Einleitung: Die bariatrische Chirurgie ist eine Therapieoption bei Adipositas, die bei den Patienten neben der Gewichtsabnahme auch verschiedene Komorbiditäten verbessert. Gegenstand aktueller Forschung ist, ob sich auch die kognitive Leistungsfähigkeit nach der Operation verbessert. Über die Ursachen einer möglichen Verbesserung sowie strukturelle cerebrale Korrelate ist noch wenig bekannt. Auch ist nicht bekannt, ob es im Hinblick auf kognitive Veränderungen Unterschiede zwischen üblichen Operationsverfahren gibt.
Methodik: Im Rahmen einer Interventionsstudie an der Charité Universitätsmedizin Berlin wurden 69 Patienten mit Adipositas untersucht. Vor einer bariatrischen Operation und 6 Monate nach dieser wurden 40 Patienten getestet, während 29 Patienten einer Wartekontrollgruppe im gleichen Zeitraum ebenfalls zu 2 Zeitpunkten untersucht wurden. Das Untersuchungsspektrum beinhaltete eine körperliche Untersuchung, eine neurokognitive Testbatterie, eine Blutuntersuchung und eine MRT-Messung. Die Untersuchungsergebnisse wurden mittels univariater ANCOVAs statistisch ausgewertet. Durch bivariate Korrelationen wurde auf Zusammenhänge zwischen Verbesserungen in der kognitiven Leistungsfähigkeit und Veränderungen in Entzündungsparametern und Parametern des Glukosestoffwechsels geprüft. Weiterhin wurde mittels genannter Verfahren innerhalb der Interventionsgruppe untersucht, ob die Auswirkungen verschiedener Operationsmethoden (kombiniert malabsorptiv-restriktive und rein restriktive) sich unterscheiden.
Ergebnisse: In der Interventionsgruppe verbesserten sich nach Operation diverse physische und psychische Parameter. Im Gruppenvergleich zeigte sich nach Operation eine Vergrößerung des Volumens der grauen Substanz in hippocampalen und fronto-temporalen Arealen sowie eine Verminderung des Volumens im Bereich des ventralen Striatums. Es zeigten sich wenig Hinweise darauf, dass sich die kognitive Leistungsfähigkeit nach Operation signifikant verbessert. Patienten, die bei Erstuntersuchung schlechte Testergebnisse hinsichtlich der Exekutivfunktionen erzielten, schienen allerdings von einer bariatrischen Operation zu profitieren. Es fanden sich keine Korrelationen zwischen den Verbesserungen in den Exekutivfunktionen und Veränderungen von Entzündungsparametern und Parametern des Glukosestoffwechsels. Patienten, die mittels eines kombinierten Verfahrens operiert worden waren, hatten im Gruppenvergleich zu Patienten mit ausschließlich restriktivem Verfahren einen größeren Gewichtsverlust, es ließen sich allerdings keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich Veränderungen der kognitiven Leistungsfähigkeit feststellen.
Schlussfolgerungen: Unsere Studie gibt weitere Hinweise darauf, dass bariatrische Operationen positive Auswirkungen auf Hirnstruktur und -funktion der Patienten haben. Die von uns angewandten Korrelationsanalysen konnten keine Faktoren benennen, mit welchen die Veränderungen in Zusammenhang stehen. Nach unserem Wissen ging unsere Studie erstmalig direkt auf die Auswirkungen auf kognitive Leistungen von unterschiedlichen Operationsmethoden ein. Weitere Forschung mit größeren Fallzahlen ist nötig, um die von uns berichteten Veränderungen zu bestätigen und die Ursachen dieser zu eruieren.
Introduction: Bariatric surgery is one treatment option for obesity which reduces patients’ bodyweight and improves comorbidities. Current research focuses on whether cognitive performance is improved after surgery. Yet, little is known about the causes of possible improvement and its structural cerebral correlates. Furthermore, it is not known whether there are differences between common surgical procedures in regard to cognitive changes.
Methods: As part of an intervention study at the Charité Universitätsmedizin Berlin, 69 patients with obesity were examined. Before bariatric surgery and 6 months after the operation, 40 patients were tested, while 29 patients in a waiting control group were simultaneously examined at two dates during the same period. The study included a physical examination, a neurocognitive test battery, a blood test and a MRI. The results were statistically evaluated by one-way ANCOVAs. Bivariate correlations were used to test for relationships between improvements in cognitive performance and changes in inflammatory and glucose metabolism parameters. Furthermore, the intervention group was examined for the effects of different surgical methods (combined malabsorptive-restrictive and purely restrictive), in regard to cognitive performance.
Results: In the intervention group various physical and psychological parameters improved after surgery. In the group comparison, surgery patients showed an increase in the volume of gray matter in hippocampal and fronto-temporal areas and a reduction in the area of the ventral striatum. There was little evidence that cognitive performance improved significantly after surgery. However, patients who performed poorly in executive function at baseline seemed to benefit from bariatric surgery. There were no correlations between the improvements in executive functions and changes in inflammatory parameters and parameters of glucose metabolism. Patients who had undergone a combined procedure had greater weight loss compared to patients with restrictive treatment alone, yet no significant differences in cognitive performance were observed.
Discussion: Our study provides further evidence that bariatric surgery has beneficial effects on patient brain structure and function. The correlation analysis could not identify underlying factors to which changes in cognition were related. To the best of our knowledge, this is the first study which focuses on the impact of different surgical techniques on cognitive performance. Further research with larger case numbers is needed to confirm the changes we have reported and to investigate underlying causes.
