frontiere în endocrinologie

Introducere

sindromul ovarului polichistic (PCOS), cauza majoră a anovulației și infertilității în rândul femeilor de vârstă reproductivă, este cea mai frecventă tulburare endocrină care afectează 5-10% dintre femeile din întreaga lume (1). Lipoliza accelerată și dislipidemia ulterioară la femeile cu PCOS sunt asociate cu anomalii metabolice, inclusiv obezitatea, rezistența la insulină și diabetul de tip 2 (T2DM) (2). Modificările reflectate în lichidul folicular (FF) al foliculului dominant (3, 4) pot afecta direct calitatea și metabolismul ovocitelor. Inflamația cronică de grad scăzut este de obicei blamată ca un mecanism etiopatogenetic al infertilității. Citokinele inflamatorii sunt semnificativ mai mari în rândul femeilor cu infertilitate inexplicabilă (5). Factorii proinflamatori s-au dovedit a fi semnificativ asociați cu rate mai mari de eșec al fertilizării in vitro (FIV), în special în stadiul de implantare, în rândul femeilor cu infertilitate inexplicabilă (6). Studiile au constatat niveluri crescute de interferon gamma (IFN-XV) și interleukină-2 (IL-2) și niveluri scăzute ale factorului de creștere transformant beta (TGF-XV), Un important mediator antiinflamator endogen, (7) în plasma femeilor cu infertilitate inexplicabilă comparativ cu controalele fertile în timpul ferestrei de implantare (faza luteală) (8). Mai mult, pacienții infertili inexplicabili au demonstrat niveluri crescute de IL-2 seric, IL-4, IL-6, IL-21, factor de necroză tumorală alfa (TNF-inkt) și IFN-inkt, comparativ cu femeile fertile (5).

efectele benefice ale suplimentelor de crom au fost deja raportate asupra anomaliilor metabolice în rândul femeilor care suferă de PCOS. Într-o meta-analiză efectuată de Fazelian și colab. (9), suplimentarea cu crom a scăzut insulina serică și testosteronul liber și a îmbunătățit greutatea corporală la pacienții cu PCOS. Am publicat deja avantajele de a lua suplimente de crom timp de 8 săptămâni privind controlul glicemic, parametrii de risc cardiometabolici și stresul oxidativ la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV (10). Mai mult, suplimentarea cu crom la șobolanii diabetici a arătat activități antidiabetice, care pot fi explicate prin impactul cromului asupra modulării receptorului Gamma activat de proliferator peroxizom (PPAR-XV), substratului receptorului de insulină 1 (IRS-1) și a factorului nuclear kB (NF-kB) proteine (11). În mod similar, Wang și colab. (12) a constatat că, în comparație cu șobolanii obezi de control, cei suplimentați cu crom au avut o îmbunătățire semnificativă a ratelor de eliminare a glucozei și o creștere a activității kinazei p-IRS-1 și fosfatidilinozitol-3 stimulate de insulină în mușchii scheletici. Într-un alt experiment pe animale, ingestia de crom timp de 7 săptămâni, de către șobolanii diabetici, a scăzut semnificativ markerii inflamatori, inclusiv proteina C reactivă (CRP), TNF-XV și IL-6 (13).

având în vedere efectele anti-diabetice și hipolipemiante ale cromului (11, 14), am emis ipoteza că suplimentarea cu crom ar putea fi benefică la femeile cu PCOS și candidate la FIV, care suferă de diferite anomalii metabolice. Conform celor mai bune cunoștințe, nu a fost publicat nimic despre efectele suplimentării cu crom asupra expresiei genetice a insulinei, lipidelor și markerilor inflamatori la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV. Acest studiu a avut ca scop determinarea efectelor suplimentării cu crom asupra expresiei genetice a insulinei, lipidelor și markerilor inflamatori la femeile infertile care sufereau de PCOS și erau candidate pentru FIV.

materiale și metode

Proiectarea studiului și caracteristicile participanților

acest studiu randomizat, dublu-orb, controlat cu placebo a fost înregistrat de site-ul Iranian pentru înregistrarea studiilor clinice (http://www.irct.ir:IRCT20170513033941N32). Au fost incluse patruzeci de femei infertile cu PCOS, în vârstă de 18-40 de ani, care au fost candidate la FIV fără antecedente de FIV. Acest studiu a fost realizat în Spitalul Taleghani, Teheran, Iran, în perioada februarie-mai 2018. Criteriile Rotterdam au fost utilizate pentru a confirma diagnosticul de PCOS (15). Participanții cu anomalii metabolice, inclusiv disfuncție tiroidiană, diabet sau toleranță scăzută la glucoză, au fost excluși din studiu. Această investigație a fost efectuată în conformitate cu declarația de la Helsinki și liniile directoare de bune practici clinice și a fost aprobată de Comitetul de etică a cercetării al Universității de științe Medicale Shahid Beheshti (SUMS), Teheran, Iran. Consimțământul scris informat a fost semnat de toate persoanele.

intervenție

participanții au fost repartizați aleatoriu în grupuri de intervenție pentru a lua fie 200 de picolinat de crom/zi (Nature Made, California, SUA) (N = 20), fie placebo (Barij Essence, Kashan, Iran) (n = 20) Timp de 8 săptămâni. Suplimentele de crom și placebo au fost potrivite în ceea ce privește forma, aspectul, mirosul și ambalajul. Randomizarea a fost făcută folosind numere aleatoare generate de computer. Randomizarea și procesul de alocare au fost ascunse atât cercetătorilor, cât și participanților până la finalizarea analizelor finale. O altă persoană, care nu a fost implicată în proces și nu a cunoscut secvențe aleatorii, a atribuit subiecții sticlelor numerotate de tablete. Aderarea la Suplimente și placebo, pe tot parcursul studiului, a fost monitorizată solicitând persoanelor să aducă recipientele de medicamente înapoi. Pentru a crește rata de conformitate, toți participanții primeau mesaje scurte de memento zilnic pe telefoanele lor mobile pentru a lua suplimentele. Participanții la studiu au completat înregistrările dietetice în săptămâna 0, 4 și 8 a intervenției.

evaluarea rezultatelor

valorile serice ale proteinei C reactive cu sensibilitate ridicată (hs-CRP) au fost considerate ca fiind rezultatul principal, iar profilurile metabolice au fost măsurate ca rezultate secundare. Probele de sânge De Post (15 mL) au fost colectate la începutul și la sfârșitul intervenției de 8 săptămâni la Spitalul Taleghani (Teheran, Iran). Nivelurile Hs-CRP au fost măsurate utilizând kitul comercial Elisa (LDN, Nordhorn, Germania) cu varianțe ale coeficienților inter și intra – test (CVs) mai mici de 7%. Concentrațiile plasmatice de oxid nitric (NO) au fost măsurate prin metoda Griess (16) cu CV-uri intra-test de < 5%.

izolarea celulelor limfocite

probele de sânge au fost utilizate pentru extragerea celulelor limfocite, utilizând 50% percoll (Sigma-Aldrich, Dorset, Marea Britanie). Numărul de celule și testul de viabilitate au fost efectuate utilizând extracția trypan blue, ARN și ADN (17).

extracția ARN și PCR în timp Real (RT-PCR)

ARN a fost extras din probe de sânge folosind trusa RNX-plus (Cinnacolon, Teheran, Iran). Suspensia de ARN a fost congelată la -20 C până la determinarea ADNc. În urma extragerii ARN-urilor totale din fiecare probă, ARN-ul a fost cuantificat cu ajutorul spectrofotometrului UV. Fiecare probă OD 260/280 raport de 1,7 – 2,1 nu a reprezentat nici o contaminare cu proteine sau ADN (17). Folosind transcriptaza inversă a virusului leucemiei murine moloney (RT), ARN izolat a fost transcris invers în biblioteca ADNc. Expresiile genice ale PPAR-XV, ale transportorului de glucoză 1 (GLUT-1), ale receptorului lipoproteinelor cu densitate mică (LDLR), IL-1, IL-8, TNF-XV, TGF-XV și ale factorului de creștere endotelial vascular (VEGF) au fost efectuate pe celule mononucleare (Pbmc) ale sângelui periferic, utilizând SYBR green detection și Amplicon Kit și aplicând tehnologia cantitativă RT-PCR și Light Cycler (Roche Diagnostics, Rotkreuz, Elveția) (Tabelul 1). Grundurile de gliceraldehidă-3-fosfat dehidrogenază (GAPDH) au fost utilizate ca genă de menaj. Primerii au fost proiectați folosind software-ul Primer Express (Applied Biosystems, Foster City, SUA) și software-ul Beacon designer (Takaposizt, Teheran, Iran). Nivelurile relative de transcripție au fost calculate utilizând metodele Pffafi sau 2-CENTICTCT.

mărimea eșantionului și metodele statistice

mărimea eșantionului a fost calculată folosind formula stabilită pentru RCT-uri, cu erorile de tip unu (ecut) și de tip doi (ecut) au fost considerate ca fiind 0,05 și 0.20 pentru a furniza puterea de 80%. Pe baza unui studiu publicat anterior (18), o diferență medie (d) de 1500,0 ng/mL și o abatere standard (DS) de 1496,1 ng/mL pentru hs-CRP au fost utilizate pentru a calcula dimensiunea eșantionului. Luând în considerare un abandon probabil de 4 subiecți în fiecare grup de intervenție, dimensiunea finală a eșantionului a fost determinată a fi de 20 (16 + 4) subiecți pe grup.

normalitatea datelor a fost evaluată utilizând testul Kolmogorov-Smirnov. Analizele au fost efectuate folosind abordarea intent-to-treat (ITT). Probele independente t-test a fost aplicat pentru a determina diferențele în măsurile antropometrice și expresia genică a insulinei, lipidelor și inflamației între grupurile de intervenție. Efectele suplimentării cu crom asupra markerilor inflamatori au fost evaluate folosind măsuri repetate testul ANOVA. Diferențele de proporții au fost evaluate prin testul exact al lui Fisher. P < 0, 05 au fost considerate semnificative statistic. Analizele statistice au fost efectuate folosind Pachetul statistic pentru științe Sociale versiunea 18 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, SUA).

rezultate

au fost raportate trei abandon în fiecare grup de intervenție, din motive personale. Deci, în total 34 de participanți au finalizat studiul (Figura 1). Folosind abordarea ITT, toți cei 40 de participanți (20 din fiecare grup) au fost incluși în analiza finală a datelor. Rata de complianță în acest studiu a fost ridicată, cu mai mult de 90% din comprimate au fost consumate în timpul intervenției în ambele grupuri. Nu au fost raportate reacții adverse în urma consumului de crom la femeile cu PCOS în acest studiu.

măsurile antropometrice nu au fost diferite statistic între grupurile de intervenție (Tabelul 2). În plus, în urma suplimentării cu crom, rezultatele FIV, inclusiv grosimea endometrului, numărul de ovocite recuperate, numărul de ovocite fertilizate, rata de fertilizare, rata sarcinii și numărul de embrioni, nu au fost semnificativ diferite între grupurile suplimentate și cele placebo.

media aporturilor de macro și micro-nutrienți nu a fost, de asemenea, semnificativ diferită între două grupuri de intervenție pe parcursul tratamentului (datele nu au fost prezentate).

suplimentarea cu crom a redus, de asemenea, expresia genică a IL-1 (P = 0,004) în Pbmc comparativ cu placebo (Figura 3). Nu a existat niciun efect semnificativ al suplimentării cu crom asupra expresiei genice a IL-8, TNF-hectar, TGF-hectar și VEGF la Pbmc la pacienții cu PCOS.

discuție

am găsit efecte benefice ale administrării cromului timp de 8 săptămâni la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV. Suplimentarea cu crom a redus inflamația și a îmbunătățit expresia genică a PPAR-XV, GLUT-1, LDLR și IL-1, deși nu a afectat expresia genică a IL-8, TNF-hectar, TGF-hectar și VEGF. Din cunoștințele noastre, acesta este primul studiu care raportează efectele suplimentării cu crom asupra expresiei genelor legate de insulină, lipide și markeri inflamatori la femeile infertile diagnosticate cu PCOS și candidate la FIV.

efectele cromului asupra expresiei genetice a insulinei și a metabolismului lipidic

pacienții cu PCOS sunt vulnerabili la diferite anomalii metabolice, cum ar fi rezistența crescută la insulină, dislipidemia și inflamația cronică (19, 20). Studiul actual a arătat că suplimentarea cu crom timp de 8 săptămâni la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV a crescut semnificativ expresia genică a PPAR-XV, GLUT-1 și ldlr. În concordanță cu constatările noastre, administrarea cromului la șobolanii diabetici a arătat activități antidiabetice, probabil legate de impactul cromului asupra modulării proteinelor PPAR-XV și IRS-1 (11). Wang și colab. (12) de asemenea, s-a constatat că șobolanii obezi suplimentați cu crom și-au crescut semnificativ ratele de eliminare a glucozei. Mai mult, în comparație cu controalele obeze, acești șobolani au prezentat o creștere a activității kinazei p-IRS-1 stimulată de insulină și a fosfatidilinozitolului-3 în mușchii scheletici. Într-un alt studiu, cromul, biotina sau combinația lor au reglat în mod semnificativ expresia PPAR-XV în țesutul adipos, care ar putea avea un impact eficient de sensibilizare a insulinei și reduce rezistența la insulină într-un model de șobolan diabetic (11). Cromul poate promova, de asemenea, traficul de GLUT-4 și transportul glucozei stimulat de insulină (21). De asemenea, șobolanii cu retinopatie diabetică care au fost suplimentați cu crom timp de 12 săptămâni au prezentat o îmbunătățire a expresiei genice a GLUT-1, GLUT-3 și a insulinei (22). PPAR-XV este regulatorul central al metabolismului insulinei, glucozei și lipidelor, care este exprimat pe scară largă în țesutul adipos. PPAR-XV poate îmbunătăți sensibilitatea la insulină și profilurile lipidice la pacienții cu diabet zaharat de tip 2, precum și la modelele de rozătoare diabetice (23). Dovezile actuale sugerează că agoniștii PPAR-IX pot fi benefici în scăderea lipidelor corticale renale și a proteinuriei printr-un mecanism independent de impactul lor hipoglicemic (24, 25).

efectele cromului asupra expresiei genice a markerilor inflamatori

studiul nostru a susținut că administrarea cromului timp de 8 săptămâni a scăzut semnificativ expresia genică a IL-1 și a nivelurilor serice hs-CRP la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV, deși nu a afectat expresia genică a IL-8, TNF-inktiv, TGF-inktiv și VEGF. Dovezile actuale care demonstrează efectele suplimentării cu crom asupra expresiei genetice a markerilor inflamatori și a nivelurilor lor circulante sunt rare și în mare parte limitate la studiile pe animale. Suplimentarea cu crom timp de 8 săptămâni la șobolanii Zucker diabetici grași (ZDF) a scăzut semnificativ nivelul CRP seric (26). Într-un alt studiu, ingestia de niacinat de crom timp de 7 săptămâni a redus nivelurile de citokine pro-inflamatorii (TNF-XV, IL-6 și CRP), stresul oxidativ și concentrațiile de lipide la șobolanii diabetici (13). În plus, administrarea unui supliment nutrițional care conține picolinat de crom, fosfatidilserină, acid docosahexaenoic și bor timp de 12 săptămâni a scăzut semnificativ concentrațiile CRP și TNF-VIII la șobolanii hrăniți cu dietă bogată în grăsimi (27). Nu s-a găsit niciun efect semnificativ al suplimentării cu crom asupra IL-8, TNF-XV, TGF-XV și VEGF, care ar putea fi explicat prin aplicarea diferitelor modele de studiu, tipul și dozele de crom utilizate, durata intervenției și caracteristicile participanților. Dozele mai mari de crom pot îmbunătăți în mod semnificativ profilurile metabolice, inclusiv IL-8, TNF-irakt, TGF-irakt și VEGF. Markerii inflamației și stresului oxidativ sunt crescuți la mulți pacienți diabetici, ceea ce reprezintă pozitiv inflamația vasculară (28). Rezistența la insulină și inflamația vasculară ulterioară sunt factorii majori de risc pentru dezvoltarea BCV (29). Efectul de suprimare a cromului asupra markerilor proinflamatori poate fi facilitat prin inactivarea căilor de stres oxidativ și reducerea fosforilării Akt asociată cu cascada de rezistență la insulină din ficat (30). Dovezile actuale au arătat că citokinele inflamatorii crescute sunt implicate în rezultatele FIV. Într-un studiu realizat de Haimovici și colab. (31), femeile care au dat naștere vie fătului lor au avut niveluri mai mici de IL-6. Inhibarea celulelor luteale producătoare de progesteron în prezența IL-1 inkt poate fi unul dintre factorii care conduc la eșecul implantării (32). Creșterea numărului de foliculi de TNF-XV și IL-6 ar putea deteriora micromediul din folicul, afectând astfel negativ calitatea ovocitelor și a embrionului (33). Într-un alt studiu realizat de Levin și colab. (34), nivelurile mai mari de CRP, în timpul stimulării FIV, au fost asociate semnificativ cu eșecul concepției. Conform dovezilor publicate mai sus, am presupus că rezultatele FIV pot fi influențate de inflamația redusă. Un studiu recent a arătat că utilizarea inhibitorului TNF-XV și a imunoglobulinei intravenoase a îmbunătățit semnificativ rezultatele FIV, inclusiv; implantarea, sarcina clinică și rata natalității vii la femeile tinere infertile care au avut niveluri ridicate de citokine T helper 1/T helper 2 (35).

au existat câteva limitări în acest studiu. Din cauza finanțării inadecvate, nu am putut măsura nivelurile de crom și nu am putut evalua efectele cromului asupra expresiei genetice a stresului oxidativ.

în general, studiul nostru sugerează avantajele suplimentării cu crom asupra scăderii markerilor inflamatori prin îmbunătățirea expresiei genice a PPAR-implant, GLUT-1, LDLR și IL-1 la femeile infertile cu PCOS care au fost candidate pentru FIV.

contribuțiile autorului

ZA a ajutat la conceperea, proiectarea și analiza statistică a manuscrisului. MA, SZ, NM, EA și SS au contribuit la colectarea datelor și redactarea manuscriselor. ZA a supravegheat studiul.

finanțare

acest studiu a fost susținut de un grant din partea Vice-cancelarului pentru Cercetare, Universitatea de științe Medicale Shahid Beheshti și Teheran, Iran.

Declarație privind conflictul de interese

autorii declară că cercetarea a fost realizată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.