Kontrakce (cvičením) zprostředkované vychytávání glukózy jako terapeutický cíl u diabetu 2. typu

Cíl 1: Zjistit, zda akutní infuze nitroprusidu sodného, ​​dárce NO, zvyšuje vychytávání glukózy v nohou v klidu u pacientů s diabetem 2. typu.

Dvacet pacientů s diabetem 2. typu mužského pohlaví ve věku 30 až 60 let bude rekrutováno z naší kliniky a prostřednictvím inzerátu. Kritéria zařazení:

• nekuřáci
• bez zjevného koronárního onemocnění (zátěžové EKG)
• index tělesné hmotnosti < 35 kg.m-2
• plazmatická glukóza nalačno > 7 mmol.l-1 a/nebo po 75 g orální zátěže glukózou hladiny plazmatické glukózy > 11,1 mmol.l-1
• neléčivé (s kontrolovanou dietou)

Průtok krve nohou (termodiluce) a odezvy vychytávání glukózy (arteriálně-venózní rozdíly) na tři kumulativní dávky nitroprusidu sodného (0,1, 0,3 a 0,6 ug.kg-1.min-1, 10 minut na dávku) podané do stehenní tepny pomocí technik zavedených v naší laboratoři budou hodnoceny. Dávky jsou založeny na našich rozsáhlých nepublikovaných pozorováních a byly vypočteny tak, aby ležely na lineární části křivky dávka-odpověď a vyvolávaly lokální a ne systémové hemodynamické účinky. Jako kontrolu budeme také hodnotit odezvy na nitrátově nezávislý vazodilatátor, Verapamil (Isoptin) (1, 3 a 6 ug.kg-1.min-1 dávky). Verapamil je antagonista vápníkového kanálu, který přímým působením na hladké svalstvo způsobuje vazodilataci. Dávky budou titrovány tak, aby byly získány podobné odezvy krevního toku, a dvě léčiva budou podávána v náhodném pořadí s 60minutovou vymývací periodou. Dávky verapamilu budou stanoveny v pilotních experimentech. Biopsie Vastus lateralis se provedou na začátku a po nejvyšší dávce každého léku a změří se cGMP a translokace GLUT-4.

Pro srovnání s diabetiky 2. typu bude provedena jediná biopsie Vastus lateralis.

Význam: Tato studie určí, zda akutní suplementace NO stimuluje svalovou translokaci GLUT-4 a vychytávání glukózy u pacientů s diabetem 2. typu.

Pilotní studie: Stanovit, zda perorální nitráty zvyšují hladiny vydechovaného NO u zdravých dobrovolníků a porovnat isosorbidmononitrát (ISMN) s pentaerytritoltetranitrátem (PETN), aby se určilo, který lék je účinnější při zvyšování vydechovaného NO.

Prostřednictvím inzerátu bude vybráno 15 zdravých dobrovolníků mužského pohlaví (stanoveno lékařským vyšetřením) ve věku mezi 18 a 65 lety. Kritéria pro zařazení zdravých kontrol budou:

• nekuřáci
• bez zjevného koronárního onemocnění (EKG)
• index tělesné hmotnosti < 30 kg.m-2
• plazmatická glukóza nalačno < 6,1 mmol.L-1
• neléčený

Budou odebrány vzorky krve a proveden orální glukózový toleranční test (OGTT). Základní hodnota vydechovaného oxidu dusnatého (NO) a průtok krve v plicích budou měřeny ve spolupráci s Dr. Brucem Thompsonem z oddělení Alfred Respiratory Department. Nitroprusid sodný (SNP) je známý donor NO a bude použit jako pozitivní kontrola. Po základním měření dostanou účastníci intravenózní (do žíly na předloktí) infuzi SNP (titrovaného od 0,3 ug/kg/min do maxima 3 ug/kg/min během 30 minut). Krevní tlak bude po celou dobu monitorován pomocí automatického tlakoměru. Po infuzi se změří vydechovaný NO a průtok krve v plicích.

Účastníci poté zahájí druhou fázi studie, aby zjistili, zda ISMN a PETN zvyšují hladiny vydechovaného NO a aby určili, který lék je v tomto ohledu silnější.

Návštěva 2, 3 a 4: Účastníci obdrží každý z následujících studijních léků v randomizovaném latinském čtvercovém designu:

• Placebo podané jednou ráno v den návštěvy 2, 3 nebo 4,
• ISMN mononitrát s prodlouženým uvolňováním (120 mg) podávaný jednou ráno v den návštěvy 2, 3 nebo 4; &
• pentaerythritol tetranitrát (160 mg podaných jednou ráno v den návštěvy 2, 3 nebo 4).

Mezi každým ošetřením/návštěvou bude 7denní vymývací období. Účastníci podstoupí opakovaná měření vydechovaného NO, průtoku krve v plicích a OGTT tři hodiny po podání každého studovaného léku. Krev bude odebrána před a každou hodinu poté, co účastník užil každý lék, pro měření metabolitů NO (např. dusitany/dusičnany, nitrosothioly, nitrosohemoglobin). Nitrátové léky jsou občas spojeny s bolestmi hlavy a závratěmi. Bolesti hlavy lze léčit paracetamolem.

Koncové body na začátku a po léčbě budou:

• Po perorálním podání glukózy 75 g
• Hladiny NO ve vydechovaném vzduchu
• Plicní průtok krve

Význam: Jakmile bude určen nejúčinnější dárce NO, bude použit v chronické nitrátové studii popsané v Cíli 2.

Cíl 2: Zjistit, zda chronická nitrátová terapie po dobu 12 týdnů zlepšuje glukózovou toleranci a HbA1c u pacientů s diabetem 2. typu.

Z našich klinik a prostřednictvím inzerátu bude rekrutováno dvacet mužů s diabetem 2. typu ve věku 30 až 60 let, kteří splňují kritéria pro zařazení uvedená v cíli 1. Pacienti budou randomizováni do 12týdenní léčby jak s dlouhodobě působícími nitráty (isosorbidmononitrát 60 mg denně, Imdur), tak s placebem (zkřížený design). Primární koncové body budou:

• glykovaný hemoglobin (HbA1c)
• příjem glukózy v celém těle v klidu (metodika stabilního indikátoru glukózy, (39-41))
• Absorpce glukózy v celém těle po (0-2 hodiny) 75 g orální glukózové zátěže (metodika indikátoru)
• cGMP a translokace GLUT-4 kosterního svalu (biopsie svalu vastus lateralis před a po zatížení glukózou)
• glykogen, laktát, fosfokreatin, kreatin a ATP v kosterním svalu Význam: Tato studie určí, zda chronická nitrátová terapie zvyšuje translokaci GLUT-4 / vychytávání glukózy a má příznivé účinky na glykemickou kontrolu u pacientů s diabetem 2. typu.

Cíl 3:

Zjistit, zda akutní infuze AICAR, analogu AMP, zvyšuje vychytávání glukózy v nohou v klidu u pacientů s diabetem 2. typu.

Z naší kliniky a prostřednictvím inzerátu se bude rekrutovat dvacet zdravých mužů a dvacet mužů diabetiků 2. typu ve věku od 30 do 60 let. Kritéria pro zařazení diabetiků budou:

• nekuřáci
• bez zjevného koronárního onemocnění (zátěžové EKG)
• index tělesné hmotnosti < 35 kg.m-2
• plazmatická glukóza nalačno > 7 mmol.l-1 a/nebo po 75 g orální zátěže glukózou hladiny plazmatické glukózy > 11,1 mmol.l-1
• neléčivé (s kontrolovanou dietou)

Prokrvení nohou (termodiluce) a vychytávání glukózy (arteriálně-venózní rozdíly) odezva na 60minutovou intrafemorální infuzi AICAR (1 mg.kg-1.min-1, Clinalfa, Švýcarsko) pomocí technik zavedených v naší laboratoři. Jako kontrola budeme také měřit odezvy na infuzi vehikula (fyziologického roztoku) před zahájením křivky odezvy na dávku (60 minut). Budou stanoveny volné mastné kyseliny v plazmě, glycerol, triglyceridy a laktát a budou měřeny krevní plyny pro posouzení respiračního kvocientu. Biopsie Vastus lateralis budou provedeny na začátku a po AICAR a budou kvantifikovány následující parametry:

• Aktivita AMPK
• fosforylace nNOS
• Činnost NOS
• GLUT-4 translokace