Abstract

Fundo. Uma deficiência de D-chiro-inositol-inositolfosfoglicano mediador (DCI-IPG) pode contribuir para a resistência à insulina na síndrome do ovário policístico (PCOS). Não se sabe se a relação entre a liberação de DCI-IPG deficiente e a resistência à insulina é específica da PCOS e não da obesidade. Avaliamos a DCI-IPG liberada por insulina e sua relação com a sensibilidade insulínica na linha de base e após a perda de peso em mulheres obesas com e sem PCOS. Métodos. Mulheres obesas com PCOS () e normais () foram submetidas a 8 semanas de dieta hipocalórica. O índice de Matsuda, área sob a curva DCI-IPG (), e foram medidos durante uma OGTT de 2 horas na linha de base e 8 semanas. Resultados. As mulheres PCOS apresentaram menor na linha de base e uma relação significativa entre o índice de Matsuda (), que não estava presente nos controles. A perda de peso foi semelhante entre PCOS (-4,08 kg) e mulheres normais (-4,29 kg, ). A perda de peso em mulheres PCOS não alterou a relação entre a PCOS e o índice de Matsuda (), e essa relação permaneceu ausente em mulheres-controle. Conclusão. A associação entre e sensibilidade à insulina foi encontrada apenas em mulheres PCOS, mas não em mulheres normais, e essa relação não foi afetada pela perda de peso. O ICD e seu mensageiro podem contribuir para a resistência à insulina na PCOS independentemente da obesidade.

1. Introdução

Síndrome dos ovários policísticos (PCOS) afeta aproximadamente 6-10% das mulheres em idade reprodutiva. A desordem é caracterizada por oligo- ou anovulação crônica e excesso bioquímico ou androgênico clínico. A PCOS também está associada com o aumento do risco de diabetes, síndrome metabólica e doença cardiovascular precoce. A resistência à insulina e sua hiperinsulinemia compensatória tem um papel central na patogênese da PCOS . Várias linhas de evidência indicam que um putativo inositolfosfoglicano (IPG) segundo mensageiro, D-chiro-inositol-inositol-inositolfosfoglicano mediador (DCI-IPG), pode mediar a ação da insulina . Uma deficiência de DCI-IPG pode contribuir para a resistência à insulina em indivíduos com diabetes tipo 2, bem como em mulheres com PCOS . Estudos de intervenção com administração oral de DCI relataram reduções nos níveis séricos de insulina e androgênio, assim como melhora da função ovulatória em mulheres obesas com PCOS . Por outro lado, a administração de sensibilizadores de insulina como metformina e pioglitazona também aumenta a liberação estimulada por insulina de DCI-IPG em mulheres com PCOS.

O nosso grupo já demonstrou anteriormente que o acoplamento entre a ação da insulina e a liberação do mediador DCI-IPG é prejudicado em mulheres obesas com PCOS, em comparação com mulheres normais não obesas, sugerindo que a liberação estimulada por insulina do mediador bioativo DCI-IPG é defeituosa em mulheres com PCOS . Entretanto, se a relação entre a liberação do mediador DCI-IPG deficiente e a resistência à insulina é específica para o estado de PCOS ou devido à obesidade per se é desconhecida. Hipotecamos que o mediador DCI-IPG estimulado por insulina modula a sensibilidade insulínica em mulheres com PCOS, mas não em mulheres normais, e uma redução na obesidade não afeta essa relação. Para testar essa hipótese, realizamos um estudo piloto de intervenção para perda de peso em mulheres obesas com PCOS e em mulheres normais obesas. Avaliamos a liberação tanto de insulina quanto do mediador DCI-IPG durante um teste de tolerância à glicose oral (OGTT), assim como a sensibilidade insulínica medida pelo índice de Matsuda, na linha de base e após 8 semanas de dieta hipocalórica em mulheres obesas com e sem PCOS.

2. Materiais e Métodos

2,1. Participantes

Este estudo foi realizado na Unidade de Serviço de Pesquisa Clínica do Centro de Pesquisa Clínica e Translacional da Universidade da Virginia Commonwealth. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Revisão Institucional da Universidade da Virgínia Commonwealth. Todos os participantes do estudo forneceram consentimento informado.

As mulheres deste estudo eram obesas (≥30 kg/m2) e tinham entre 18 e 40 anos de idade. O PCOS foi definido pelos critérios modificados de Rotterdam, após excluir outras doenças endócrinas . Neste estudo, todas as mulheres com PCOS apresentaram hiperandrogenemia bioquímica e oligo- ou amenorréia (oito ou poucos períodos menstruais anualmente). As causas secundárias de hiperandrogenemia ou disfunção ovulatória foram excluídas pelos testes de função tireoidiana normal e prolactina sérica e jejum 17α-hydroxyprogesterone <200 ng/dL. O grupo controle consistiu de mulheres de ciclismo regular com testosterona sérica normal. Os critérios de exclusão para todas as mulheres incluíram tentativas de perda de peso por dieta ou exercício dentro de 3 meses após a participação no estudo, diabetes mellitus por glicose de jejum ou teste de tolerância à glicose oral (OGTT), pulmonar, cardíaca, renal, hepática, neurológica, psiquiátrica, infecciosa, neoplásica e doença maligna, ou gravidez como documentado pelo hCG da urina. Mulheres PCOS com distúrbios associados à resistência à insulina, por exemplo, hipertensão ou dislipidemia, não foram excluídas desde que estivessem com uma dose estável de medicação por 6 meses. Mulheres normais foram excluídas se tinham história de diabetes gestacional ou se tinham um parente de primeiro grau com diabetes ou se demonstraram tolerância anormal à glicose na linha de base ou se tinham hipertensão ou dislipidemia.

2,2. Procedimentos do estudo

PCOS mulheres foram estudadas durante o equivalente da fase folicular do ciclo, e mulheres normais foram estudadas durante a fase média do ciclo menstrual (dias 5-9), como documentado por uma progesterona sérica ≤2 ng/mL.

Porque o IDC pode ser ingerido em uma dieta rica em leguminosas ou frutas, todos os sujeitos foram entrevistados por um nutricionista para identificar aqueles que podem estar consumindo dietas contendo quantidades invulgarmente altas de inositol. Todos os participantes receberam instruções para uma dieta mista equilibrada a ser seguida durante pelo menos três dias antes de cada visita de estudo.

No dia do estudo, os participantes chegaram à Unidade de Serviço de Pesquisa Clínica da Universidade da Virginia Commonwealth às 08:00 h, após um jejum de 12 horas. A altura e o peso foram medidos a 0,1 cm e 0,1 kg mais próximos, usando um estadiômetro de precisão e uma balança digital. A cintura foi medida ao nível do umbigo e a circunferência do quadril foi medida no diâmetro mais largo das nádegas, com 0,1 cm de distância. Amostras de sangue em jejum foram colhidas às 08:15, 08:30 e 08:45 h e coletadas para determinação de insulina em jejum, glicose e esteróides sexuais (testosterona). Às 09:00 h, foi realizado um OGTT através da administração de 75 g de glicose oral. Amostras de sangue para glicose plasmática, insulina e DCI-IPG foram coletadas a cada 15 minutos durante 2 horas.

Após as avaliações de glicose e DCI, os participantes se encontraram com um dietista de estudo para instrução sobre uma dieta hipocalórica. Foram fornecidos um folheto sobre a dieta, rótulos nutricionais, menus de amostra e receitas e um livro sobre contagem de calorias. As mulheres foram instruídas a seguir um curso de 8 semanas de dieta hipocalórica padronizada contendo 50% de carboidratos, 30% de lipídios totais e 20% de proteínas. Elas foram instruídas a manter essas dietas hipocalóricas por restrição calórica para criar um déficit de 500-1000 kcal/dia, de acordo com as diretrizes de manejo da obesidade do National Heart, Lung, and Blood Institute . Esta dieta hipocalórica demonstrou produzir uma perda de peso de cerca de 1 a 2 libras/semana. As mulheres foram instruídas especificamente a evitar qualquer esforço consciente para modificar a atividade física ou tentar outros métodos de perda de peso além das dietas hipocalóricas de acordo com este protocolo. Isto porque a atividade física melhora a sensibilidade insulínica mesmo na ausência de perda de peso substancial e confundirá nossa investigação sobre o efeito da redução de peso no manuseio de DCI e sensibilidade insulínica nessas mulheres. Durante esse período de 8 semanas, as participantes compraram e prepararam suas próprias refeições e mantiveram registros diários de alimentos. Elas participaram de visitas de acompanhamento uma vez por semana para medições de peso. Durante essas visitas semanais, elas submeteram seus registros alimentares e receberam consultas de acompanhamento com o dietista do estudo.

As mulheres retornaram para as medidas de DCI e sensibilidade insulínica após 8 semanas de intervenção dietética. Após confirmação de que estavam no equivalente da fase folicular do ciclo menstrual por progesterona sérica, todas as medidas e testes realizados na linha de base (medidas antropométricas, OGTT e coleta de sangue) foram repetidas.

2,3. Análises laboratoriais

Soro e plasma foram armazenados a -80°C até serem ensaiados. A glucose no soro foi medida pelo método oxidativo da glucose (YSI 2300 Stat Plus Glucose Analyzer; Yellow Springs Instruments). Os níveis séricos de insulina foram medidos pelo ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA) (Alpco Diagnostics, Salem NH). A testosterona sérica e a globulina de ligação à hormona sexual (SHBG) foram medidas através do ELISA (Alpco Diagnostics). A testosterona livre foi calculada usando o método de Södergard et al. . A bioactividade DCI-IPG foi medida usando um ensaio de bioactividade desenvolvido pelo laboratório da JEN, como previamente descrito .

2.4. Análise estatística

Examinamos a resposta das concentrações séricas de insulina e a bioatividade relativa do DCI-IPG à administração oral de glicose através do cálculo das áreas sob as respectivas curvas de resposta (AUC) pela regra do trapézio. Como se pensa que a insulina medeia a liberação de DCI-IPG após uma carga de glicose e há variações interparticipantes, a razão de insulina reflete com mais precisão a liberação de DCI-IPG mediada pela insulina do que apenas. Por isso, utilizámos esta razão nas nossas análises. A sensibilidade insulínica corporal total descrita por Matsuda e DeFronzo foi usada para avaliar a sensibilidade insulínica.

Comparações entre grupos na linha de base foram feitas com o teste bidirecional de Student. Para avaliar os efeitos dentro do grupo desde a linha de base até após o tratamento, foi realizado um teste de pares pares bicaudais. Para avaliar os efeitos do tratamento entre os grupos, as mudanças em cada variável (após a perda de peso menos a linha de base) foram comparadas usando um teste bicaudal. A correlação de Pearson foi usada para avaliar a associação entre mudança no índice de Matsuda e mudança no IPC-IPG bioativo liberado por unidade de insulina durante o OGTT, após avaliação da linearidade e normalidade dos resíduos.

Distribuição dos dados foi avaliada por gráficos de quantil normal. As variáveis que não estavam em distribuição normal foram transferidas para análise em log e depois retrotransformadas para suas unidades originais para relato. Os dados foram apresentados como média ± desvio padrão ou média geométrica (intervalo de confiança de 95%) para parâmetros que foram transformados para análises. foi considerado estatisticamente significativo. As análises foram realizadas pelo JMP 12.0 (SAS Institute, NC).

3. Resultados

Um total de 80 mulheres deram consentimento para participar. Destas, 19 preencheram os critérios de exclusão antes da entrada no estudo. Das 34 PCOS restantes e 27 mulheres normais, 18 PCOS e 12 mulheres normais abandonaram o estudo antes da visita de acompanhamento. Assim, 16 PCOS e 15 mulheres normais completaram o estudo. A taxa de desgaste neste estudo foi semelhante à de outros estudos de perda de peso baseados na dieta. Como o objetivo deste estudo é avaliar a relação entre mudanças na liberação do mediador DCI-IPG e mudanças na sensibilidade à insulina durante a perda de peso em PCOS em comparação com mulheres normais, incluímos apenas mulheres que completaram o estudo.

3,1. Características da linha de base

Na linha de base, mulheres controle e mulheres com PCOS não diferiram em termos de idade, mistura racial, IMC ou relação cintura/quadril (Tabela 1). Como esperado, as mulheres com PCOS tenderam a ter uma testosterona total sérica significativamente mais alta. Embora as mulheres com PCOS tivessem maior e menor sensibilidade à insulina de todo o corpo como determinado pelo índice de Matsuda, essas diferenças não alcançaram significância estatística.

Na linha de base, as mulheres com PCOS tinham proporções significativamente menores. Nas mulheres com PCOS, houve uma relação significativa entre as mulheres e o índice de Matsuda (, , Figura 1(a)). Esta relação não foi encontrada em mulheres controle (, , Figura 1(b)).

(a)

(b)

(a)
(b)

>

>Relação entre o índice basal de Matsuda e a liberação do ICD bioativo-Mensageiro IPG por unidade de insulina liberada durante o OGTT em PCOS e normal (⚪, b) mulheres. DCI-IPG, D-chiro-inositol-inositol-fosfoglicano mediador.

3.2. Alterações nos Perfis de Insulina, Glicose e Bioatividade do DCI-IPG após a perda de peso

Após a intervenção de perda de peso, tanto a PCOS (- kg, ) como as mulheres controle (- kg, ) perderam peso em relação à linha de base. A quantidade de perda de peso não diferiu entre os grupos () (Tabela 2). Entretanto, o índice de Matsuda melhorou significativamente apenas em mulheres normais (de para , ) mas não em mulheres PCOS (de para , ). A perda de peso não aumentou significativamente a partir da linha de base em nenhum dos grupos ( em PCOS e em mulheres normais).

3.3. Relação entre Bioatividade Mediadora DCI-IPG e Sensibilidade à Insulina após Perda de Peso

Perda de peso não alterou a relação entre e o índice de Matsuda em mulheres PCOS. Entre as mulheres com PCOS, após a perda de peso manteve-se uma relação significativa entre mudança e mudança no índice de Matsuda (, , Figura 2(a)). Essa relação não foi encontrada em mulheres controle (, , , Figura 2(b)).

(a)

(b)

(a)
(b)

Figura 2

Relação entre mudança no índice Matsuda e mudança na liberação do DCI bioativo-Mensageiro IPG por unidade de insulina liberada durante o OGTT em PCOS e normal (⚪, b) mulheres após 8 semanas de intervenção para perda de peso. DCI-IPG, mediador D-chiro-inositol-inositolfosfoglicano.

4. Discussão

Neste estudo, observamos que mulheres obesas com PCOS, em comparação com mulheres normais com IMC semelhante, diminuíram o mediador DCI-IPG liberado por insulina durante um OGTT. Observamos que a relação entre a sensibilidade insulínica medida pelo índice de Matsuda foi encontrada apenas em mulheres obesas com PCOS e não em mulheres obesas normais. Além disso, essa relação não foi afetada pela perda de peso. Após uma perda de peso semelhante, uma relação significativa entre o índice de Matsuda e a PCOS permaneceu apenas em mulheres com PCOS, mas não estava presente em mulheres normais.

Os resultados de nosso estudo estão em concordância com nosso relato anterior de proporções significativamente menores em mulheres com PCOS em comparação com mulheres normais . Entretanto, no estudo anterior, as participantes com PCOS tinham um IMC significativamente maior (33,9 kg/m2) do que as mulheres normais (25,6 kg/m2, ). Nosso estudo atual demonstra que, mesmo com obesidade semelhante, as mulheres PCOS permaneceram inferiores em comparação com as mulheres normais (, Tabela 1). Nossos achados sugerem que a bioatividade do mediador DCI-IPG está diminuída na PCOS independentemente da obesidade.

Observamos também que a relação entre a sensibilidade à insulina e estava presente apenas em mulheres com PCOS (Figura 1(a)) e não em mulheres normais (Figura 1(b)) e que esse achado permaneceu evidente após a perda de peso (Figuras 2(a) e 2(b)). Esses resultados são apoiados por nossos achados anteriores de uma associação significativa entre mudança na sensibilidade insulínica e mudança na DCI-IPG liberada por unidade de insulina com administração oral de DCI em mulheres com PCOS . Entretanto, estudos anteriores apenas examinaram essa associação em mulheres com PCOS, e se há correlação com a sensibilidade insulínica em mulheres normais com IMC semelhante tem sido desconhecida. Para o conhecimento dos autores, este é o primeiro relatório que sugere que a liberação de mediador DCI-IPG pode não desempenhar um papel importante na sensibilidade insulínica em mulheres obesas normais.

Perda de peso não afetou a relação entre a sensibilidade insulínica e em mulheres obesas com PCOS neste estudo. Este achado está de acordo com nossos relatos anteriores apoiando que a deficiência de DCI em PCOS pode não estar relacionada à adiposidade. A administração de DCI oral melhorou, soro androgênios e ovulação para mulheres obesas e magras com PCOS.

Neste estudo atual, a perda de peso não melhorou significativamente tanto em mulheres com PCOS quanto em mulheres normais. Em contraste, estudos anteriores demonstraram que sensibilizadores de insulina como metformina e rosiglitazona melhoraram a disponibilidade da liberação do mediador DCI-IPG em mulheres com PCOS.

Por que os sensibilizadores de insulina, mas não a perda de peso como descrito neste estudo, melhoram o perfil de bioatividade em mulheres com PCOS? Uma razão poderia ser que a perda de peso superior a 4 kg neste estudo não melhorou a sensibilidade insulínica em mulheres obesas com PCOS. À primeira vista, nossos resultados parecem contradizer pesquisas anteriores que apóiam o papel da perda de peso na melhoria da sensibilidade insulínica na PCOS. Entretanto, existe uma tremenda heterogeneidade no efeito da perda de peso na melhoria da sensibilidade insulínica e outras características da PCOS . Em um estudo de perda de peso, até 50% das mulheres com PCOS não tiveram melhora na sensibilidade insulínica medida pela HOMA e, comensurávelmente, nenhuma melhora na ciclicidade menstrual, apesar de perdas de gordura similares tanto nas respondentes quanto nas não respondentes .

Não observamos diferença na quantidade de perda de peso entre mulheres com e sem PCOS neste estudo. Houve relatos conflitantes sobre o papel da resistência à insulina na regulação da obesidade. Alguns estudos sugeriram que a resistência à insulina previa ganho de peso, maior perda de peso ou nenhum efeito sobre a perda de peso em indivíduos obesos. Assim, o conhecimento de que a perda de peso não é diferente entre a PCOS e mulheres normais quando dada a mesma dieta hipocalórica pode ser tranquilizador para mulheres com PCOS que estão tentando perder peso.

A força deste estudo inclui IMC semelhante entre PCOS e mulheres normais, o que ajudou a elucidar que a relação entre bioatividade e sensibilidade insulínica é específica à PCOS e não à obesidade. Estes resultados são novos, uma vez que os papéis do mediador DCI-IPG em mulheres normais obesas não foram previamente explorados.

Um ponto fraco do estudo é que a quantidade de perda de peso alcançada em ambos os grupos de mulheres pode ter sido inadequada para alterações ilícitas na relação DCI-IPG/insulina. Embora a quantidade de perda de peso (0,5 kg ou aproximadamente 1 libra por semana) estivesse de acordo com as diretrizes atuais de controle de peso, ao longo do período de 8 semanas do estudo, resultou em uma redução de peso em cerca de 4 kg em ambos os grupos, o que foi menor do que o obtido em outros estudos de perda de peso em PCOS . Um estudo de maior duração teria resultado numa maior magnitude na redução de peso.

Em conclusão, este estudo demonstrou que mulheres obesas com PCOS, em comparação com mulheres normais com IMC semelhante, diminuíram o mediador DCI-IPG liberado pela insulina durante o OGTT. A relação entre a sensibilidade insulínica e a insulina só é encontrada em mulheres com PCOS, mas não em mulheres normais. Além disso, esta relação não é afetada pela perda de peso. Após uma quantidade similar de perda de peso, uma relação significativa entre e índice de Matsuda é encontrada apenas em mulheres com PCOS, mas não em mulheres normais. Combinado com estudos anteriores de administração oral de DCI em mulheres com PCOS por nosso grupo e outros, este estudo reforça a contribuição da DCI e seu mensageiro em seu papel na resistência à insulina em mulheres com PCOS independente da obesidade.

Interesses concorrentes

As autoras declaram não ter interesses concorrentes.

Acreditas

As autoras gostariam de agradecer ao Dr. Jamal T. Aldajaei pela sua inestimável assistência em análises laboratoriais para o estudo. Este trabalho foi apoiado pelo National Institutes of Health Grant K23 K23HD049454 (a Kai I. Cheang) e em parte pelo CTSA Award no. ULTR000058 do Centro Nacional para o Avanço das Ciências Translacionais.