Fruktóza a glukóza a TAS1R2 u diabetu 1. typu (TAS1R2)

ÚVOD:

Fruktóza je transportována portální žílou do jater, kde je rychle vychytávána hepatocyty a fosforylována na fruktóza-1-fosfát nezávisle na působení inzulínu enzymem fruktokinázou. Fruktóza se tedy za normálních podmínek přeměňuje především na glukózu, glykogen a laktát a v malé míře také na triglyceridy. Při vysokém příjmu fruktózy se však objevila hypertriglyceridémie.

Velké množství fruktózy, na rozdíl od glukózy, může vést ke zvýšení hladiny laktátu, pyruvátu a kyseliny močové u zdravých subjektů a pacientů s nekontrolovaným diabetem. Kyselina močová má však také prooxidační vlastnosti. Je možné, že kyselina močová neutralizuje oxidační poškození.

Sladkost je pro pacienty s diabetem velmi atraktivní, pravděpodobně kvůli genetickým variantám. Receptor sladké chuti je heterodimer 2 proteinových podjednotek, T1R2 (chuťový receptor, typ 1, člen 2) a chuťový receptor, typ 1, člen 3, umístěné na lidském chromozomu 1. T1R2 je složka specifická pro vnímání sladké chuti, protože chuťový receptor, typ 1, člen 3 se také účastní detekce umami, když se dimerizuje s chuťovým receptorem, typ 1, člen 1.

V současnosti žádná studie nehodnotila varianty TAS1R u jedinců s diabetem 1. typu.

EXPERIMENTÁLNÍ DESIGN:

Toto je randomizovaná, jednoduše zaslepená, obousměrná, zkřížená studie provedená ve Výzkumném centru (Clementino Fraga Filho University Hospital) zahrnující 30 dospělých s diabetem 1. typu.

Všichni dobrovolníci budou instruováni, aby vyplnili obvyklý dietní záznam, zaregistrovali si glykémii v kapilární krvi a aby se 24 dní před každým studijním dnem zdrželi intenzivní fyzické aktivity, alkoholu, potravin s vysokým obsahem tuku a nadbytku kofeinu.

Jeden den před každým studijním dnem zavoláme dobrovolníkům, abychom se zeptali na možné události, které mohou ovlivnit biochemické výsledky (jako jsou: infekce, chřipka, horečka). Pokud nějaké odhalíme, bude test přeplánován.

Dávky bazálního inzulínu budou zachovány a ráno v den studie nebude povolen žádný bolusový inzulín. Den studie bude proveden, pokud je cílová hladina glukózy v krvi ráno mezi 70 a 200 mg/dl.

Všichni dobrovolníci budou hodnoceni jako obousměrné zkřížení jedním zaslepeným, randomizovaným způsobem, se dvěma studiemi u stejného subjektu, 1 týden od sebe. Studie byla rozdělena do dvou dnů (jejich pořadí bylo randomizováno): jeden den s roztokem obsahujícím glukózu a druhý s roztokem obsahujícím glukózu.

Subjekty byly přijaty do Výzkumného centra (Nutriční laboratoř) přibližně v 7 hodin v den studie, aby otestovaly glukózu v kapilární krvi, odebraly vzorek arteriální žilní krve a zhodnotily pocity chuti k jídlu. Po těchto měřeních rychle vypijí testovací roztok.

Hodnocení chutnosti roztoku bude vyhodnoceno ihned poté. Pocity chuti k jídlu a budou testovány pomocí skóre VAS bezprostředně před a 70, 130 a 180 minut po roztoku.

Druhý vzorek arteriální žilní krve bude odebrán 185 minut po rozpuštění a bude testována glukóza v kapilární krvi před a 30, 90, 120 a 180 minut po rozpuštění.

Vyloučili jsme dobrovolníky, kteří nedokončí oba testy.

TESTOVACÍ ROZTOK Roztok bude obsahovat 75 g glukózy nebo stejné množství fruktózy zředěné ve 200 ml vody. Tato množství byla vypočtena s ohledem na obvyklý orální glukózový toleranční test. Navíc v současné době žádné studie nenaznačují kapacitu fruktózy u pacientů s diabetem 1. typu, nicméně se předpokládá, že absorpční kapacita fruktózy u zdravých dospělých se pohybuje od 30 g do 40 g.

OBVYKLÁ HODNOCENÍ STRAVY Obvyklý dietní příjem bude vyhodnocen z 3denních dietních záznamů a v denní studii budou provedena 24hodinová opakování. Všechny dietní záznamy budou analyzovány pomocí místního nutričního softwaru.

ANTROPOMETRICKÉ POSOUZENÍ BMI se vypočítá jako tělesná hmotnost v kilogramech dělená druhou mocninou výšky v metrech.

Obvod pasu bude určen jako průměr ze dvou měření vypočítaných s přesností na 0,1 cm uprostřed mezi dolním okrajem žebra a hřebenem kyčelní kosti po normálním výdechu.

Složení těla bude měřeno pomocí tetrapolární bioelektrické impedance (Biodynamic Model 450).

BIOCHEMICKÉ POSOUZENÍ Všechny vzorky arteriální žilní krve budou odebrány vyškolenými zdravotnickými pracovníky z materiálů na jedno použití ve Výzkumném centru (Nutriční laboratoř) a analyzovány v Laboratoři klinické analýzy (umístěné na Federální univerzitě).

Pro charakterizaci studované populace budou hodnoceny glykosylovaný hemoglobin, celkový cholesterol, HDL, kreatinin, aspartátaminotransferáza, alaninaminotransferáza a kreatinin. Glukóza, triglyceridy, kyselina močová, kyselina pyrohroznová, laktát a malonaldehyd budou měřeny před a 180 minut po požití roztoku

Glykosylovaný hemoglobin bude proveden vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií. Glukóza, celkový cholesterol, HDL a triglyceridy budou měřeny enzymatickou kolorimetrickou metodou. LDL cholesterol bude vypočítán pomocí Friedewaldovy rovnice. Kreatinin bude hodnocen kinetickou kolorimetrickou metodou pro výpočet clearance kreatininu pomocí Cockcroft-Gault. Kyselina pyrohroznová, aspartátaminotransferáza a alaninaminotransferáza budou stanoveny ultrafialovou kinetickou metodou. Kyselina močová a laktát stanoveny enzymokinetickou metodou. Malonaldehyd bude detekován enzymem vázaným imunosorbentním testem.

GENOTYPING Deoxyribonukleová kyselina (DNA) bude izolována z plné krve pomocí DNA Multi-Sample Kit (Applied Biosystems®) a vzorky byly skladovány při -20 stupních Celsia až do amplifikačních testů ve Výzkumné laboratoři (Laboratoř molekulární biologie, Federální univerzita).

Polymorfismus Ile191Val (rs35874116) v genu TAS1R2 bude detekován pomocí testu alelické diskriminace TaqMan (číslo ABI C_55646_20; Applied Biosystems, Foster City, CA) s polymerázovou řetězovou reakcí v reálném čase na systému ABI 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystem Detection System) . Podmínky polymerázové řetězové reakce jsou 95 stupňů Celsia po dobu 10 minut a 40 cyklů při teplotě 95 stupňů Celsia po dobu 15 s a 60 stupňů Celsia po dobu 1 minuty. Genotypizace bude ověřena použitím pozitivních kontrolních subjektů v každé 30jamkové destičce a také opakovaným zpracováním ≥ 5 % vzorků, které byly 100% souhlasné.

HODNOCENÍ SCHOPNOSTI A CHUŤOVÉHO ROZTOKU Vizuální analogové škály budou použity k posouzení hladu, sytosti, plnosti, potenciální spotřeby potravy a chutnosti testovaného roztoku a pocity chuti k jídlu budou hodnoceny chutnost, chuť, pachuť, vůně a vizuální přitažlivost roztoků.

Obě hodnocení se skládají z vizuální analogové stupnice, což je předem změřená 100mm stupnice, kterou lze použít k vizuálnímu znázornění intenzity symptomů. Každá stupnice je na svých koncích ukotvena protichůdnými deskriptory pocitů. Dobrovolníci budou požádáni, aby popsali své pocity umístěním svislé značky podél čáry, která nejlépe vyjadřuje intenzitu daných pocitů ohledně řešení. Vzdálenost této značky od příslušné kotvy je změřena a poté převedena na skóre v rozsahu od 0 (žádné nebo nejlepší možné) do 10 (nejhorší možné).

LÉČBA DIABETESU TYPU 1 Výzkumníci zahrnuli pouze dobrovolníky v režimu bazál-bolus s inzulínovou infuzní pumpou nebo analogy inzulínu (bazální: detemir nebo glargin; bolus: lispro, glulisin nebo aspart), aby se během experimentu vyhnuli oscilacím glukózy.

Všichni dobrovolníci budou poučeni, aby neměnili dávky bazálního inzulínu a neužívali ranní bolusový inzulín. Subjekty budou přijaty do Výzkumného centra přibližně v 7 hodin a budou jim testovány glykémie v kapilární krvi, a pokud je cílová hladina glykémie mezi 70 a 200 mg/dl, bude experiment proveden.

Před a během experimentu budeme 5krát testovat hladiny glukózy v kapilární krvi pomocí Accu-Check® Active, Roche a budou zrušeny v glukóze ≥350 mg/dl. V tomto případě provedeme bolusovou korekční dávku inzulínu.

STATISTICKÉ Statistické analýzy budou provedeny se statistickým softwarem a hladinou významnosti 5 %.

Kvantitativní proměnné budou popsány jako průměr a standardní odchylka. Mann-Whitney test bude použit pro srovnání mezi skupinami a Wilcoxonův test pro srovnání účinků roztoku v každé skupině. Dále bude použit Spearmanův korelační koeficient a regrese.