Dietní glykemický index, funkce mozku a příjem potravy u pacientů s diabetes mellitus 1. typu
Zpracované sacharidy způsobují rychlé změny krevního cukru a jsou spojovány s přejídáním a obezitou. Ukázali jsme, že testovací jídla s vysokým obsahem zpracovaných sacharidů ovlivňují oblasti mozku, které se podílejí na závislosti, bažení a přejídání. Není známo, zda tuto aktivaci mozku a její pravděpodobné nepříznivé účinky zprostředkovávají změny krevního cukru nebo související vyšší hladiny inzulínu.
Odpověď na tuto otázku je důležitá pro pacienty s diabetem 1. typu, kteří mají zvýšené riziko obezity a poruchy příjmu potravy: Je-li kauzálním mechanismem hladina cukru v krvi, optimální pokrytí inzulínem by mělo být protektivní. Pokud je však inzulin kauzálním mechanismem, dieta s vysokým obsahem zpracovaných sacharidů by mohla predisponovat k přejídání a přibírání na váze, protože tato dieta vyžaduje vyšší dávky inzulinu.
Abychom tyto faktory rozptýlili, budeme studovat aktivaci mozku a příslušné krevní markery u 15 mužů s diabetem. Ve 4 sezeních vyšetříme jídla s rozdílnými vlastnostmi sacharidů při podávání inzulinových infuzí.
Přehled studie
Postavení
Podmínky
Detailní popis
Bude přijato celkem 15 mužských účastníků (ve věku 18-45 let) s T1DM. Účastníci budou zařazeni do studie na celkem 1-3 měsíce a zúčastní se návštěvy před testem a tří testovacích návštěv, každou po 10-12hodinovém nočním hladovění. Účastníci budou instruováni, aby mezi návštěvami konzumovali svou pravidelnou stravu udržující váhu.
Na návštěvě před testem se vedoucí studie nebo PI setká s účastníky, potvrdí způsobilost a získá informovaný souhlas. Účastníci dostanou jídlo s nízkým glykemickým indexem (GI) s optimálním iv inzulínovým krytím pomocí algoritmu negativní zpětné vazby k udržení euglykémie (euglykemický clamp). Potřeba inzulínu bude kvantifikována. Někdy během návštěvy se účastníci představí ve výzkumném zobrazovacím zařízení BIDMC na praktickou MRI sezení, během kterého podstoupí krátkou zobrazovací sekvenci, aby si zvykli na proces skenování a odstranili úzkost jako zmatek zobrazovacích dat.
Při každé ze 3 testovacích návštěv bude aplikována jedna z následujících experimentálních podmínek v randomizovaném, zaslepeném cross-over designu: (a) jídlo s vysokým GI s euglykemickou svorkou, (b) jídlo s nízkým GI s euglykemickou svorkou, (c) vysoké GI jídlo s primární infuzí variabilního inzulínu rychlostí stanovenou během návštěvy před testem. Po ustálení ustáleného stavu bude provedeno základní laboratorní vyhodnocení a zobrazení MRI, po kterém bude následovat testovací jídlo. Zobrazování bude opakováno 1 a 4 hodiny po jídle. Vzorky krve pro příslušné metabolické a hormonální parametry budou odebírány každých 30 minut. Každá testovací návštěva končí standardním váženým jídlem pro kvantifikaci ad-libitního příjmu.
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Spojené státy, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Kritéria pro zařazení:
- Diabetes 1. typu po dobu minimálně 3 let
- BMI 20-35 kg/m2
- Použití inzulínové pumpy
- Ochotný a schopný: Udržet si váhu a dokumentovat po dobu studia
Kritéria vyloučení:
- Inzulinová rezistence (aktuální potřeba inzulinu > 1,5 U/kg/den)
- Potřeba inzulinu < 0,5 jednotky/kg/den (hranice pro zachování funkce beta-buněk)
- HbA1C ≥ 8,0 %
- DKA do 2 měsíců
- Časté hypoglykémie (BG <50 mg/dl), > 3krát týdně
- Kolísání tělesné hmotnosti > 10 % oproti předchozímu roku
- Kouření nebo zneužívání nelegálních látek
- Vysoká úroveň fyzické aktivity (≥ 60 minut denně, ≥ 4 dny v týdnu)
- Aktuální dieta na hubnutí
- Zdravotní problémy, léky nebo doplňky stravy, které mohou ovlivnit metabolismus, působení inzulínu, tělesnou hmotnost, chuť k jídlu, výdej energie nebo gastrointestinální absorpci (např. celiakie)
- Alergie na sloučeniny nebo nesnášenlivost tekutých jídel
- Vylučovací kritéria MRI
- Další podmínky podle vlastní zprávy, které by zakazovaly hodnocení na základě účasti a výzkumného pracovníka
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Léčba
- Přidělení: Randomizované
- Intervenční model: Crossover Assignment
- Maskování: Dvojnásobek
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: jídlo s vysokým GI, euglykemická inzulinová svorka
Bude konzumován nutriční koktejl s vysokým GI.
Pravidelný inzulín bude podáván intravenózně podle algoritmu negativní zpětné vazby k udržení euglykémie. Tento stav vede k euglykémii s vysokými hladinami inzulínu.
|
Tekutá testovací jídla s vysokým a nízkým GI jsou přizpůsobena složení makroživin (60 % sacharidů, 15 % bílkovin, 25 % tuku), profilům mikroživin, fyzikálním vlastnostem, chutnosti a sladkosti.
Strava zajistí 25 % individuálních denních energetických potřeb, jak je odhadnuto podle rovnice Harrise Benedicta.
Vysokého glykemického indexu ~90 je dosaženo použitím kukuřičného sirupu jako zdroje sacharidů.
Inzulin bude podáván intravenózně po dobu 5 hodin.
Během celého vypínacího protokolu budou hladiny glukózy měřeny každých 5 minut.
Bazální infuze inzulinu bude zahájena při 80 % bazální rychlosti inzulinové pumpy pacienta a bude upravena mezi 0,1 a 2,5 mU/kg•min, v závislosti na hladině glukózy v plazmě pacienta ve vztahu k cílovému rozmezí 90–100 mg/dl.
|
|
Experimentální: jídlo s vysokým GI, fixní infuze inzulínu
Bude konzumován nutriční koktejl s vysokým GI.
Pravidelný inzulín bude podáván intravenózně rychlostí dříve stanovenou pro udržení euglykémie po jídle s nízkým glykemickým indexem.
Tento stav má za následek středně těžkou hyperglykémii s nízkou hladinou inzulínu.
|
Tekutá testovací jídla s vysokým a nízkým GI jsou přizpůsobena složení makroživin (60 % sacharidů, 15 % bílkovin, 25 % tuku), profilům mikroživin, fyzikálním vlastnostem, chutnosti a sladkosti.
Strava zajistí 25 % individuálních denních energetických potřeb, jak je odhadnuto podle rovnice Harrise Benedicta.
Vysokého glykemického indexu ~90 je dosaženo použitím kukuřičného sirupu jako zdroje sacharidů.
Primárně aktivovaná variabilní infuze inzulínu bude podávána rychlostí stanovenou pro dosažení euglykémie po jídle s nízkým glykemickým indexem.
Očekává se, že to povede ke střední hyperglykémii, protože jídlo s vysokým GI je spojeno s vyšší potřebou inzulínu.
Kvůli bezpečnosti pacienta budou hladiny glukózy měřeny každých 30 minut.
Pokud jsou hladiny glukózy > 400 mg/dl nebo < 60 mg/dl, infuze inzulínu bude upravena tak, aby se udržela cílová hladina glukózy 60-400 mg/dl.
|
|
Aktivní komparátor: jídlo s nízkým GI, euglykemická inzulinová svorka
Bude konzumován nutriční koktejl s nízkým GI.
Pravidelný inzulín bude podáván intravenózně podle algoritmu negativní zpětné vazby k udržení euglykémie.
Tento stav má za následek euglykémii s nízkou hladinou inzulínu.
|
Inzulin bude podáván intravenózně po dobu 5 hodin.
Během celého vypínacího protokolu budou hladiny glukózy měřeny každých 5 minut.
Bazální infuze inzulinu bude zahájena při 80 % bazální rychlosti inzulinové pumpy pacienta a bude upravena mezi 0,1 a 2,5 mU/kg•min, v závislosti na hladině glukózy v plazmě pacienta ve vztahu k cílovému rozmezí 90–100 mg/dl.
Tekutá testovací jídla s vysokým a nízkým GI jsou přizpůsobena složení makroživin (60 % sacharidů, 15 % bílkovin, 25 % tuku), profilům mikroživin, fyzikálním vlastnostem, chutnosti a sladkosti.
Strava zajistí 25 % individuálních denních energetických potřeb, jak je odhadnuto podle rovnice Harrise Benedicta.
Nízkého glykemického indexu ~40 je dosaženo použitím nevařeného kukuřičného škrobu jako zdroje sacharidů.
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens Krevní průtok
Časové okno: 4 hodiny po jídle
|
Průtok krve mozkem v pravém a levém nucleus accumment byl měřen arteriálním spinovým značením (MRI).
Průtok krve byl normalizován pro perfuzi celého mozku a korigován na výchozí perfuzi v příslušné oblasti mozku a pořadí jídla, podle našeho plánu a priori statistické analýzy.
|
4 hodiny po jídle
|
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens Krevní průtok
Časové okno: 1 hodinu po jídle
|
Průtok krve mozkem v pravém a levém nucleus accumment byl měřen arteriálním spinovým značením (MRI).
Průtok krve byl normalizován pro perfuzi celého mozku a korigován na výchozí perfuzi v příslušné oblasti mozku a pořadí jídla, podle našeho plánu a priori statistické analýzy.
|
1 hodinu po jídle
|
|
Průtok krve v jiných oblastech mozku zapojených do regulace příjmu - dorzální kaudát
Časové okno: 4 hodiny po jídle
|
Průtok krve mozkem byl měřen arteriálním spinovým značením (MRI).
Seskupená data MRI byla vizuálně kontrolována na postprandiální rozdíly mezi stavy.
Krevní tok z klastru, který stahuje podmínky v pravém dorzálním ocasu, přímo laterálně k nucleus acmbent, byl extrahován, normalizován pro perfuzi celého mozku a korigován na základní perfuzi v příslušné oblasti mozku a pořadí jídla, podle naší a priori statistické analýzy plán.
|
4 hodiny po jídle
|
|
Průtok krve v jiných oblastech mozku zapojených do regulace příjmu - Ventrolaterální striatum
Časové okno: 1 hodinu po jídle
|
Průtok krve mozkem byl měřen arteriálním spinovým značením (MRI).
Seskupená data MRI byla vizuálně kontrolována na postprandiální rozdíly mezi stavy.
Průtok krve z klastru kontrahujícího podmínky v pravém ventrolaterálním striatu, přímo laterálně k nucleus acmbent, byl extrahován, normalizován na perfuzi celého mozku a korigován na základní perfuzi v příslušné oblasti mozku a pořadí jídla, podle naší a priori statistické analýzy plán.
|
1 hodinu po jídle
|
|
Funkční konektivita Nucleus Accumbens, hypotalamu a dalších oblastí mozku zapojených do regulace příjmu
Časové okno: 4 hodiny po jídle
|
Hladina koncentrace kyslíku v mozkové krvi byla měřena pomocí funkční MRI v klidovém stavu (rs-fMRI).
Analýza založená na semenech byla provedena se semenem na pravém Nucleus Accumbens.
Funkční konektivita mezi Nucleus Accumbens a hypothalamem byla hodnocena pomocí extrakce měření časové korelace.
|
4 hodiny po jídle
|
|
Funkční konektivita Nucleus Accumbens, hypotalamu a dalších oblastí mozku zapojených do regulace příjmu
Časové okno: 1 hodinu po jídle
|
Hladina koncentrace kyslíku v mozkové krvi byla měřena pomocí funkční MRI v klidovém stavu (rs-fMRI).
Analýza založená na semenech byla provedena se semenem na pravém Nucleus Accumbens.
Funkční konektivita mezi Nucleus Accumbens a hypothalamem byla hodnocena pomocí extrakce měření časové korelace.
Funkční konektivita mezi Nucleus Accumbens a dalšími oblastmi mozku byla vizuálně hodnocena.
|
1 hodinu po jídle
|
Další výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Hladina glukózy v plazmě
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Hladina inzulínu v séru
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Sérové mastné kyseliny
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazmový ghrelin
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut a analyzovány jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazmový GLP-1
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut a analyzovány jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazma PYY
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut a analyzovány jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazmový CCK
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
analyzován jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazmatický glukagon
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
vzorky krve budou odebírány každých 30 minut a analyzovány jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Plazmový leptin
Časové okno: 0-4,5 hodiny po jídle
|
analyzován jako součást panelu metabolických hormonů
|
0-4,5 hodiny po jídle
|
|
Metabolomika
Časové okno: 0, 1 a 4 hodiny po jídle
|
Metodika LC-MS/MS využívající několik chromatografických stacionárních fází pro > 400 metabolitů
|
0, 1 a 4 hodiny po jídle
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia
Primární dokončení (Aktuální)
Dokončení studie (Aktuální)
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Odhad)
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Jiný identifikátor: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .