darüber hinaus wurden sowohl quantitative als auch qualitative Zunahmen der Fettmasse beobachtet. Der erweiterte FM, insbesondere der viszerale Teil, löst mehrere Mechanismen aus, die zur Entwicklung von MetS führen, wie z. B. die Entwicklung von Insulinresistenz, gestörte Adipokinproduktion und viszerale fettverstärkte Glukoneogenese.343 und 335 haben berichtet, dass die Inzidenz von MetS bei koreanischen Personen mit hohem Fettgehalt / geringer Muskelmasse 1,9-mal höher war als bei Personen mit niedrigem Fettgehalt / geringer Muskelmasse.

Unsere Studie ergab, dass bei längerer Krankheitsdauer ein höheres Risiko für Insulinresistenz besteht, wie der HOMA-IR-Score anzeigt, und dass die Nichtkontrolle des HbA1c-Spiegels den Prozess der Insulinresistenz beschleunigt. Sowohl die Gruppen N & U vs N& C als auch O & U vs O & C wiesen signifikant höhere HOMA-IR-Werte auf (p < 0,001 bzw. < 0,01). Carrillo-Larco et al36 sind zu dem Schluss gekommen, dass der HOMA-IR-Score zur Beurteilung von T2D-Patienten verwendet werden kann. Die Fähigkeit der HbA1c-Spiegel war jedoch signifikant besser (mehr Fläche unter der Kurve). Die Teilnehmer mit einem höheren HOMA-IR-Score hatten ausgeprägte Störungen in etwa 30 Metaboliten, einschließlich Glucose, spezifischen Aminosäuren, Lipiden und anderen organischen Säuren, verglichen mit denen mit einem niedrigeren HOMA-IR-Score.37 Insulinresistenz induziert die Entwicklung von kardiovaskulärer Morbidität über mehrere Mechanismen, die wie folgt sind: a) Hyperglykämie-induzierter oxidativer Stress, Entzündung und Endothelzellschädigung,38 b) veränderter systemischer Lipidstoffwechsel mit daraus resultierender Dyslipidämie,39 c) Veränderung der Insulinsignaltransduktion in Myokardzellen,40 d) und Dysregulation des Substratstoffwechsels und veränderte Zufuhr von Substraten zum Myokard.41

Die aktuelle Studie hatte einige Einschränkungen, die die Interpretation der Daten beeinflussen könnten. Obwohl Leistungsberechnungen während der Stichprobengrößenberechnung durchgeführt wurden, Der überraschende unbedeutende Unterschied zwischen Krankheitsdauer und glykämischer Kontrolle bei der Vorhersage von MetS wurde möglicherweise in einer größeren Stichprobengröße nicht beobachtet. Insbesondere hat die glykämische Kontrolle einen P-Wert von 0,06, was dem signifikanten Wert extrem nahe kommt. Obwohl sich die metabolische Gesundheit natürlich mit zunehmendem Alter verschlechtern kann, gibt es einen signifikanten Altersunterschied zwischen den T2D-Gruppen und der gesunden Kontrollgruppe in dieser Studie.

Schlussfolgerungen

Patienten mit früher T2D hatten ein signifikant höheres FM / FFM-Verhältnis. Darüber hinaus führt die Krankheitsdauer anstelle der glykämischen Kontrolle zu weiteren Veränderungen des Krankheitsverlaufs. Die Entwicklung von MetS bei Patienten mit T2D könnte stark mit dem Alter und nicht mit der glykämischen Kontrolle oder der T2D-Dauer zusammenhängen. In der Tat trägt die weitere Charakterisierung von T2D zur Entwicklung von Strategien bei, die eine schlechte kardiometabolische Gesundheit in der Bevölkerung mit T2D verhindern, erkennen und behandeln können.