Metabolismus natriuretického peptidu a glukózy typu B

V jedné z našich nedávných studií jsme zkoumali inzulinovou senzitivitu (index OGIS) a sekreci inzulinu (funkce beta buněk s inzulinogenním indexem, IGI) u pacientů se srdeční insuficiencí pomocí často odebraného orálního glukózového tolerančního testu (21). Inzulinová senzitivita byla snížena u CHF ve srovnání s kontrolou (OGIS: 354±14 ml/min/m2 vs. 450±20; p<0,003). Také funkce beta buněk byla snížena (IGI: 100±14 vs. 150±45 pmolINS/pmolGLUC). Je zajímavé, že mezi BNP a IGI existuje významná inverzní korelace (r=0,41, p<0,05) (21). Vztah mezi BNP a metabolismem glukózy byl prozkoumán pouze částečně. BNP v plazmě stoupá jako odpověď na hyperglykémii, ale není ovlivněn hyperinzulinémií (22, 23). Na druhé straně fyziologická role BNP na funkci beta buněk a citlivosti na inzulín nebyla dosud zkoumána. Protože hladiny BNP rostou se stupněm srdeční insuficience a inzulinová rezistence koreluje se stupněm kardiomyopatie, předpokládáme, že BNP ovlivňuje metabolismus glukózy u zdravých mužů.

Jedním ze zlatých standardů vyšetřování jak funkce beta buněk, tak periferní citlivosti na inzulín je inzulínem modifikovaný často odebraný intravenózní glukózový toleranční test (FSIGT). FSIGT spočívá v intravenózním podání glukózového bolusu v časovém bodě 0 následovaném intravenózním podáním inzulínu v časovém bodě 20 minut (18,19,20). Stanovení glukózy, inzulínu a C-peptidu v častých intervalech do časového bodu 180 minut umožňuje výpočet akutní inzulínové odpovědi, účinnosti glukózy, inzulínové clearance a inzulínové senzitivity pomocí minimální modelové analýzy (13) Intravenózní podání 3 pmol/ kg/min BNP dosahuje plató zvýšených plazmatických koncentrací BNP po 60 minutách. V předchozích publikacích byla tato infuze podávána během 4 hodin, čímž bylo dosaženo ustáleného stavu plazmatického BNP mezi časovými body 60 minut a 240 minut (17). Pomocí tohoto již zavedeného protokolu se snažíme udržovat trvale vysoké hladiny BNP v plazmě po dobu tří hodin FSIGT. Kombinace obou protokolů BNP (17) a FSIGT (13) v intervenční studii bude adekvátním prostředkem ke zkoumání vlivu BNP na metabolismus glukózy u zdravých subjektů.

Cílem této studie je prozkoumat účinek intravenózní infuze BNP-32 (American Peptide, Kalifornie, USA) na funkci beta buněk a citlivost na inzulín během FSIGT u zdravých dobrovolníků.

-65, -60, -30, 0, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 14, 19, 22, 27, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 120, 140 , 150 a 180 min pro měření glukózy, inzulínu a C-peptidu (8 ml na časový bod: časové body -30, 0, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 14, 19, 22, 27, 30, 35, 40, 50, 70, 100, 140 a 180 min), pro měření BNP a NT-proBNP (4 ml na časový bod: časové body -65, -60, -30, 0, 30, 60 , 90, 120, 150 a 180 min) a pro měření plazmatického sodíku, draslíku a kreatininu (8 ml na časový bod: časové body -60, 60 a 180 minut).

Primárním výsledným parametrem je plocha pod křivkou inzulínu (AUCinsulin) od časového bodu -30 do 180 min.

Sekundárními výstupními parametry jsou AUCglukóza a AUCc-peptid od časového bodu -30 do 180 min, hladiny BNP- a NT-proBNP od časového bodu -65 do 180, plazmatický sodík, draslík a kreatinin od časového bodu -60 do 180.

Ve dnech studia přijdou dobrovolníci do studovny kolem 07:45 po nočním půstu. Po zvážení zůstanou po celou dobu studie na lůžku, s výjimkou stání a močení. Dvě jehly pro žilní průtok (Venflon, Helsingborg, Švédsko) budou zavedeny do antekubitálních žil pravé a levé paže pro podávání infuzí a odběru krve. Subjekty budou odpočívat po dobu přibližně 15 minut, než získají základní krevní vzorky (v časovém bodě - 65 minut).

3,0 pmol/kg/min lidského BNP-32 (American Peptide, Kalifornie, USA), který je vyřešen v Haemaccelu (10 ml/h), nebo placeba (Haemaccel, 10 ml/h, samostatně) bude nepřetržitě podáván po dobu 4 hodin mezi časovými body -60 a 180 minut, za použití injekční pumpy (Treonic, Vickers Medical, Basingstoke, Spojené království). Mezi podáním BNP a placeba ve dvou různých dnech studie bude vymývací období alespoň 2 týdny. Tento protokol byl použit ve studii Lainchbury et al. (17).

330 mg/kg tělesné hmotnosti glukózy bude podáváno jako bolus během 30 sekund v časovém bodě 0-0,5 minuty.

0,03 IU/kg rychle působícího inzulínu (Actrapid, Novo-Nordisk, Dánsko) bude podáváno intravenózní infuzí po dobu 5 minut počínaje časovým bodem 20.

Vzorky krve budou odebírány v časových bodech: -65, -60, -30, 0, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 14, 19, 22, 27, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 120, 140, 150 a 180 min pro měření glukózy, inzulínu a C-peptidu (8 ml na časový bod: časové body -30, 0, 3, 4, 5, 6, 8, 10 , 14, 19, 22, 27, 30, 35, 40, 50, 70, 100, 140 a 180 min), pro měření BNP a NT-proBNP (4 ml na časový bod: časové body -65, -60 , -30, 0, 30, 60, 90, 120, 150 a 180 min) a pro měření plazmatického sodíku, draslíku a kreatininu (8 ml na časový bod: časové body -60, 60 a 180 minut).

Konečný bezpečnostní vzorek krve bude odebrán v časovém bodě 270 minut pro plazmatický sodík, draslík, kreatinin a BNP, NT-proBNP, sodík, draslík, kreatinin, GPT, gama-GT, celkový bilirubin, aby se zajistilo, že (NT-pro)BNP hladiny se vrátily na výchozí hodnotu a další parametry jsou v normálním rozmezí.

Celkový objem odebrané krve bude asi 230 ml. Při močení budou subjekty požádány, aby shromáždily moč vyloučenou během období studie (-65 až 180 minut). pro měření vylučování sodíku, draslíku a kreatininu.

Během celé studie bude nepřetržitě monitorována srdeční frekvence a krevní tlak. Pokud je systolický krevní tlak nižší než 85 mmHg nebo srdeční frekvence nižší než 50 tepů za minutu, infuze BNP se zastaví.

Analýza dat pro odhad citlivosti na inzulín, sekrece ß-buněk, clearance inzulínu, jaterní extrakce inzulínu a rychlost výskytu inzulínu bude provedena minimální modelovou počítačovou analýzou často odebraného intravenózního glukózového tolerančního testu.