Potrzebujemy większej precyzji w diagnostyce otyłości

Chociaż może się wydawać, że do zdiagnozowania otyłości wystarczy rzut wprawnego oka lub prosty pomiar wagi, to w rzeczywistości choroba jest znacznie bardziej zróżnicowana. Tym, co łączy wszystkie jej postacie jest wysokie ryzyko zdrowotne – może ona skracać życie nawet o 10 lat.

Problem niewidocznych kilogramów

Jedną z grup osób zmagających się z otyłością są osoby, u których nadmierne otłuszczenie ciała jest widoczne, a choroba negatywnie wpływa na ich metabolizm, doprowadzając do powikłań, jak np. nadciśnienia tętniczego czy insulinooporności. U osób z widoczną otyłością najprostszym wskaźnikiem informującym o tym, że w organizmie występuje podwyższone ryzyko zajścia niepożądanych zmian związanych z otyłością jest BMI, czyli Body Mass Index. Liczy się go poprzez wyliczenie stosunku masy ciała do drugiej potęgi jego wysokości.

Chociaż dla dużej grupy dorosłych osób ten wskaźnik jest istotny dla wstępnej oceny, to jego wartość w granicach normy nie jest gwarancją, że u danej osoby nie pojawią się objawy zespołu metabolicznego (m.in. hiperglikemia, cukrzyca typu 2, nadciśnienie tętnicze czy dyslipidemia). Dokładne badania obrazowe pozwoliły stwierdzić, że ten zespół pojawia się także u osób, które mają prawidłowy wskaźnik BMI, ale występuje u nich znaczna ilość trzewnej tkanki tłuszczowej otaczającej narządy wewnętrzne. Ponieważ w ich przypadku zmiany nie są widoczne na zewnątrz ciała, a podstawowy wskaźnik zawodzi w przypadku ich rozpoznania, takie osoby mogą nie podejrzewać, że dotyczy ich problem otyłości. Dopóki nie mają tej świadomości, nie mogą podjąć leczenia i działań zapobiegawczych, a ich zdrowie stale się pogarsza.

Wskaźnik BMI nie sprawdza się też u osób wysportowanych, u których mięśnie (cięższe niż tłuszcz) stanowią dużą część całkowitej masy ciała, oraz u dzieci, u których ze względu na inne proporcje ciała w różnych okresach rozwoju, klasyczna formuła obliczania BMI daje wynik fałszywy. W tym przypadku interpretacja wyników jest bardziej skomplikowana i wymaga zastosowania siatek percentylowych.

Ponadto, nawet u osób widocznie otyłych, wskaźnik ten nie informuje o rozkładzie nadmiaru tkanki tłuszczowej w ciele, a od tego mogą zależeć skutki jej gromadzenia się. Szczególnie niebezpieczne jest jej nagromadzenie wokół narządów jamy brzusznej. Tkanka tłuszczowa nagromadzona w tej lokalizacji w szczególny sposób (bardziej niż tkanka tłuszczowa znajdująca się na pośladkach czy udach) zaburza gospodarkę hormonalną i metaboliczną, co prowadzi do rozwoju cukrzycy typu II i chorób układu sercowo-naczyniowego. Do rozpoznania otyłości brzusznej można stosować specjalistyczne metody obrazowania, ale jest to kosztowne i czasochłonne, przez co nie jest powszechnie stosowane.

Dostępne są także markery otyłości opierające się na próbkach biologicznych, ale wykrywają one głównie zaburzenia metaboliczne, a u niektórych osób otyłych takie zaburzenia nie występują. Tymczasem, jak wskazują badania, takie osoby wciąż są narażone na większą chorobowość i śmiertelność, niż populacja ogólna. Niestety, nie jest jeszcze do końca jasne z czego wynika ta różnica.

Pomimo dostępności stosowanych powszechnie wskaźników i markerów otyłości wciąż występuje więc zapotrzebowanie na kolejne, które miałyby jeszcze wyższą skuteczność, pozwoliłyby na wczesne rozpoznanie choroby i uzmysłowiły pacjentowi konieczność wprowadzenia leczenia zanim choroba doprowadzi do poważnych zmian w jego organizmie. Prace nad nimi mogą jednocześnie pozwolić lepiej zrozumieć mechanizmy stojące u podłoża zaburzeń związanych z chorobą.

Pierwiastki śladowe wskazują na problemy

Dr hab. Agata Ziomber-Lisiak oraz dr hab. Magdalena Szczerbowska-Boruchowska zobaczyły szansę na znalezienie markerów otyłości w pierwiastkach śladowych obecnych w tkankach. Te pierwiastki są konieczne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu – są odpowiedzialne za procesy budulcowe, reakcje enzymatyczne, metabolizm energetyczny czy przewodzenie impulsów elektrycznych, czyli podstawowe procesy organizmu. Chociaż więc mechanizm biochemiczny rozwoju otyłości nie jest w pełni poznany, to skutki choroby wskazują, że wpływa ona na te podstawowe procesy tkankowe. Już wcześniej pojawiały się wstępne doniesienia na temat zmian poziomów pierwiastków śladowych spowodowanych otyłością we włosach czy surowicy. Biorąc to pod uwagę, badaczki wywnioskowały, że poziom pierwiastków śladowych mógłby służyć za marker wczesnej otyłości – substancję, której poziom mógłby informować o obecności w organizmie określonego stanu chorobowego.

Badania przeprowadzono na szczurach. Najpierw losowo przydzielono je do dwóch grup – osobniki w jednej z nich przez siedem i pół tygodnia dostawały pożywienie o wyższej zawartości kalorii niż zwierzęta w drugiej grupie. Tyle wystarczyło, by dało się zauważyć wpływ diety na przyrost tkanki tłuszczowej w obu grupach. Przyjmuje się, że siedem tygodni diety wysokotłuszczowej to czas wystarczająco długi, by w organizmach szczurów zaszły procesy odpowiadające tym, jakie zachodzą w organizmach osób otyłych.

Materiał do analizy w tym badaniu pobrano nie tylko z tkanek kojarzonych ze zmianami zachodzącymi w wyniku otyłości (czyli wątroby, mięśni szkieletowych, nerek i tkanki tłuszczowej), ale także z ucha zewnętrznego. Możliwość oceny stanu organizmu na podstawie tak łatwo dostępnych tkanek jak ta pobrana z ucha, pozwala optymistycznie oceniać szanse na przeprowadzenie badań klinicznych, a w przyszłości na powszechne wykorzystywanie tej metody jako narzędzia diagnostycznego. Jeżeli pobranie próbki do badania będzie łatwe i mało inwazyjne, to ludzie będą bardziej skłonni do poddania się procedurze, a tym samym wzrosną szanse na wykrycie problemu zanim badany zacznie odczuwać jego poważne konsekwencje.

Do badania składu pierwiastkowego wykorzystano rentgenowską analizę fluorescencyjną z całkowitym odbiciem promieniowania X, czyli tzw. technikę TXRF (ang. Total Reflection X-Ray Fluorescence). Jej dużym atutem jest możliwość oznaczenia wielu pierwiastków jednocześnie, dzięki czemu naukowczynie nie musiały typować potencjalnych kandydatów na markery, ale mogły zbadać wiele z nich oraz ich wzajemne relacje. Dodatkowo, metoda jest także niezwykle czuła – pozwala na wykrywanie pierwiastków nawet na poziomie mikrograma na kilogram – a więc dobrze sprawdza się w badaniach materiałów biologicznych, w których pierwiastki śladowe występują w bardzo niskich poziomach koncentracji.

Analizy przeprowadzono za pomocą standardowych metod statystycznych, ale także przy pomocy zaawansowanych technik eksploracji danych.