gränser i endokrinologi

introduktion

polycystiskt äggstockssyndrom (PCOS), den främsta orsaken till anovulation och infertilitet bland kvinnor i reproduktiv ålder, är den vanligaste endokrina störningen som påverkar 5-10% av kvinnorna över hela världen (1). Accelererad lipolys och efterföljande dyslipidemi hos kvinnor med PCOS är associerad med metaboliska abnormiteter inklusive fetma, insulinresistens och typ 2-diabetes (T2DM) (2). De reflekterade förändringarna i follikelvätskan (FF) hos dominerande follikel (3, 4) kan direkt påverka kvaliteten och metabolismen av oocyt. Låggradig kronisk inflammation skyllas vanligtvis som en etiopathogenetisk mekanism för infertilitet. Inflammatoriska cytokiner är signifikant högre bland kvinnor med oförklarlig infertilitet (5). Pro-inflammatoriska faktorer har visat sig vara signifikant associerade med högre felfrekvenser av in vitro fertilisering (IVF), särskilt i implantationssteget, bland kvinnor med oförklarlig infertilitet (6). Studier har funnit förhöjda nivåer av interferon gamma (IFN-XXL) och interleukin-2 (IL-2) och minskade nivåer av transformerande tillväxtfaktor beta (TGF-XXL), en viktig endogen antiinflammatorisk mediator, (7) i plasma hos kvinnor med oförklarlig infertilitet jämfört med fertila kontroller under implantationsfönstret (lutealfas) (8). Dessutom har oförklarliga infertila patienter visat förhöjda nivåer av serum IL-2, IL-4, IL-6, IL-21, tumörnekrosfaktor alfa (TNF-XXL) och IFN-XXL, jämfört med fertila kvinnor (5).

de positiva effekterna av kromtillskott har redan rapporterats om metaboliska avvikelser bland kvinnor som lider av PCOS. I en metaanalys utförd av Fazelian et al. (9), kromtillskott minskade seruminsulin och fritt testosteron och förbättrad kroppsvikt hos patienter med PCOS. Vi har redan publicerat fördelar med att ta kromtillskott i 8 veckor på glykemisk kontroll, kardiometaboliska riskparametrar och oxidativ stress hos infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF (10). Vidare visade kromtillskott hos diabetiska råttor antidiabetiska aktiviteter, vilket kan förklaras genom krompåverkan på moduleringen av peroxisomproliferatoraktiverad receptor gamma (ppar-bronkier), insulinreceptorsubstrat 1 (IRS-1) och kärnfaktor kB (NF-kB) proteiner (11). Liknande, Wang et al. (12) fann att jämfört med feta kontrollråttor hade de som kompletterades med krom signifikant förbättring av deras glukosavfallshastigheter och en höjning av insulinstimulerad p-IRS-1 och fosfatidylinositol-3-kinasaktivitet i skelettmuskler. I ett annat djurförsök minskade kromintag i 7 veckor, av diabetiska råttor, signifikant inflammatoriska markörer inklusive C-reaktivt protein (CRP), TNF-XXL och IL-6 (13).

med tanke på anti-diabetiska och lipidsänkande effekter av krom (11, 14) antog vi att kromtillskott kan vara fördelaktigt hos kvinnor med PCOS och kandidat för IVF, som lider av olika metaboliska abnormiteter. Enligt vår bästa kunskap har ingenting publicerats om effekterna av kromtillskott på genuttryck av insulin, lipid och inflammatoriska markörer hos infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF. Denna studie syftade till att bestämma effekterna av kromtillskott på genuttryck av insulin, lipid och inflammatoriska markörer hos infertila kvinnor som led av PCOS och var kandidat för IVF.

material och metoder

Försöksdesign och deltagarnas egenskaper

denna randomiserade, dubbelblinda, placebokontrollerade studie registrerades av Iransk webbplats för registrering av kliniska prövningar (http://www.irct.ir:IRCT20170513033941N32). Fyrtio infertila kvinnor med PCOS, i åldern 18-40 år, som var kandidat för IVF utan tidigare IVF-historia, inkluderades. Denna studie genomfördes på Taleghani sjukhus, Teheran, Iran, mellan februari och maj 2018. Rotterdam kriterier användes för att bekräfta diagnosen PCOS (15). Deltagare med metaboliska abnormiteter inklusive tyreoideadysfunktion, diabetes eller nedsatt glukostolerans uteslöts från studien. Denna undersökning utfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen och riktlinjerna för god klinisk praxis och godkändes av forskningsetikutskottet vid Shahid Beheshti University of Medical Sciences (SUMS), Teheran, Iran. Skriftligt informerat samtycke undertecknades av alla individer.

Intervention

deltagarna fördelades slumpmässigt i interventionsgrupper för att ta antingen 200 kg/dag krompikolinat (Nature Made, Kalifornien, USA) (n = 20) eller placebo (Barij Essence, Kashan, Iran) (n = 20) i 8 veckor. Kromtillskott och placebo matchades när det gäller form, utseende, lukt och förpackning. Randomisering gjordes med hjälp av datorgenererade slumptal. Randomiserings-och allokeringsprocessen doldes från både forskarna och deltagarna fram till slutförandet av slutliga analyser. En annan person, som inte var inblandad i försöket och omedveten om slumpmässiga sekvenser, tilldelade ämnena till de numrerade flaskorna med tabletter. Efterlevnad av kosttillskott och placebo, under hela försöket, övervakades och bad individer att ta tillbaka medicinbehållarna. För att öka efterlevnadsgraden fick alla deltagare korta dagliga påminnelsemeddelanden på sina mobiltelefoner för att ta kosttillskotten. Studiedeltagarna slutförde dietregister vid vecka 0, 4 och 8 av interventionen.

bedömning av resultat

serumnivåer med hög känslighet C-reaktivt protein (hs-CRP) betraktades som det primära resultatet och metaboliska profiler mättes som de sekundära resultaten. Fastande blodprover (15 mL) samlades i början och slutet av 8-veckors intervention vid Taleghani sjukhus (Teheran, Iran). Hs-CRP-nivåer mättes med kommersiell ELISA kit (LDN, Nordhorn, Tyskland) med Inter – och intra-analyskoefficientvariationer (CVs) på lägre än 7%. Plasma kväveoxid (NO) nivåer mättes med Griess metod (16) med intraanalys CVs på < 5%.

isolering av lymfocytceller

blodprover användes för att extrahera lymfocytceller med användning av 50% percoll (Sigma-Aldrich, Dorset, UK). Cellantal och viabilitetstest utfördes med användning av trypanblått, RNA och DNA-extraktion (17).

RNA-extraktion och realtids-PCR (RT-PCR)

RNA extraherades från blodprover med användning av RNX-plus kit (Cinnacolon, Teheran, Iran). RNA-suspensionen frystes vid -20 c-c tills cDNA härleddes. Efter extraktionen av totala RNA från varje prov kvantifierades RNA med användning av UV-spektrofotometer. Varje prov od 260/280 förhållande av 1,7-2,1 representerade ingen kontaminering med antingen protein eller DNA (17). Med hjälp av moloney murine leukemivirus omvänd transkriptas (RT) transkriberades isolerat RNA omvänd till cDNA-biblioteket. Genuttryck av PPAR-XXL, glukostransportör 1 (GLUT-1), lågdensitetslipoproteinreceptor (LDLR), IL-1, IL-8, TNF-XXL, TGF-XXL och vaskulär endoteltillväxtfaktor (VEGF) utfördes på mononukleära celler (PBMC) av perifert blod, med användning av SYBR grön detektion och Amplicon Kit och tillämpning av kvantitativ RT-PCR och Ljuscyklerteknik (Roche Diagnostics, Rotkreuz, Schweiz) (Tabell 1). Glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas (GAPDH) primers användes som en hushållningsgen. Primers designades med hjälp av Primer Express-programvara (Applied Biosystems, Foster City, USA) och Beacon designer-programvara (Takaposizt, Teheran, Iran). Relativa transkriptionsnivåer beräknades med användning av PFFAFI-eller 2-2CU-CCT-metoder.

Stickprovsstorlek och statistiska metoder

stickprovsstorlek beräknades med den fastställda formeln för RCT, med fel av typ ett (POV) och typ två ( # ) betraktades som 0,05 och 0.20 för att ge kraften på 80%. Baserat på en tidigare publicerad studie (18) användes en genomsnittlig skillnad (d) på 1500,0 ng/mL och en standardavvikelse (SD) på 1496,1 ng/mL för hs-CRP för att beräkna provstorleken. Med tanke på ett troligt bortfall av 4 personer i varje interventionsgrupp bestämdes den slutliga provstorleken till 20 (16 + 4) personer per grupp.

normaliteten av data bedömdes med Kolmogorov-Smirnov-testet. Analyser utfördes med hjälp av intention-to-treat (ITT) – metoden. Oberoende prover t-test applicerades för att bestämma skillnaderna i antropometriska mått och genuttryck av insulin, lipid och inflammation mellan interventionsgrupper. Effekterna av kromtillskott på inflammatoriska markörer bedömdes med användning av upprepade åtgärder ANOVA-test. Skillnader i proportioner utvärderades med Fishers exakta test. P < 0,05 ansågs statistiskt signifikanta. Statistiska analyser genomfördes med hjälp av det statistiska paketet för Social Science version 18 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA).

resultat

tre bortfall rapporterades i varje interventionsgrupp på grund av personliga skäl. Så totalt 34 deltagare avslutade studien (Figur 1). Med hjälp av ITT-metoden inkluderades alla 40 deltagare (20 i varje grupp) i den slutliga dataanalysen. Efterlevnadsgraden i denna studie var hög, med mer än 90% av tabletterna konsumerades under interventionen i båda grupperna. Inga biverkningar rapporterades efter konsumtion av krom hos kvinnor med PCOS i denna studie.

antropometriska mått var inte statistiskt olika mellan interventionsgrupper (Tabell 2). Dessutom, efter kromtillskott, IVF-resultat inklusive endometrial tjocklek, antal hämtade oocyter, antal befruktade oocyter, befruktningshastighet, graviditetshastighet och antal embryon var inte signifikant olika mellan kompletterade och placebogrupper.

genomsnittet av makro-och mikronäringsintag var inte heller signifikant olika mellan två interventionsgrupper under hela behandlingen (Data visas inte).

kromtillskott nedreglerade också genuttrycket av IL-1 (P = 0,004) i Pbmc jämfört med placebo (Figur 3). Det fanns ingen signifikant effekt av kromtillskott på genuttrycket av IL-8, TNF-exportorienterade, TGF-exportorienterade och VEGF i Pbmc hos patienter med PCOS.

diskussion

vi hittade fördelaktiga effekter av kromadministration i 8 veckor hos infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF. Kromtillskott sänkte inflammation och förbättrade genuttryck av PPAR-bronkioli, GLUT-1, ldlr och IL-1, även om det inte påverkade genuttrycket av IL-8, TNF-bronkioli, TGF-bronkioli och VEGF. Så vitt vi vet är detta den första studien som rapporterar effekterna av kromtillskott på genuttryck relaterat till insulin, lipid och inflammatoriska markörer hos infertila kvinnor som diagnostiserats med PCOS och kandidat för IVF.

effekter av krom på genuttryck av Insulin och lipidmetabolism

patienter med PCOS är sårbara för olika metaboliska abnormiteter, såsom ökad insulinresistens, dyslipidemi och kronisk inflammation (19, 20). Den aktuella studien visade att kromtillskott i 8 veckor till infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF ökade signifikant genuttryck av PPAR-0, GLUT-1 och LDLR. I överensstämmelse med våra resultat visade kromadministrering till diabetiska råttor antidiabetiska aktiviteter, troligen relaterade till kromens inverkan på moduleringen av PPAR-kazakiska och IRS-1-proteiner (11). Wang et al. (12) fann också att feta råttor kompletterade med krom ökade deras glukosavfall avsevärt. Dessutom, jämfört med feta kontroller, visade dessa råttor en höjning av insulinstimulerad p-IRS-1 och fosfatidylinositol-3-kinasaktivitet i skelettmuskler. I en annan studie, krom, biotin, eller deras kombination signifikant uppreglerad PPAR-Macau uttryck i fettvävnad, som kan ha en effektiv insulinsensibiliserande effekt och minska insulinresistens i en diabetisk råtta Modell (11). Krom kan också främja GLUT – 4-handel och insulinstimulerad glukostransport (21). På samma sätt visade råttor med diabetisk retinopati som kompletterades med krom i 12 veckor förbättring av genuttrycket av GLUT-1, GLUT-3 och insulin (22). Ppar-är den centrala regulatorn av insulin, glukos och lipidmetabolism som uttrycks i stor utsträckning i fettvävnaden. Ppar-Macau kan förbättra insulinkänsligheten och lipidprofilerna hos patienter med typ 2-diabetes samt i diabetiska gnagarmodeller (23). Nuvarande bevis tyder på att ppar-Macau-agonister kan vara fördelaktiga för att minska njurkortikala lipider och proteinuri genom en mekanism oberoende av deras hypoglykemiska påverkan (24, 25).

effekter av krom på genuttryck av inflammatoriska markörer

vår studie stödde att kromadministrering under 8 veckor signifikant minskade genuttryck av IL-1 och serum hs-CRP-nivåer hos infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF, även om det inte påverkade genuttryck av IL-8, TNF-exportorienterade, TGF-exportorienterade och VEGF. Nuvarande bevis som visar effekterna av kromtillskott på genuttrycket av inflammatoriska markörer och deras cirkulerande nivåer är knappa och mestadels begränsade till djurstudier. Kromtillskott i 8 veckor till Zucker diabetiska feta (ZDF) råttor minskade signifikant deras serum CRP-nivåer (26). I en annan studie minskade kromniacinatintag i 7 veckor proinflammatoriska cytokiner (TNF-struphuvud, IL-6 och CRP) nivåer, oxidativ stress och lipidkoncentrationer hos diabetiska råttor (13). Vidare minskade administreringen av ett näringstillskott innehållande krompikolinat, fosfatidylserin, docosahexaensyra och bor i 12 veckor signifikant CRP-och TNF-askorbinkoncentrationer hos råttor som matades med hög fetthalt (27). Vi fann ingen signifikant effekt av kromtillskott på IL-8, TNF-exportorienterade, TGF-exportorienterade och VEGF som kan förklaras genom att tillämpa olika studiedesigner, typ och doser av krom som används, interventionens varaktighet och deltagarnas egenskaper. Högre doser av krom kan avsevärt förbättra de metaboliska profilerna, inklusive IL-8, TNF-exportorienterade, TGF-exportorienterade och VEGF. Markörerna för inflammation och oxidativ stress är förhöjda hos många diabetespatienter, vilket positivt representerar vaskulär inflammation (28). Insulinresistens och efterföljande vaskulär inflammation är de viktigaste riskfaktorerna för att utveckla CVD (29). Den undertryckande effekten av krom på proinflammatoriska markörer kan underlättas genom att inaktivera oxidativa stressvägar och minskning av Akt-fosforylering associerad med insulinresistenskaskaden i levern (30). Nuvarande bevis har visat att ökade inflammatoriska cytokiner är involverade i resultaten av IVF. I en studie utförd av Haimovici et al. (31) hade kvinnorna som födde sitt foster levande lägre IL-6-nivåer. Inhiberingen av luteala celler som producerar progesteron i närvaro av IL-1 kg kan vara en av de faktorer som leder till misslyckande implantation (32). Ökad follikulär TNF-XXL och IL-6 kan försämra mikromiljön i follikeln och därmed negativt påverka kvaliteten på oocyt och embryo (33). I en annan studie utförd av Levin et al. (34), högre CRP-nivåer, under IVF-stimulering, var signifikant associerade med misslyckandet av uppfattningen. Enligt ovan nämnda publicerade bevis antog vi att resultaten av IVF kan påverkas av minskad inflammation. En nyligen genomförd studie visade att användning av TNF-AUC-hämmare och intravenöst immunglobulin förbättrade signifikant resultaten av IVF inklusive; implantation, klinisk graviditet och levande födelsetal hos unga infertila kvinnor som hade höga nivåer av T helper 1/T helper 2 cytokiner (35).

det fanns några begränsningar i denna studie. På grund av otillräcklig finansiering kunde vi inte mäta kromnivåer och kunde inte bedöma effekterna av krom på genuttryck av oxidativ stress.

sammantaget föreslår vår studie fördelarna med kromtillskott på att sänka inflammatoriska markörer genom att förbättra genuttrycket av PPAR-bronkier, GLUT-1, LDLR och IL-1in infertila kvinnor med PCOS som var kandidat för IVF.

Författarbidrag

ZA hjälpte till vid utformning, design och statistisk analys av manuskriptet. MA, sz, NM, EA och SS bidrog till datainsamling och manuskriptutformning. ZA övervakade studien.

finansiering

denna studie stöddes av ett bidrag från rektor för forskning, Shahid Beheshti University of Medical Sciences och Teheran, Iran.

intressekonflikt uttalande

författarna förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller finansiella relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.