Skip to main content
Erschienen in: Surgical Endoscopy 6/2011

01.06.2011

Downregulation of leptin and resistin expression in blood following bariatric surgery

verfasst von: Claire Edwards, A. Katharine Hindle, Sidney Fu, Fredrick Brody

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 6/2011

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

Type 2 diabetes (T2D) resolves rapidly after bariatric surgery, even before substantial weight is lost. However, the molecular pathways underlying this phenomenon remain unclear. Microarray data has shown that numerous genes are differentially expressed in blood after bariatric surgery, including resistin and leptin. Resistin and leptin are circulating hormones derived from adipose tissue, which are associated with obesity and insulin resistance. This study examined expression of these genes before and after bariatric surgery in diabetic and nondiabetic obese patients.

Methods

The study included 16 obese patients who underwent bariatric surgery, either Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) or adjustable gastric banding. Eight patients had T2D. Preoperative blood samples were collected in PAXgene tubes to stabilize mRNA. Postoperative samples were collected 3 months after surgery. Total RNA was isolated and cDNA was synthesized. Real-time quantitative PCR was used to quantify mRNA. Results were analyzed using Student’s t test with a P < 0.05 considered significant.

Results

Postoperatively, five diabetic patients had discontinued hypoglycemic medications and one showed improved glycemic control. Both leptin and resistin mRNA levels were elevated in the diabetic group but decreased after surgery to levels near those of the nondiabetic group. Greater downregulation of resistin and leptin expression occurred in patients who lost more excess body weight (EBW), while patients who lost less than 10% EBW had a mean increase in expression of the two genes. Downregulation of both genes was more pronounced after RYGB compared to gastric banding.

Conclusions

Downregulation of resistin and leptin gene expression after bariatric surgery may play a role in normalizing obesity-associated insulin resistance. Interestingly, downregulation is greater after RYGB and in patients who lose a greater proportion of EBW. Targeted therapies for obesity and diabetes may be developed by understanding the pathways by which these adipocytokines contribute to obesity and T2D.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Kelesidis T, Kelesidis I, Chou S, Mantzoros CS (2010) Narrative review: the role of leptin in human physiology: emerging clinical applications. Ann Int Med 152:93–100PubMed Kelesidis T, Kelesidis I, Chou S, Mantzoros CS (2010) Narrative review: the role of leptin in human physiology: emerging clinical applications. Ann Int Med 152:93–100PubMed
2.
Zurück zum Zitat Verna EC, Berk PD (2008) Role of fatty acids in the pathogenesis of obesity and fatty liver: impact of bariatric surgery. Semin Liver Dis 28:407–426PubMedCrossRef Verna EC, Berk PD (2008) Role of fatty acids in the pathogenesis of obesity and fatty liver: impact of bariatric surgery. Semin Liver Dis 28:407–426PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat McTernan PG, McTernan CL, Chetty R, Jenner K, Fisher FM, Lauer MN, Crocker J, Barnett AH, Kumar S (2002) Increased resistin gene and protein expression in human abdominal adipose tissue. J Clin Endocrinol Metab 87:2407PubMedCrossRef McTernan PG, McTernan CL, Chetty R, Jenner K, Fisher FM, Lauer MN, Crocker J, Barnett AH, Kumar S (2002) Increased resistin gene and protein expression in human abdominal adipose tissue. J Clin Endocrinol Metab 87:2407PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Yannakoulia M, Yiannakouris N, Bluher S, Matalas AL, Klimis-Zacas D, Mantzoros CS (2003) Body fat mass and macronutrient intake in relation to circulating soluble leptin receptor, free leptin index, adiponectin, and resistin concentrations in healthy humans. J Clin Endocrinol Metab 88:1730–1736PubMedCrossRef Yannakoulia M, Yiannakouris N, Bluher S, Matalas AL, Klimis-Zacas D, Mantzoros CS (2003) Body fat mass and macronutrient intake in relation to circulating soluble leptin receptor, free leptin index, adiponectin, and resistin concentrations in healthy humans. J Clin Endocrinol Metab 88:1730–1736PubMedCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Steppan CM, Bailey ST, Bhat S, Brown EJ, Banerjee RR, Wright CM, Patel HR, Ahima RS, Lazar MA (2001) The hormone resistin links obesity to diabetes. Nature 409:307–312PubMedCrossRef Steppan CM, Bailey ST, Bhat S, Brown EJ, Banerjee RR, Wright CM, Patel HR, Ahima RS, Lazar MA (2001) The hormone resistin links obesity to diabetes. Nature 409:307–312PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Won JC, Park CY, Lee WY, Lee ES, Oh SW, Park SW (2009) Association of plasma levels of resistin with subcutaneous fat mass and markers of inflammation but not with metabolic determinants or insulin resistance. J Korean Med Sci 24:695–700PubMedCrossRef Won JC, Park CY, Lee WY, Lee ES, Oh SW, Park SW (2009) Association of plasma levels of resistin with subcutaneous fat mass and markers of inflammation but not with metabolic determinants or insulin resistance. J Korean Med Sci 24:695–700PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Rabe K, Lehrke M, Parhofer KG, Broedl UC (2008) Adipokines and insulin resistance. Mol Med 14:741–751PubMedCrossRef Rabe K, Lehrke M, Parhofer KG, Broedl UC (2008) Adipokines and insulin resistance. Mol Med 14:741–751PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Tsiotra PC, Tsigos C, Anastasiou E, Yfanti E, Boutati E, Souvatzoglou E, Kyrou I, Raptis SA (2008) Peripheral mononuclear cell resistin mRNA expression is increased in type 2 diabetic women. Mediators Inflamm 2008:892864PubMedCrossRef Tsiotra PC, Tsigos C, Anastasiou E, Yfanti E, Boutati E, Souvatzoglou E, Kyrou I, Raptis SA (2008) Peripheral mononuclear cell resistin mRNA expression is increased in type 2 diabetic women. Mediators Inflamm 2008:892864PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Chen BH, Song Y, Ding EL, Roberts CK, Manson JE, Rifai N, Buring JE, Gaziano JM, Liu S (2009) Circulating levels of resistin and risk of type 2 diabetes in men and women: results from two prospective cohorts. Diabetes Care 32:329–334PubMedCrossRef Chen BH, Song Y, Ding EL, Roberts CK, Manson JE, Rifai N, Buring JE, Gaziano JM, Liu S (2009) Circulating levels of resistin and risk of type 2 diabetes in men and women: results from two prospective cohorts. Diabetes Care 32:329–334PubMedCrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat van Dielen FMH, van ‘t Veer C, Buurman WA, Greve JWM (2002) Leptin and soluble leptin receptor levels in obese and weight-losing individuals. J Clin Endocrinol Metab 87:1708–1716PubMedCrossRef van Dielen FMH, van ‘t Veer C, Buurman WA, Greve JWM (2002) Leptin and soluble leptin receptor levels in obese and weight-losing individuals. J Clin Endocrinol Metab 87:1708–1716PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Azuma K, Katsukawa F, Oguchi S, Murata M, Yamazaki H, Shimada A, Saruta T (2003) Correlation between serum resistin level and adiposity in obese individuals. Obes Res 11:997–1001PubMedCrossRef Azuma K, Katsukawa F, Oguchi S, Murata M, Yamazaki H, Shimada A, Saruta T (2003) Correlation between serum resistin level and adiposity in obese individuals. Obes Res 11:997–1001PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Degawa-Yamauchi M, Bovenkerk JE, Juliar BE, Watson W, Kerr K, Jones R, Zhu Q, Considine RV (2003) Serum resistin (FIZZ3) protein is increased in obese humans. J Clin Endocrinol Metab 88:5452–5455PubMedCrossRef Degawa-Yamauchi M, Bovenkerk JE, Juliar BE, Watson W, Kerr K, Jones R, Zhu Q, Considine RV (2003) Serum resistin (FIZZ3) protein is increased in obese humans. J Clin Endocrinol Metab 88:5452–5455PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Norata GD, Ongari M, Garlaschelli K, Raselli S, Grigore L, Catapano AL (2007) Plasma resistin levels correlate with determinants of the metabolic syndrome. Eur J Endocrinol 156:279–284PubMedCrossRef Norata GD, Ongari M, Garlaschelli K, Raselli S, Grigore L, Catapano AL (2007) Plasma resistin levels correlate with determinants of the metabolic syndrome. Eur J Endocrinol 156:279–284PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Chen CC, Li TC, Li CI, Liu CS, Wang HJ, Lin CC (2005) Serum resistin level among healthy subjects: relationship to anthropometric and metabolic parameters. Metabolism 54:471–475PubMedCrossRef Chen CC, Li TC, Li CI, Liu CS, Wang HJ, Lin CC (2005) Serum resistin level among healthy subjects: relationship to anthropometric and metabolic parameters. Metabolism 54:471–475PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Korner J, Leibel RL (2003) To eat or not to eat - how the gut talks to the brain. N Engl J Med 349:926–928PubMedCrossRef Korner J, Leibel RL (2003) To eat or not to eat - how the gut talks to the brain. N Engl J Med 349:926–928PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Considine RV, Sinha MK, Heiman ML, Kriauciunas A, Stephens TW, Nyce MR, Ohannesian JP, Marco CC, McKee LJ, Bauer TL, Caro JF (1996) Serum immunoreactive-leptin concentrations in normal-weight and obese humans. N Engl J Med 334:292–295PubMedCrossRef Considine RV, Sinha MK, Heiman ML, Kriauciunas A, Stephens TW, Nyce MR, Ohannesian JP, Marco CC, McKee LJ, Bauer TL, Caro JF (1996) Serum immunoreactive-leptin concentrations in normal-weight and obese humans. N Engl J Med 334:292–295PubMedCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Lonnqvist F, Arner P, Nordfors L, Schalling M (1995) Overexpression of the obese (ob) gene in adipose tissue of human obese subjects. Nat Med 1:950–953PubMedCrossRef Lonnqvist F, Arner P, Nordfors L, Schalling M (1995) Overexpression of the obese (ob) gene in adipose tissue of human obese subjects. Nat Med 1:950–953PubMedCrossRef
19.
Zurück zum Zitat Faraj M, Havel PJ, Phelis S, Blank D, Sniderman AD, Cianflone K (2003) Plasma acylation-stimulating protein, adiponectin, leptin, and ghrelin before and after weight loss induced by gastric bypass surgery in morbidly obese subjects. J Clin Endocrinol Metab 88:1594–1602PubMedCrossRef Faraj M, Havel PJ, Phelis S, Blank D, Sniderman AD, Cianflone K (2003) Plasma acylation-stimulating protein, adiponectin, leptin, and ghrelin before and after weight loss induced by gastric bypass surgery in morbidly obese subjects. J Clin Endocrinol Metab 88:1594–1602PubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Trakhtenbroit MA, Leichman JG, Algahim MF, Miller CC III, Moody FG, Lux TR, Taegtmeyer H (2009) Body weight, insulin resistance, and serum adipokine levels 2 years after 2 types of bariatric surgery. Am J Med 122:435–442PubMedCrossRef Trakhtenbroit MA, Leichman JG, Algahim MF, Miller CC III, Moody FG, Lux TR, Taegtmeyer H (2009) Body weight, insulin resistance, and serum adipokine levels 2 years after 2 types of bariatric surgery. Am J Med 122:435–442PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Moschen AR, Molnar C, Wolf AM, Weiss H, Graziadei I, Kaser S, Ebenbichler CF, Stadlmann S, Moser PL, Tilg H (2009) Effects of weight loss induced by bariatric surgery on hepatic adipocytokine expression. J Hepatol 51:765–777PubMedCrossRef Moschen AR, Molnar C, Wolf AM, Weiss H, Graziadei I, Kaser S, Ebenbichler CF, Stadlmann S, Moser PL, Tilg H (2009) Effects of weight loss induced by bariatric surgery on hepatic adipocytokine expression. J Hepatol 51:765–777PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Nijhuis J, van Dielen FMH, Fouraschen SMG, van den Broek MAJ, Rensen SSM, Buurman WA, Greve JWM (2007) Endothelial activation markers and their key regulators after restrictive bariatric surgery. Obesity 15:1395–1399PubMedCrossRef Nijhuis J, van Dielen FMH, Fouraschen SMG, van den Broek MAJ, Rensen SSM, Buurman WA, Greve JWM (2007) Endothelial activation markers and their key regulators after restrictive bariatric surgery. Obesity 15:1395–1399PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Santoro S, Milleo FQ, Malzoni CE, Klajner S, Borges PCM, Santo MA, Campos FG, Artoni RF (2008) Enterohormonal changes after digestive adaptation: five-year results of a surgical proposal to treat obesity and associated diseases. Obes Surg 18:17–26PubMedCrossRef Santoro S, Milleo FQ, Malzoni CE, Klajner S, Borges PCM, Santo MA, Campos FG, Artoni RF (2008) Enterohormonal changes after digestive adaptation: five-year results of a surgical proposal to treat obesity and associated diseases. Obes Surg 18:17–26PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Filkova M, Haluzik M, Gay S, Senolt L (2009) The role of resistin as a regulator of inflammation: implications for various human pathologies. Clin Immunol 133:157–170PubMedCrossRef Filkova M, Haluzik M, Gay S, Senolt L (2009) The role of resistin as a regulator of inflammation: implications for various human pathologies. Clin Immunol 133:157–170PubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Fantuzzi G (2005) Adipose tissue, adipokines, and inflammation. J Allergy Clin Immunol 115:911–919 (quiz 920)PubMedCrossRef Fantuzzi G (2005) Adipose tissue, adipokines, and inflammation. J Allergy Clin Immunol 115:911–919 (quiz 920)PubMedCrossRef
26.
Zurück zum Zitat Das SK, Roberts SB, Kehayias JJ, Wang J, Hsu LKG, Shikora SA, Saltzman E, McCrory MA (2003) Body composition assessment in extreme obesity and after massive weight loss induced by gastric bypass surgery. Am J Physiol Endocrinol Metab 284:E1080–E1088PubMed Das SK, Roberts SB, Kehayias JJ, Wang J, Hsu LKG, Shikora SA, Saltzman E, McCrory MA (2003) Body composition assessment in extreme obesity and after massive weight loss induced by gastric bypass surgery. Am J Physiol Endocrinol Metab 284:E1080–E1088PubMed
27.
Zurück zum Zitat Rubino F, Gagner M (2002) Potential of surgery for curing type 2 diabetes mellitus. Ann Surg 236:554–559PubMedCrossRef Rubino F, Gagner M (2002) Potential of surgery for curing type 2 diabetes mellitus. Ann Surg 236:554–559PubMedCrossRef
Metadaten
Titel
Downregulation of leptin and resistin expression in blood following bariatric surgery
verfasst von
Claire Edwards
A. Katharine Hindle
Sidney Fu
Fredrick Brody
Publikationsdatum
01.06.2011
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 6/2011
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-010-1494-z

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2011

Surgical Endoscopy 6/2011 Zur Ausgabe

Wie erfolgreich ist eine Re-Ablation nach Rezidiv?

23.04.2024 Ablationstherapie Nachrichten

Nach der Katheterablation von Vorhofflimmern kommt es bei etwa einem Drittel der Patienten zu Rezidiven, meist binnen eines Jahres. Wie sich spätere Rückfälle auf die Erfolgschancen einer erneuten Ablation auswirken, haben Schweizer Kardiologen erforscht.

Hinter dieser Appendizitis steckte ein Erreger

23.04.2024 Appendizitis Nachrichten

Schmerzen im Unterbauch, aber sonst nicht viel, was auf eine Appendizitis hindeutete: Ein junger Mann hatte Glück, dass trotzdem eine Laparoskopie mit Appendektomie durchgeführt und der Wurmfortsatz histologisch untersucht wurde.

Mehr Schaden als Nutzen durch präoperatives Aussetzen von GLP-1-Agonisten?

23.04.2024 Operationsvorbereitung Nachrichten

Derzeit wird empfohlen, eine Therapie mit GLP-1-Rezeptoragonisten präoperativ zu unterbrechen. Eine neue Studie nährt jedoch Zweifel an der Notwendigkeit der Maßnahme.

Ureterstriktur: Innovative OP-Technik bewährt sich

19.04.2024 EAU 2024 Kongressbericht

Die Ureterstriktur ist eine relativ seltene Komplikation, trotzdem bedarf sie einer differenzierten Versorgung. In komplexen Fällen wird dies durch die roboterassistierte OP-Technik gewährleistet. Erste Resultate ermutigen.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.