Mechanisme voor verbetering van de glykemische controle na bariatrische chirurgie

• remissie van diabetes het gevolg is van verbeteringen in zowel insulineresistentie als bètaceldisfunctie, maar de mate van verbetering ook afhankelijk is van het type operatie dat is uitgevoerd (1,2,3,4,5)
  
  
• bij een restrictieve procedure (LAGB) wordt aangenomen dat de glykemische controle uitsluitend wordt bereikt door gewichtsverlies zonder een entero-hormonaal effect
  • daarom verloopt de remissie van diabetes langzaam en parallel met geleidelijk gewichtsverlies
    
    
• de meest onderzochte metabole procedure is de roux-en-Y gastric bypass (RYGB), waarbij na de operatie aanzienlijke hormonale veranderingen optreden; de glykemische controle is acuut en onmiddellijk via een gewichtsonafhankelijk antidiabetisch mechanisme, zelfs zonder aanzienlijk gewichtsverlies na de operatie
  • de omvang van de metabole controle is veel groter dan de verwachte mate van gewichtsverlies, wat een aanwijzing zou kunnen zijn dat het veranderde hormonale milieu van darm-hormoonafgifte de metabole ziektecontrole verklaart.

Voorgestelde mechanismen voor verbeterde glykemische controle secundair aan bariatrische chirurgie (behalve secundair aan gewichtsverlies):

Foregut effect

• De 'voor darm-hypothese' stelt dat de uitsluiting van de twaalfvingerige darm en het proximale jejunum van de doorvoer van voedingsstoffen de secretie kan voorkomen van een vermeend signaal dat insulineresistentie en T2DM bevordert, wat suggereert dat een nog niet geïdentificeerd remmend product uit de proximale darm metabole veranderingen veroorzaakt (anti-incretine).
  • de hypothese was gebaseerd op een dierstudie van Rubino et al, die de voordarmhypothese ondersteunde als een dominant mechanisme bij het verbeteren van de glucosehomeostase na RYGB (1)

Achtermaag effect

• Volgens de "achtermaaghypothese" is diabetescontrole het gevolg van een snellere toediening van voedingsstoffen aan de distale darm, waardoor een fysiologisch signaal wordt geproduceerd dat de glucosehomeostase verbetert.
  • potentiële mediatoren van dit effect zijn glucagon-like peptide-1 (GLP-1), GIP (incretine-effect) en peptide YY (non-incretine).
  • aangetoond is dat een snelle toediening van voedingsstoffen de L-cellen in de distale darm stimuleert om incretine af te scheiden, waardoor de insulinesecretie en insulinegevoeligheid toenemen
  • peptide YY is een anorexia hormoon dat samen met GLP-1 wordt uitgescheiden door intestinale L-cellen in reactie op voedingsstoffen
    • vermindert de voedselinname door snellere verzadiging en kan insulineresistentie verminderen
    • Studies hebben aangetoond dat peptide YY samen met GLP-1 toeneemt in reactie op voedingsstoffen na RYGB, wat niet wordt waargenomen na LAGB.

Ghreline-effect

• Ghreline is een orexigene darmhormoon en heeft een stimulerend effect op de afgifte van groeihormoon.
  • wordt voornamelijk uit de maagbodem uitgescheiden en vertoont een ultradiaans ritme met een toename vóór de maaltijd en een afname na de maaltijd
    • ghrelinespiegels dalen drastisch bij patiënten die RYGB hebben ondergaan
    • ghreline is ongetwijfeld verminderd na sleeve gastrectomie
    • er is ook aangetoond dat ghreline diabetogene effecten heeft, omdat de toediening van ghreline bij mensen de insulinesecretie onderdrukt, zelfs in de setting van door ghreline geïnduceerde hyperglykemie

Rol van galzuur

• galzuren zijn een belangrijke stimulans voor de farnesoïde X-receptor in de lever, die het levermetabolisme en de G-proteïnegekoppelde galzuurgeactiveerde receptoren (TGR5) van de enteroendocriene L-cellen beïnvloedt en de afgifte van incretine bevordert
  • galzuren spelen dus een belangrijke rol in de glucosehomeostase
    • postoperatieve verhogingen van circulerende galzuren zouden bijdragen aan de metabole voordelen van bariatrische chirurgie; de mechanismen ervan zijn echter nog niet gedefinieerd
    • klinische onderzoeken met de galzuursequestrant colesevelam hebben aangetoond dat deze effectief is bij het verbeteren van de glykemische controle bij patiënten met T2DM
    • de nieuwe route van voedingsstoffen als gevolg van veranderde fysio-anatomie na een gastric bypass kan ook van invloed zijn op de enterohepatische recirculatie van galzuren en bijdragen aan een betere glykemische controle.

Referentie:

• Rubino F, Forgione A, Cummings DE, Vix M, Gnuli D, Mingrone G, Castagneto M, Marescaux J. The mechanism of diabetes control after gastrointestinal bypass surgery reveals a role of the proximal small intestine in the pathophysiology of type 2 diabetes. Ann Surg. 2006;244:741-749.
• Rubino F, Gagner M. Potential of surgery for curing type 2 diabetes mellitus. Ann Surg. 2002;236:554-559.
• Lee WJ, Chong K, Chen CY, Chen SC, Lee YC, Ser KH, Chuang LM. Diabetesremissie en insulinesecretie na gastric bypass bij patiënten met een body mass index > 35 kg/m2. Obes Surg. 2011;21:889-895.
• Arterburn DE, Courcoulas AP. Bariatrische chirurgie voor obesitas en metabole aandoeningen bij volwassenen .BMJ. 2014 Aug 27;349