Bariatrik cerrahi geçiren hastalarda bağırsak mikrobiyotası ve metabolik parametreler arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi
Assessment of the relation between gut microbiota and metabolic parameters of bariatric surgery patients
Yazar: ASLIHAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. ZEHRA BÜYÜKTUNCER DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Diyetetik Ana Bilim Dalı / Beslenme ve Diyetetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Bağırsak mikrobiyotası =   ; Bağırsaklar = Intestines ; Beslenme = Nutrition ; Metabolizma = Metabolism ; Mikrobiyota = Microbiota ; Obezite = Obesity ; Obezite cerrahisi = Bariatric surgery ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Bu çalışma, obezite ve bariatrik cerrahinin beslenme, metabolik parametreler ile bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerini araştırmak amacıyla yürütülen bir vaka-kontrol çalışmasıdır. Çalışmanın örneklemini Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde bariatrik cerrahi uygulanan 15 morbid obez bireyden oluşan çalışma grubu ile bariatrik cerrahi uygulanmayan 8 morbid obez bireyden oluşan kontrol grubu-1 ve 11 normal ağırlıkta (n=5) ve pre-obez (n=6) bireyden oluşan kontrol grubu-2 oluşturmuştur. Bireylerin başlangıç, 3. ay ve 6. ayda genel özellikleri ve sağlık durumları kaydedilmiş, miktarlı besin tüketim sıklıkları ve 24 saatlik geriye dönük besin tüketim kayıtları değerlendirilmiş ve antropometrik ölçümleri alınmıştır. Bireylerden alınan açlık kan örneklerinde glukoz, trigliserit, total, LDL, HDL kolesterol, ALT, AST, CK18-M30, CK18-M65, IL6, TNF-α ve hs-CRP ve fekal örnekler alınarak mikrobiyota kompozisyonu analiz edilmiştir. Çalışma grubunda yer alan bireylerin enerji, makro ve mikro besin ögesi alımları cerrahi sonrası hem 3. hem de 6. ayda cerrahi öncesine göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde düşük bulunmuştur (p<0,05). Kontrol grubu-1 ve kontrol grubu-2'de yer alan bireylerin çalışma boyunca enerji ve besin ögesi alımlarında değişiklik saptanmamıştır (p>0,05). Çalışma grubunda bariatrik cerrahi sonrası hem 3. ayda hem de 6. ayda bel/kalça oranı hariç tüm antropometrik ölçümler azalmıştır (p<0,05). Çalışma grubundaki bireylerin açlık kan glukozu medyan düzeyleri başlangıçta 94,0 mg/dL, 3. ayda 91,0 mg/dL ve 6. ayda 87,0 mg/dL olarak bulunmuştur (p<0,05). Total kolesterol, LDL kolesterol, ALT ve hs-CRP düzeyleri de bariatrik cerrahi sonrasında azalma göstermiştir (p<0,05). Bireylerin trigliserit, HDL kolesterol, AST, CK18-M30, CK18-M65, IL-6 ve TNF-α değerlerinde cerrahi sonrasında anlamlı değişiklik olmamıştır (p>0,05). Bireylerin günlük posa alımı ile CK18-M30 düzeyleri (r=-0,437, p=0,010) ve LDL kolesterol düzeyleri (r=-0,401, p=0,035) arasında negatif ve orta düzey ilişki belirlenmiştir. Bireylerin kan IL-6 düzeyleri ile günlük E vitamini (r=-0,440, p=0,009) ve çinko (r=-0,449, p=0,019) alım miktarları arasında negatif ve orta düzeyde bir ilişki saptanmıştır. Bireylerin bağırsak mikrobiyotalarını oluşturan 3 temel bakteri filumu Bacteroidetes, Firmicutes ve Proteobacteria olarak saptanmıştır. Obez bireylerde normal ağırlıklı bireylere göre Firmicutes oranları yüksek, Bacteroidetes oranları daha düşük bulunmuştur. Çalışma grubunda cerrahi sonrasında Firmicutes filumunda azalma, Bacteroidetes filumunda artış belirlenmiştir. Başlangıçta Bifidobacterium cinsinin morbid obez bireylerde cerrahi öncesinde kontrol grubu-2'ye göre daha yüksek olup, cerrahi sonrası 3. ayda azaldığı gösterilmiştir (p<0,01). Enterobacteriaceae cinsi bakteriler cerrahi sonrası 3. ve 6. aylarda düşme eğilimindedir (p<0,05). Bacteroides bakterilerinin cerrahi öncesi morbid obez bireylerde belirgin şekilde düşük düzeyde olduğu ve cerrahi sonrasında kontrol grubu-2'ye benzer düzeylerde artış olduğu saptanmıştır (p<0,05). Proteobacteria düzeylerinde görülen değişim ile total kolesterol (r=-0,636, p=0,035), LDL kolesterol (r=-0,718, p=0,013) ve IL-6 (r=-0,606, p=0,017) düzeylerindeki değişim arasında yüksek düzeyde negatif korelasyon saptanmıştır. Firmicutes düzeylerindeki değişiklik ile toplam yağ (r=0,575, p=0,025) ve TDYA (r=0,592, p=0,020) alımlarındaki değişiklik arasında pozitif ilişki saptanmıştır. Bu çalışmada bariatrik cerrahinin metabolik parametreler ve bağırsak mikrobiyotası üzerine etkileri görülmektedir ancak daha geniş örneklem ile planlanmış randomize kontrollü çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
This study was planned as a case study to examine the effects of obesity and bariatric surgery on nutrition, metabolic parameters and gut microbiota. The data of the research was conducted from 15 patients who had bariatric surgery in Ankara Numune Education and Training Hospital as research group, 8 morbidly obese participants who did not have bariatric surgery as control group-1 and 11 participants who were lean (n=5) and pre-obese (n=6) as control group-2. General characteristics and health status of subjects were recorded, food frequencies with amounts and 24-hours dietary recalls were evaluated and anthropometric measurements were taken at the beginning, 3rd month and 6th month. Fasting glucose, triglyceride, total, LDL, HDL cholesterol, ALT, AST, CK18-M30, CK18-M65, IL-6. TNF-α and hs-CRP levels were analysed from blood samples of participants and microbiota compositions were analysed from faecal samples. Energy, macro and micro nutrient intakes of research group were decreased at 3rd and 6th months (p<0,05). There was no change determined in energy and nutrient intake in control group 1 and 2. All anthropometric measurements except waist/hip ratio were decreased both 3rd and 6th month after bariatric surgery (p<0,05). Median fasting blood glucose levels of research group were 94,0 mg/dL, 91,0 mg/dL, and 87,0 mg/dL at the beginning, 3rd month, and 6th month, respectively (p<0,05). Total cholesterol, LDL cholesterol, ALT and hs-CRP levels were also decreased after bariatric surgery (p<0,05). Triglyceride, HDL cholesterol, AST, CK18-M30, CK18-M65, IL-6 and TNF-a levels of subjects did not change significantly after surgery (p>0,05). A negative correlation determined between daily fiber intake and CK18-M30 (r=-0,437, p=0,010) and LDL cholesterol (r=-0,401, p=0,035) levels of subjects. A negative correlation determined between blood IL-6 levels and daily vitamin E (r=-0,440, p=0,009) and zinc (r=-0,449, p=0,019) intakes. Bacteroidetes, Firmicutes and Proteobacteria were 3 dominant bacterial phyla in gut microbiota of the subjects. Obese subjects had higher Firmicutes levels and lower Bacteroidetes levels than subjects who had normal body weight. Firmicutes levels were decreased and Bacteroidetes levels were increased after surgery in research group. In the beginning, Bifidobacterium bacteria levels were higher in research group than control group-2. This level decreased 3 and 6 months after surgery (p<0,01). Enterobacteriaceae genus levels decreased after surgery (p<0,05). Bacteroides levels were significantly low in morbidly obese patients before surgery and increased to similar levels with control group-2 after surgery (p<0,05). A negative correlation determined between changes in Proteobacteria levels and total cholesterol (r=-0,636, p=0,035), LDL cholesterol (r=-0,718, p=0,013) and IL-6 (r=-0,606, p=0,017) levels. A positive correlation determined between changes in Firmicutes levels and changes in total fat intakes (r=0,575, p=0,025) and MUFA intakes (r=0,592, p=0,020). This study shows the effects of bariatric surgery on metabolic parameters and gut microbiota, however randomized controlled clinical studies are needed.