Glukagonová odpověď na prandiální podávání inzulínu u osob s diabetem 1. typu

Regulace a reakce glukagonu u osob s T1D v bazálním stavu a v reakci na různé stimuly zůstává nejasná. Dr. Philip Cryer již dříve uvedl, že u mladých dospělých T1D s průběhem onemocnění 16+9 let má nepřítomnost endogenní sekrece inzulinu za následek zvýšenou sekreci glukagonu po smíšeném jídle, přičemž dospěl k závěru, že endogenní inzulin recipročně reguluje alfa- buněčná sekrece glukagonu a také naznačuje, že dysregulace glukagonu může hrát důležitou roli v postprandiální hyperglykémii u T1D. Je zajímavé, že nedávný výzkum na lidských ostrůvcích ukázal, že inzulín inhibuje kontraregulační sekreci glukagonu parakrinním účinkem zprostředkovaným stimulací uvolňování somatostatinu závislou na SGLT2. Důležitou mezerou v našich znalostech je, zda načasování dávek prandiálního inzulínu ovlivňuje odpověď glukagonu na hyperglykemický stimul u pacientů s T1D, kteří mají nedetekovatelný C-peptid.

Kurz T1D. Obecně je k rozvoji těžké hyperglykémie zapotřebí ztráta 80 % funkce beta buněk. Endogenní sekrece inzulínu je téměř úplně ztracena během 3 až 5 let po diagnóze. U dětí s novou diagnózou T1D byly hladiny glukagonu vysoce spojeny s postprandiální glykémií, ale ne s hladinou HbA1c. Bylo také popsáno, že postprandiální hyperglukagonémie se významně zhoršuje, zatímco sekrece C-peptidu klesá během prvního roku onemocnění. Také u dětí s T1D delším než pět let se hladiny glukagonu po jídle zvýšily o 160 % od jednoho do šedesáti měsíců po diagnóze (8) a u dětí s trváním onemocnění 6,9 + 4 roky hladiny glukagonu silně korelovaly s glukózou po jídle. a mírně koreluje s hladinami HbA1C. Studie na dospělých T1D provedená v Číně ukázala, že postprandiální hladiny glukagonu byly vyšší u pacientů s T1D v prvním roce onemocnění ve srovnání s pacienty s delším průběhem onemocnění a že hypoglykemické příhody byly nižší u nově diagnostikovaných pacientů, což naznačuje, že sekreční funkce glukagonu se může s delším trváním onemocnění zhoršit. Tyto studie naznačují, že dysregulace glukagonu by mohla ovlivnit kontrolu glukózy exogenním inzulínem a že tato dysregulace se může měnit s trváním onemocnění.

Postprandiální hyperglykémie přispívá k variabilitě glukózy, potížím s dávkováním inzulínu a celkové nestabilitě kontroly glukózy. Nedávná analýza ze studie T1D Exchange, která zahrnovala 4 768 účastníků mladších 26 let s klinickou diagnózou T1D po dobu alespoň 1 roku, ukázala, že 21 % účastníků uvedlo aplikaci inzulínu několik minut před, 44 % bezprostředně před a 10 % během a 24 % po jídle. Je zajímavé, že účastníci, kteří hlásili podávání inzulinu během jídla nebo po jídle, častěji hlásili chybějící ≥ 1 dávku inzulinu během jídla týdně ve srovnání s těmi, kteří si inzulin podávali před jídlem. Kromě toho dílčí analýza ukázala, že účastníci, kteří dávkují inzulin během jídla v postprandiálním období, mají horší glykemickou kontrolu a vyšší frekvenci závažných hypoglykemií. Navzdory těmto nedávným výsledkům se však pacientům často doporučuje podávat inzulín po jídle, protože kalorický příjem není jistý. Pochopení mechanismů, které stojí za vyšším postprandiálním vrcholem glukózy při opožděné aplikaci inzulínu, může lékařům pomoci při správném načasování podávání inzulínu u pacientů s T1D s dlouhým průběhem onemocnění.

Regulace glukagonu:

Ke studiu regulace glukagonu byly použity různé modely. Protože jak hyperglykémie, tak hypoglykémie stimulují alfa buňky k produkci glukagonu, jak nedostatek intraostrůvkového inzulínu, tak tato glukagonová odpověď ve tvaru U přispívají k dysregulaci glukózy u T1D. Bylo hlášeno, že u pacientů s T1D s délkou trvání onemocnění 26,4+7,5 roku se hladiny glukagonu zvýšily v reakci na OGTT za euglykemických a hyperglykemických podmínek, nicméně relativní příspěvek hyperglukagonemie k postprandiálnímu vzestupu glukózy v přítomnosti nebo nepřítomnost preprandiálního inzulínu nebyla jasně objasněna. Zda vhodně načasovaný exogenní inzulín může modifikovat odpověď glukagonu na fluktuace glukózy, nebylo studováno. Jako taková si tato pilotní studie klade za cíl charakterizovat reakci glukagonu na hyperglykémii v době jídla a porovnat rozdíl v sekreci glukagonu při podání bolusového inzulinu během jídla před jídlem a po jídle s cílem porozumět faktorům, které přispívají k dosažení vrcholu po jídle. -prandiální glykémie a AUC glykémie po smíšeném jídle u této cílové populace.

Hypotéza

1. Pacienti s vyššími glukagonovými odpověďmi na stimul smíšeného jídla budou mít vyšší vrchol postprandiální glukózy a větší AUC postprandiální glukózy.
2. Bolusová dávka inzulínu podaná před jídlem (20 minut před jídlem) bude mít za následek nižší maximální postprandiální glukózu, nižší AUC a nižší postprandiální hladiny glukagonu
3. Bolusová dávka inzulínu podaná po jídle (20 minut po jídle) bude mít za následek vyšší maximální postprandiální glukózu, vyšší AUC glukózy po jídle a vyšší hladiny glukagonu
4. Bude existovat korelace mezi maximální postprandiální glukagonovou odpovědí a AUC glukózy po jídle, 0 až 180 minut.

Výzkumné plány Studie bude provedena v (Intensive Research Unit, součást CTSA) Diabetes Center v Barnes Jewish Hospital/Washington University v St Louis.

Studijní návštěvy

• Screening bude proveden po telefonu a s kontrolou lékařských záznamů, pokud byly požadované laboratoře provedeny v posledních 6 měsících
• Návštěvy A a B budou provedeny v náhodném pořadí
• Demografické údaje, přehled historie diabetu, léky a alergie budou zaznamenány při první studijní návštěvě. Budou vyhodnoceny a zaznamenány dávky inzulínu a účinnost aktuálního poměru sacharidů. Dávky inzulinu v době jídla budou stanoveny při první studijní návštěvě.
• Inzulin během jídla bude podán injekčně ošetřovatelkou, aby se standardizoval postup podávání.
• Při každé návštěvě se zjišťují vitální funkce, výška a váha
• C-peptid bude zkontrolován v laboratořích nalačno při první studijní návštěvě
• Výchozí hladina glukózy by měla být 80 až 140 mg/dl. V případě, že výchozí hladina glukózy není v cílovém rozmezí, studijní návštěva bude přeplánována.
• Plná krev bude odebírána ve vacutainerech prostřednictvím zavedeného periferního žilního katétru pod dohledem sestry.
• Vzorky budou před odesláním do laboratoře identifikovány.
• Nebudou prováděny žádné genetické testy.

Navštivte A

• Hladiny glukózy provedené nalačno, 30, 60, 120 a 180 minut
• Hladiny glukagonu prováděné nalačno, 30, 60, 120 a 180 minut
• Obvyklá dávka inzulinu bude podána 20 minut před provokačním testem se smíšeným jídlem pomocí přípravku Secure Plus*

Navštivte B

• Glukóza hotová nalačno, 30, 60, 120 a 180 minut
• Hladiny glukagonu prováděné nalačno, 30, 60, 120 a 180 minut
• Obvyklá dávka inzulínu bude podána 20 minut po stimulaci smíšeným jídlem

Zajistit Plus*

*Ensure Plus (Abbott Nutrition) 6 cc/kg (max 360 cc), obsah na 100 ml: sacharidy 21,5 gramů, bílkoviny 5,5 gramů, pod dohledem ošetřovatele.

Laboratorní opatření:

Core Laboratory for Clinical Studies na Washington University (https://research.wustl.edu/core-facilities/core-laboratory-clinical-studies, CLCS) bude měřit glukózu na platformě Roche cobas c510 pomocí Roche's coupled enzymatického testu (hexokináza, glukóza-6-fosfoát dehydrogenáza). Rychlost tvorby NADPH je přímo úměrná koncentraci glukózy a měří se fotometricky. Mezidenní nepřesnost je obvykle < 2,0 % ŽIVOTOPIS. CLCS bude také měřit C-peptid na platformě Roche cobas e601 pomocí sendvičového elektrochemiluminiscenčního imunotestu Roche. V tomto testu se biotinylovaná monoklonální C-peptid-specifická protilátka a monoklonální C-peptid-specifická protilátka značená rutheniovým komplexem vážou na C-peptid za vzniku sendviče. Poté se pomocí mikročástic potažených streptavidinem komplex nasaje do měřicí cely a zůstane, zatímco se nenavázaný materiál smyje. Aplikace napětí na elektrodu indukuje chemiluminiscenční emisi, která je měřena přístrojem. Přesnost mezi běhy se obvykle pohybuje od 1,9 do 2,7 % CV.

Glukagon se měří pomocí radioimunologického kitu od Millipore. Toto je kompetitivní imunotest, který používá glukagon značený I-125 a glukagon-specifickou protilátku. Jeho udávaná přesnost mezi testy je 12 % CV. Typická přesnost v rámci běhu je v našich rukou 2,0 - 3,0 % CV.

Metody analýzy dat Analýza dat bude provedena pomocí STATA 15.1 pro Windows (StataCorp LP, College Station, Texas, Spojené státy americké). Výpočet velikosti vzorku předpokládá, že vrchol postprandiální glukózy se zvýší o 80 +/-20 mg/dl ve skupině s inzulínem před jídlem a o 140 +/-20 mg/dl ve skupině po jídle. Takže očekávaný průměrný vrchol postprandiální glukózy bude až 220 mg/dl pro návštěvu A a průměrný vrchol postprandiální glukózy bude až 280 mg/dl pro návštěvu B. Velikost vzorku bude mít 80% schopnost detekovat rozdíl mezi skupiny při p<0,05. Předpokládali jsme korelaci mezi návštěvami A a B 0,5. Velikost vzorku byla korigována očekávanou ztrátou sledování 10 % účastníků. Vypočtená velikost vzorku je 10 účastníků s úplnými datovými soubory dostupnými pro 8 účastníků. Randomizace studie je navržena následovně: 5 účastníků se nejprve zúčastní návštěvy A a poté návštěvy B. 5 zbývajících účastníků nejprve navštíví návštěvu B a poté návštěvu A. AUC postprandiální glukózy a glukagonu a maximální postprandiální vrchol glukózy a glukagon bude analyzován pomocí párového T studenta. Vztahy mezi proměnnými byly hodnoceny Spearmanovým korelačním testem.