Rezultati istraživanja objavljeni su u uglednom časopisu Free Radical Biology and Medicine, koji se svrstava među 10% najboljih časopisa u svojem području.

Kad govorimo o pretilosti, obično obraćamo pažnju na vidljive posljedice kao što su višak kilograma te na zdravstvene probleme poput kardiovaskularnih bolesti i dijabetesa. No, unutar tijela, na razini stanica, događa se dosta složenija borba. Osim povećane razine lipida, poznatijih kao masti, u krvi pretilih osoba, pretilost uključuje i kronično upalno stanje organizma.

Kada osoba pati od pretilosti, njezino tijelo proizvodi previše štetnih tvari koje mogu oštetiti stanice. Također, poremećena je i funkcija prirodnih obrambenih mehanizama tijela koji bi trebali štititi stanice od ovih štetnih tvari. Ovo stanje poznato je kao oksidacijski stres. Posebno osjetljivi na ovakva oštećenja su lipidi, koji su važni sastojci staničnih membrana, i mogu pokrenuti niz reakcija koje dodatno oštećuju stanice. Jedna od molekula koja ukazuje na ova oštećenja je 4-hidroksinonenal (4-HNE), čije povećane razine mogu biti povezane s raznim bolestima, uključujući dijabetes, srčane bolesti i čak rak. Znanstvenici su, proučavajući pacijente prije i nakon operacije za smanjenje težine, htjeli saznati kako ovaj zahvat može pomoći u uspostavljanju reda na razini molekula u tijelu i smanjiti oksidacijski stres te kako to utječe na promjene određenih vrsta masti u krvi.

Kako objašnjava prva autorica na radu, dr. sc. Mirna Halasz iz Laboratorija za oksidacijski stres na IRB-u: ''U ovom istraživanju proučavali smo povezanost između pretilosti, oksidacijskog stresa i neravnoteže lipida, s posebnim naglaskom na molekulu 4-HNE. Naime, ova molekula je poput crvene lampice koja upozorava na stres u stanicama, obzirom da nastaje pri razgradnji lipida u procesu lipidne peroksidacije. Oksidacijski stres i peroksidacija lipida igraju značajnu ulogu u razvoju pretilosti, a razine ove molekule znatno su više kod pretilih osoba. Mi smo htjeli vidjeti na koji način operacija smanjenja tjelesne mase utječe ne samo na smanjenje razine masnoća u krvi, već i na koncentraciju molekula poput izoprostana, neuroprostana i 4-HNE, koje nam daju sliku o razini štete uzrokovane peroksidacijom lipida. Također smo htjeli vidjeti kako te molekule utječu na metabolizam lipida te pokušati izdvojiti specifične lipide koji bi mogli biti značajni za poboljšanje stanja pacijenata nakon operacije.''

Transformacija ispod površine

Istraživački tim proučavao je skupinu pacijenata s vrlo visokim indeksom tjelesne mase (>35 kg/m²) koji su se podvrgnuli barijatrijskoj operaciji. Pacijentima su uzeti uzorci krvi prije operacije i ponovno šest mjeseci nakon zahvata kako bi vidjeli kako se tijela pacijenata mijenjaju na unutarnjoj, staničnoj razini u usporedbi s ljudima normalne težine. Rezultati su bili iznimno zanimljivi. Pacijenti nisu samo izgubili znatan broj kilograma, prosječno smanjujući svoj indeks tjelesne mase za 13 kg/m^2, već su pokazali i značajno smanjenje štetnih molekula koje uzrokuju stres u tijelu, te je došlo do bitnih promjena u razinama određenih masnoća u njihovoj krvi.

''Metodama tekućinske i plinske kromatografije spregnute s masenom spektrometrijom odredili smo koncentracije fosfolipida, skupine lipida podložne lipidnoj peroksidaciji, kao i biljege lipidne peroksidacije u krvi pretilih osoba prije, te 6 mjeseci nakon operacije. Pokazalo se da razina svih praćenih biljega, 4-HNE, izoprostana i neuroprostana, opada na razinu zdravih, mršavih osoba. Smanjenje koncentracija tih molekula pokazuje da gubitak težine smanjuje razinu lipidne peroksidacije kao posljedice oksidacijskog stresa'', navodi dr. Halasz. Drugim riječima, njihov je organizam krenuo u oporavak na staničnoj razini.

Istraživači su također pratili kako se mijenja sastav masnoća u tijelu pacijenata nakon barijatrijske operacije. Posebno su se usredotočili na fosfolipide, jednu vrstu masnoća koja igra važnu ulogu u radu naših stanica. Otkrili su da se općenito razina fosfolipida u tijelu smanjuje nakon operacije. Međutim, jedna vrsta fosfolipida, fosfatidiletanolamin (PEo), ostaje na visokoj razini čak i šest mjeseci nakon operacije. Također su uočili da promjene u deset različitih vrsta fosfolipida jasno pokazuju povezanost s promjenama izazvanima pretilošću. Ove promjene mogu biti ključne za razumijevanje kako operacija utječe na tijelo i pomaže u smanjenju rizika od budućih zdravstvenih problema.

''Naš je rad pokazao da se većina analiziranih lipida nakon operacije vraća na razinu sličnu kao kod ljudi normalne težine, te kako se određene skupine lipida drastično mijenjaju gubitkom težine, pa je moguće da utječu na zaštitu stanica od oštećenja i povoljan ishod nakon operacije. Pokazali smo i da su neke vrste lipida u značajnoj korelaciji s biljezima oksidacijskog stresa. Primjerice, uočili smo blisku povezanost između molekule 4-HNE i dvaju specifičnih lipida PEo. Naime, njihova koncentracija raste dok koncentracija 4-HNE opada, što sugerira da bi mogle igrati važnu ulogu u procesu oporavka organizma nakon barijatrijske operacije“, ističe dr. sc. Morana Jaganjac, glavna autorica na radu iz Laboratorija za oksidacijski stres na IRB-u.

 ''Ovo istraživanje pokazuje da barijatrijska kirurgija ne samo da smanjuje težinu kod pretilih osoba, već i vraća biokemijsku ravnotežu organizma, stvarajući temelj za dugoročne zdravstvene benefite'', dodaje dr. sc. Jaganjac.

Ovaj važan znanstveni rad rezultat je suradnje stručnjaka iz Hrvatske i Poljske. Istraživanje je provedeno pod vodstvom dr. sc. Morane Jaganjac s IRB-a, a ključnu ulogu u analizi podataka odigrale su dr. sc. Mirna Halasz i dr. sc. Morana Jaganjac. Tim je uključivao i stručnjake iz Medicinskog sveučilišta u Białystoku, predvođen prof. dr. sc. Elżbietom Skrzydlewskom, koji su doprinijeli komplementarnim analitičkim tehnikama.

Važnu ulogu u timu imali su i liječnici iz Kliničke bolnice „Sveti Duh“, pod vodstvom prof. dr. sc. Ive Solde, Kliničke bolnice Dubrava, koje je predvodio prof. dr. sc. Toni Kolak, te Opće bolnice Varaždin, gdje je tim predvodio doc. dr. sc. Alen Pajtak. Njihov primarni zadatak bio je provesti probir među populacijom pretilih pacijenata te identificirati one koji ispunjavaju kriterije za barijatrijsku operaciju. Nakon inicijalne selekcije, pacijenti koji pristanu na operativni zahvat prolaze cjelovitu obradu unutar multidisciplinarnog tima liječnika, s ciljem optimalne preoperativne pripreme, preciznog utvrđivanja zdravstvenog stanja te smanjenja rizika od intraoperativnih i postoperativnih komplikacija. Dvije glavne vrste barijatrijskih operacija koje se koriste za pomoć u smanjenju težine su sleeve resekcija i gastric bypass. Ove operacije pomažu smanjiti količinu hrane koju osoba može pojesti i utječu na to kako tijelo apsorbira hranu, što dovodi do gubitka težine.

Nakon operacije, pacijenti prolaze kroz detaljan proces praćenja u ambulanti. To uključuje redovito davanje uzoraka za analizu, praćenje napretka, pridržavanje zdravih životnih navika koje preporučuju liječnici, te procjenu koliko su težine uspješno izgubili. Ovo sveobuhvatno praćenje je ključno za osiguravanje dugoročnog uspjeha operacije i poboljšanja zdravlja pacijenta.

''Mi u istraživanjima često koristimo metode tekućinske i plinske kromatografije u sprezi s masenom spektrometrijom, a nudimo i servisnu uslugu metabolomskih analiza na LC-MS i GC-MS sustavima, u sklopu Laboratorija za oksidacijski stres, voditelja prof. dr. sc. Nevena Žarkovića. Ove su metode od iznimne su važnosti za istraživanja u području metabolomike, kao i u područjima lipidomike i proteomike, što pokazuje i ovo naše istraživanje, jer omogućuju otkrivanje važnih molekularnih biljega brojnih bolesti koji mogu biti presudni za rano otkrivanje bolesti, praćenje napretka određenih faza bolesti, pa čak i praćenje tijeka oporavka pacijenata'', zaključuje dr. Halasz.

Ovo istraživanje omogućeno je uz financijsku potporu Ministarstva znanosti i visokog obrazovanja Poljske kroz program znanstvene aktivnosti Medicinskog sveučilišta u Białystoku te kroz institucijske projekte Instituta Ruđer Bošković u Hrvatskoj.