Chronobiological related factors and weight loss evolution in severe obese patients undergoing bariatric surgery

Abstract

Currently, the most effective treatment for severe obesity resulting in a large and marked weight loss is bariatric surgery (BS) (Courcoulas, AP et al. 2013).However, several studies have shown that weight loss outcomes after bariatric surgery can vary widely among patients and a sizable portion of them present a relative poor weight loss response (Christou, NV et al. 2006;Courcoulas, AP et al. 2013). The reasons why patients do not achieve success in terms of weight loss after a bariatric surgery are still largely unknown. Recent evidence has shown an association between weight loss- resistance in obesity and factors related with chronobiology such as the individual chronotype; a set of polymorphisms of the CLOCK; and external synchronizing factors such as the timing of food intake(Garaulet, M et al. 2010; Garaulet, M et al. 2011;Garaulet, M et al. 2012; Garaulet, M et al. 2013 López-Guimerà,G et al 2014).Chronobiology is a relatively new area of research that studies the biological rhythms, which are found throughout the living organism(Levandovski, R. et al 2013). Despite the increasing body of literature on this field, there is no evidence that chronobiology related factors may influence the weight loss outcome in subjects undergoing bariatric surgery. The following work aims to elucidate the role of chronobiological related factors in obesity and weight loss evolution in patients that underwent the two currently more common bariatric surgery techniques: Roux-en-Y Gastric Bypass (RYGB) and Sleeve Gastrectomy (SG). In order to test our hypothesis we have evaluated data from a severely obese cohort of patients that went through bariatric surgery at Hospital Clinic from 2009-2011. We evaluated weight loss evolution after RYGB and SG, and a set of internal and external chronobiology related factors such as CLOCK 3111T/C SNP, individual chronotype and the time of food intake. Our results suggest that the high inter-individual variability of the weight loss response to RYGB and SG at mid-term following could be depicted by distinct patterns of weight loss. Interesting poor weight loss can be illustrated by two different patterns: 1) primary poor weight loss characterized by poor weight loss response throughout follow up 2) secondarily poor weight loss pattern characterized by significant weight loss but subsequent weight. Also we shown that evening chronotype is associated with initial obesity and to weight loss evolution in severe obese patients after BS. In addition, we found that carriers of the risk allele C in CLOCK 3111T/C with more evening type showed a higher body weight compared with more morning type subjects. Moreover, we have found that the percentage of late lunch eaters was significantly higher in the primarily poor weight loss responders. Interestingly these differences in weight loss evolution could not being explained in differences in energy intake, dietary composition, circadian preference and sleep duration. Our

results imply that genetic and circadian assessment could provide tailored weight loss recommendations even in subjects that undergo bariatric surgery. Moreover, the timing of food intake also is important for weight regulation and eating at the right time, and may be a relevant factor to considerer in weight loss therapies including bariatric surgery.

Actualmente el tratamiento más efectivo para tratar la obesidad severa es la cirugía bariátrica resultado en una gran pérdida de peso (Courcoulas, AP et al. 2013). Sin embargo, varios estudios han mostrado que los resultados en la pérdida de peso, pueden variar enormemente entre los pacientes y una parte de estos presentan una escasa pérdida de peso.(Christou, NV et al. 2006;Courcoulas, AP et al. 2013). Las razones del por qué los pacientes no logran el éxito en términos de pérdida de peso después de una cirugía bariátrica son desconocidas. Recientemente se ha encontrado una asociación entre la resistencia a la pérdida de peso y factores relacionados con la cronobiología tales como el cronotipo, genes CLOCK y factores externos de sincronización como la hora de la comida (Garaulet, M et al. 2010; Garaulet, M et al. 2011;Garaulet, M et al. 2012; Garaulet, M et al. 2013 López-Guimerà,G et al 2014). La cronobiología, un área relativamentente nueva que estudia los ritmos biológicos encontrados en los organismos vivos (Levandovski, R. et al 2013). A pesar del creciente número de publicaciones en esta área, no existe evidencia de que factores relacionados con la cronobiología puedan influenciar la pérdida de peso en sujetos que han pasado por una cirugía bariátrica. El presente trabajo tiene como objetivo aclarar el rol de los factores relacionados a la cronobiología en la obesidad y la evolución de la pérdida de peso en pacientes que han sido sometidos a cirugía bariátrica. Para probar nuestra hipótesis hemos evaluado datos de una cohorte de pacientes obesos severos que fueron sometidos a una cirugía bariátrica en el Hospital Clinic del 2009 al 2011. Hemos evaluado la evolución de peso después de las dos cirugías más comunes: by pass gastrico (RYGB) y manga gástrica así como factores relacionados con la cronobiología tales como CLOCK 3111T/C SNP, cronotipo individual y la hora de la comida. Nuestros resultados sugieren que la gran inter- variabilidad en la pérdida de peso después de una cirugía bariátrica puede ser representada en tres distintos patrones de pérdida de peso. Particularmente, una escasa pérdida de peso puede ser representada por dos diferentes patrones: 1) Pérdida escasa de peso primaria caracterizada por poca pérdida de peso desde el inicio 2) Pérdida escasa de peso secundaria que presenta una

buena pérdida de peso pero hay un significativo aumento/re ganancia de peso. También hemos demostrado que los sujetos clasificados como nocturnos presentan una mayor obesidad inicial y una menor pérdida de peso después de una cirugía bariátrica. Además hemos encontrado que las personas con el alelo C en el gen CLOCK 3111T/C que son nocturnos, presentan mayor peso comparado con los matutinos. Finalmente hemos encontrado que el porcentaje de comedores tardíos es significativamente alto en los sujetos clasificados como perdedores escasos de peso primarios. Estas diferencias en la evolución de la pérdida de peso no pudieron ser explicadas por diferencias en la energía, composición dietética, preferencia circadiana y la duración del sueño. Nuestros resultados sugieren que una evaluación genética y circadiana puede proveer recomendaciones personalizadas para la pérdida de peso en sujetos que han sido operados con una cirugía bariátrica. Además, la hora de la comida es un importante factor para la regulación de peso; comer a la hora correcta, puede ser un factor relevante para considerar en el tratamiento para la pérdida de peso, incluyendo la cirugía bariátrica.