Chirurgiczne leczenie otyłości jako sposób terapii cukrzycy typu 2
Operacyjne
leczenie otyłości (chirurgia bariatryczna) jest dziedziną medycyny rozwijającą
się niezwykle dynamicznie. Od początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku
obserwuje się systematyczny wzrost liczby tego typu operacji. Obecnie ich
liczba
w Stanach
Zjednoczonych Ameryki Północnej dorównuje liczbie
cholecystektomii. W Polsce obserwujemy podobne tendencje.
Najczęściej
wykonywane są trzy rodzaje zabiegów:
- Opasanie żołądka (gastric banding, GB) to zakładanie metodą laparoskopową regulowanej, silikonowej opaski na górną część żołądka, która ogranicza w istotny sposób ilość spożywanego pożywienia.
- Mankietowa resekcja żołądka (sleeve gastrectomy, SG) wykonywana techniką laparoskopową – polega na wycięciu znacznej części żołądka (około 4/5). Oprócz ograniczenia możliwości spożywania posiłków, zabieg ten zmniejsza również powierzchnię wchłaniania i przyspiesza pasaż.
- Operacja ominięcia (zmniejszenia) żołądka według Masona (Roux-en-Y Gastric Bypass, RYGB) – wykonana po raz pierwszy w 1963 roku. Jest przykładem operacji restrykcyjno-wyłączającej. Polega na poprzecznym przeszyciu żołądka i wytworzeniu dwóch zbiorników. Górny zbiornik, wielkości od 15 ml do 100 ml, uczestniczy w pasażu pokarmu i zostaje zespolony z dystalnym końcem przeciętego jelita czczego. Natomiast koniec bliższy zespalany jest metodą „koniec do boku” do dalszej części jelita połączonego z górną częścią żołądka, co zapewnia drogę odpływu dla soku trzustkowego i żółci. Operacja w znaczny sposób ogranicza objętość posiłków oraz zmniejsza ich wchłanianie.
Uważa
się, że operacyjne leczenie otyłości jest jedyną metodą
zapewniającą skuteczną, długoterminową redukcję masy ciała
w grupie pacjentów z otyłością patologiczną (BMI
>40 kg/m2).
W klasycznym badaniu Swedish Obese
Subjects po 14 latach obserwacji w grupie kontrolnej, w której
zastosowano leczenie zachowawcze otyłości, odnotowano 1,6% wzrost masy ciała,
podczas gdy w grupie pacjentów, u których
wykonano operację RYGB utrzymała się 25% redukcja masy ciała.
Chirurgiczne leczenie otyłości ma korzystny wpływ na schorzenia towarzyszące otyłości, takie jak: zaburzenia lipidowe, nadciśnienie tętnicze czy cukrzyca typu 2. W cytowanej już obserwacji Swedish Obese Subjects po 14 latach w grupie operowanych pacjentów wykazano:
- niemal 40% redukcję śmiertelności
- 50% redukcję śmiertelności z powodu chorób serca
- 60% redukcję śmiertelności z powodu nowotworów
- 90% redukcję zgonów związanych z cukrzycą typu 2.
Ze
względu na tak pozytywny wpływ na zaburzenia tolerancji węglowodanów,
chirurgiczne leczenie otyłości jest zwane chirurgią metaboliczną.
Operacje bariatryczne i związana z nimi redukcja masy ciała prowadzą do poprawy funkcjonowania komórek β i zwiększenia insulinowrażliwości. Redukcję stężenia insuliny i glukozy na czczo obserwuje się już kilka dni po operacji zanim dojdzie do redukcji masy ciała. Znaczna część operowanych pacjentów chorujących na cukrzycę typu 2 przed wypisem ze szpitala nie wymaga już leczenia przeciwcukrzycowego. W późniejszym okresie pooperacyjnym udaje się to średnio u 50% pacjentów z zastosowaną opaską i 85% po operacji RYGB. Efekt operacyjnego leczenia otyłości jest tak dobry, że grupa ekspertów w ubiegłym roku na łamach Diabetes Care zaproponowała po raz pierwszy wprowadzenie pojęcia remisji cukrzycy typu 2.
W trakcie Sesji Naukowej Amerykańskiego Towarzystwa Diabetologicznego (American Diabetes Association, ADA), która w 2010 roku odbyła się w Orlando, zaprezentowano kilkanaście oryginalnych prac dotyczących chirurgicznego leczenie otyłości. Wygłoszono również dwa wykłady poświęcone odżywianiu oraz nowoczesnemu leczeniu cukrzycy typu 2.
Długoterminową skuteczność chirurgicznego leczenia otyłości potwierdziły wyniki badania Dara i wsp. W grupie badanych chorujących na cukrzycę typu 2 w ciągu 10-letniej obserwacji uzyskano redukcję BMI z 59,8±14,6 kg/m2 do 40,4±10,2 kg/m2. Co ciekawe, u wszystkich pacjentów można było przerwać leczenie przeciwcukrzycowe, a średnie stężenie glukozy na czczo zmniejszyło się z 155,2±21,9 mg/dl do 87,6±10,2 mg/dl.
Podobne efekty wykazali Hoellerl i wsp. w grupie 176 pacjentów chorujących na cukrzycę typu 2. Po 2 latach od przeprowadzenia RYGB zaobserwowano redukcję hemoglobiny glikowanej z 7,5%±1,5 do 5,7%±0,7. Autorzy pracy sugerują, że ze względu na znacznie większą ilość czynników ryzyka choroby sercowo-naczyniowej właśnie tej grupie pacjentów powinno się proponować leczenie chirurgiczne otyłości.
Z uwagi na tak korzystny efekt metaboliczny, tego rodzaju leczenie od niedawna proponuje się pacjentom mającym pierwszy stopień otyłości (BMI >30 kg/m2), którzy nie spełniają klasycznych kryteriów kwalifikacji do chirurgicznego leczenia otyłości.
Geloneze i wsp. przedstawili wyniki 12-miesięcznej obserwacji 40 pacjentów po przebytej operacji RYGB chorujących na cukrzycę typu 2, których średnia wartość BMI wynosiła 32,1 kg/m2, a średnia wartość hemoglobiny glikowanej – 9,1%. W badanej grupie 17 pacjentów stosowało leki doustne, a 23 insulinoterapię. Po 12 miesiącach od zabiegu średnia wartość BMI wyniosła 24,85 kg/m2, a stężenie hemoglobiny glikowanej 6,0%. Terapię przeciwcukrzycową można było przerwać u 50% pacjentów, a u 43% utrzymano leczenie lekami doustnymi. 7% nadal wymagało insulinoterapii, co mogło być spowodowane autoimmunologicznym podłożem cukrzycy.
Wykonanie operacji bariatrycznej jest możliwe również u osób chorujących na cukrzycę typu 1. Mendez i wsp. zaprezentowali wyniki obserwacji trzech pacjentów chorujących na cukrzycę typu 1. We wszystkich przypadkach uzyskano istotną redukcję masy ciała: z 115 kg do 75,5 kg, 110 kg do 77,5 kg i ze 166,7 kg do 69,4 kg. Niestety, nie wpłynęło to na istotną poprawę parametrów wyrównania metabolicznego. Poziom hemoglobiny glikowanej zmniejszył się tylko w pierwszym przypadku z 8,2% do 7,5%. W drugim wzrósł z 7,6% do 7,8%, a w trzecim z 8,1% do 8,8%. Również zapotrzebowanie na insulinę w dwóch przypadkach utrzymało się na poziomie przedoperacyjnym. Tylko w trzecim przypadku, u pacjenta który w największym stopniu zredukował masę ciała zapotrzebowanie na insulinę zmniejszyło się z 1,08 do 0,5 jednostki na kilogram masy ciała. W podsumowaniu należy zaznaczyć, że leczenie operacyjne otyłości jest bezpieczne i skuteczne w grupie pacjentów chorujących na cukrzycę typu 1, jednak nie wiąże się ze znaczącą poprawą wyrównania metabolicznego.
W kolejnej prezentowanej pracy oceniono zmianę w wydzielaniu insuliny, GLP-1, GLP-2 oraz glukagonu w grupie 8 otyłych pacjentów z prawidłową tolerancją glukozy przed i 3–14 dni po zabiegu RYGB. Jacobsen i wsp. wykonali doustny test tolerancji glukozy (oral glucose tolerance test, OGTT) stosując 50 g glukozy i mieszany posiłek. Zaobserwowano istotny wzrost wydzielania zarówno insuliny, glukagonu, jak i GLP-1 oraz GLP-2.
Podobnie Lima i wsp. zaobserwowali istotną poprawę parametrów gospodarki węglowodanowej w krótkim czasie po operacji. Po 4 tygodniach od operacji RYGB obserwowano istotną redukcję stężenia glukozy na czczo z 99,2±13,1 mg/dl do 83,6±8,1 mg/dl oraz stężenia insuliny na czczo z 30,4±17 mUl/l do 11,4±6,26 mUl/l. W grupie pacjentów chorujących na cukrzycę typu 2 zaobserwowano znaczny wzrost stężenia insuliny wydzielanej w pierwszych 10 minutach dożylnego testu obciążenia glukozą (intravenous glucose tolerance test, IVGTT). Nie zaobserwowano zmian w zakresie insulinowrażliwości. Może to dowodzić, że dla poprawy wrażliwości komórek na działanie insuliny konieczna jest znaczna redukcja masy ciała.
Reed i wsp. zaprezentowali wyniki oceny insulinowrażliwości i zmiany wydzielania insuliny przez komórki βna podstawie przeprowadzonych dożylnych testów obciążenia glukozą i doustnego testu obciążenia posiłkiem miksowanym. W badaniu udział wzięło 8 otyłych kobiet chorujących na cukrzycę typu 2, u których po operacji RYGB uzyskano podobną redukcję masy ciała. Po trzech miesiącach u trzech pacjentek stężenie glukozy na czczo wynosiło 86±7 mg/dl, u trzech 106±2 mg/dl, a u dwóch 170±33 mg/dl i u nich trzeba było utrzymać leczenie przeciwcukrzycowe. Wszystkie badane uzyskały istotną poprawę parametrów oceniających wydzielanie insuliny przez komórki β. Pacjentki, które nie osiągnęły normoglikemii charakteryzowały się znacznie zmniejszoną insulinowrażliwością, co potwierdza wnioski z poprzedniego badania.
Tematyka wygłoszonych wykładów dotyczyła teorii i mechanizmów prowadzących do remisji cukrzycy typu 2 w następstwie chirurgicznego leczenia otyłości, zwłaszcza operacji typu RYGB.
Na początku swojej prezentacji Lee Kaplan omówił pierwotną teorię – mechaniczną, według której do poprawy metabolizmu węglowodanów prowadziograniczenie kaloryczności spożywanych posiłków oraz ograniczenie możliwości wchłaniania. Na bardziejzłożony mechanizm wskazuje to, że u bardzo niewielu chorych dochodzi do niedożywienia i nadmiernej utraty masy ciała. W czasie ciąży obserwuje się prawidłowy wzrost masy ciała, a pacjenci bez nadwagi, u których wykonuje się operacje z powodu cukrzycy typu 2 nie chudną. Według obecnej teorii – fizjologicznej, po operacji RYGB dochodzi do zmiany wydzielania hormonów jelitowych (GLP-1, PYY, greliny), zmiany w sygnałach nerwowych, które docierają do podwzgórza, poprawy wydzielania kwasów żółciowych, co w rezultacie prowadzi do remisji cukrzycy typu 2.
Kaplan przytoczył wyniki badań na modelach zwierzęcych, u których po wykonaniu RYGB dochodziło do wzrostu wydatkowania energii głównie przez wzrost termogenezy. Efektem tego był istotny wzrost spoczynkowej temperatury ciała. W badaniach z zastosowaniem PET wykazano wzrost aktywności brązowej tkanki tłuszczowej. Zaobserwowano również, że w przypadku utrzymania umiarkowanej aktywności fizycznej dochodzi jedynie do redukcji tłuszczowej masy ciała, a masa mięśniowa pozostaje bez zmian. Porównując wydzielanie insuliny w grupach szczurów, u których uzyskano redukcję masy ciała dietą lub RYGB, zaobserwowano istotny spadek stężenia insuliny i glukozy tylko u zwierząt operowanych. Wyniki badań histopatologicznych wykazały u tych zwierząt istotnie większą masę komórek β.
U osób z otyłością patologiczną obserwuje się istotnie niższe stężenie kwasów żółciowych i brak zmienności ich wydzielania. Po operacji RYGB następuje stopniowy wzrost stężenia oraz powrót zmienności wydzielania. Zmiana ta może mieć wpływ na odczuwanie sytości i wzrost przemiany materii poprzez bezpośrednie oddziaływanie na mięśnie i brązową tkankę tłuszczową.
Na zakończenie Kaplan przypomniał, że zabieg typu RYGB jest procedurą złożoną z kilku operacji. Polega na oddzieleniu wpustu od dalszej części żołądka, odizolowaniu dalszej części żołądka i dwunastnicy od pokarmów, wprowadzenie pokarmu bezpośrednio do dalszego odcinka jelita czczego oraz częściowej wagotomii. Prawdopodobnie jest to przyczyna wszystkich różnic pomiędzy RYGB a operacją opaskowania żołądka.
Allison B. Goldfine w swoim wystąpieniu zwróciła uwagę, że jedna trzecia pacjentów chorujących na cukrzycę typu 2 już przed wypisem ze szpitala nie wymaga leczenia przeciwcukrzycowego. Podkreśliła, że redukcja tkanki tłuszczowej i zmiany wydzielania adipokin nie tłumaczą tak szybkiej poprawy wydzielania insuliny. Przywołała również przykład liposukcji, która nie wpływa na poprawę metabolizmu glukozy. Podobnie jak Kaplan, przedstawiła złożony model zmian hormonalnych wpływający m.in. na aktywność ośrodków podwzgórza, co powoduje ograniczenie apetytu i regulację bilansu energetycznego.
Znaczną część swojej prezentacji Goldfine poświęciła zjawisku poposiłkowych hipoglikemii, które występują po około 2–4 latach po operacji RYGB u części operowanych pacjentów. Według niektórych obserwacji przyczyną może być nadmierny rozrost komórek β. U nielicznych pacjentów, u których ze względu na ciężkie hipoglikemie wykonano częściową pankreatektomię dolegliwości powracają. W badaniach histopatologicznych próbek uzyskanych od tych osób wykazano charakterystyczny rozrost i znaczne zróżnicowanie komórek β. Według jednej z teorii do rozrostu komórek β i do wzrostu masy ciała prowadzą czynniki genetyczne. Wykonanie operacji RYGB powoduje redukcję masy ciała, zmniejszenie insulinooporności i uruchomienie mechanizmów hamujących apoptozę komórek β. Skutkiem tego może być hipoglikemia. Badania z zastosowaniem antagonisty receptora dla GLP-1 (eksendyna) wykluczyły udział inkretyn w wywoływaniu hipoglikemii. Dzięki tym doświadczeniom wiadomo jednak, że inkretyny w 50% odpowiadają za wzrost wydzielania insuliny.
Następnie Goldfine omówiła teorię początkowego i dalszego odcinka jelita. Według pierwszej teorii, do rozwoju zaburzeń metabolizmu węglowodanów dochodzi z powodu wydzielania niezidentyfikowanych czynników diabetogennych przez komórki zlokalizowane w tym odcinku jelita. Potwierdzeniem tych obserwacji są doświadczenia przeprowadzone przez Francesco Rubino. W wyniku operacji połączenia żołądka z jelitem czczym i ominięciu dwunastnicy uzyskano poprawę wydzielania insuliny i redukcję stężenia glukozy. Doświadczenia te zaowocowały wynalezieniem systemu EndoBarrier. Jest to endoskopowo zakładany rękaw, który odizolowuje pokarm od powierzchni dwunastnicy. Obserwowano istotną redukcję stężenia hemoglobiny glikowanej niezależnie od redukcji masy ciała. Według teorii dalszego odcinka jelita, pokarm docierający bezpośrednio do tego miejsca stymuluje komórki, zwiększa wydzielanie GLP-1 i peptydu PYY zmniejszając w ten sposób apetyt i poprawiając wydzielanie insuliny.
Na zakończenie Goldfine przytoczyła przykłady badań klinicznych z randomizacją porównujące leczenie zachowawcze cukrzycy typu 2 z leczeniem chirurgicznym. Pozytywne wyniki tych badań mogą spowodować, że cukrzyca typu 2 będzie jedynym wskazaniem do przeprowadzenia operacji typu RYGB.
