studie spolupráce diabetické kosti typu 1 (TONICS)

Metody Projekt sestává z průřezové studie histologie, hustoty a síly kostí u dospělých pacientů s T1D a in vitro studií metabolismu kostních buněk, včetně mitochondriální funkce u T1D.

Účastníci 111 pacientů mužského a ženského pohlaví ve věku 18-80 let s časným nástupem T1D (diagnostikovaným před dosažením věku 18 let) a 37 zdravých kontrolních subjektů odpovídajícího věku, pohlaví a BMI. Z těchto 24 případů a 12 kontrol je zapotřebí pro studie kostních biopsií a aspirátů kostní dřeně.

Vyšetření Klinická data z digitálních lékařských záznamů, průzkum a rozhovor: hladiny c-peptidu, anamnéza včetně informací o komplikacích souvisejících s diabetem, historie zlomenin a souběžná léčba.

Vzorky krve: hemoglobin A1c, ionizovaný vápník (Ca2+), parathormon (PTH), 25-hydroxycholekalciferol, hemoglobulin, leukocyty, krevní destičky, kreatinin, odhadovaná rychlost glomerulární filtrace (eGFR), alkalická fosfatáza, alanintransamináza, albumin, mezinárodní normalizovaný poměr protrombinu (INR). A možná, že c-peptid a protilátky související s T1D u subjektů T1D, nemusí být tyto výsledky nalezeny v lékařských záznamech. Hladiny biochemických markerů kostní resorpce, tvorby kosti a inhibice tvorby kosti v séru nalačno: Zesítěný C-telopeptid kolagenu typu I (CTX) Prokolagen-1 N-terminální peptid (P1NP), sklerostin, hlášeny hladiny cirkulujících miRNA nalačno které mají být spojeny s kostním obratem, budou měřeny pomocí kvantitativní PCR (qPCR) s použitím přístroje LightCycler 480 (bude odesláno k měření do Vídně (Dr M Hackl, TamiRNA, Vídeň, Rakousko)).

U účastníků, kteří souhlasili s provedením kostní biopsie a aspirátu dřeně, změříme hemoglobulin, krevní destičky, INR, aktivovaný parciální tromboplastinový čas (APTT) 5 dní před biopsií. Od těchto subjektů také získáme plnou krev pro: In vivo vyšetření monocytů (osteoklastogeneze) a resorpční testy.

Duální rentgenové absorpční vyšetření (DXA) poskytne BMD v kyčli a páteři, stejně jako Trabecular Bone Score (TBS) a sken celého těla pro měření svalové hmoty HR-pQCT na distálním radiu a tibii. získá: geometrii kosti, objemovou BMD, mikroarchitekturu kosti, sílu kosti.

mikroindentací pomocí OsteoProbe® změříme index pevnosti materiálu (BMSi), měřítko tvrdosti a tuhosti kosti.

Biopsie kosti: po označení kosti perorálním tetracyklinem bude provedena biopsie 8 mm trans iliakální kosti. Kostní vzorky budou zality plastem a použity pro

• Histomorfometrie kostí (strukturní, statické a dynamické parametry)
• Micro Finite Element Analysis (analýza pevnosti)
• Ultra-vysoké rozlišení měření na osteocytech (počet, hustota a spojení)
• Imunohistochemie a zobrazování vazebných faktorů a genové exprese. Kryosekce kostní tkáně bude použita k provedení prostorové transkriptomiky k posouzení genové aktivity v lokusech specifických pro kosti.

Bude zajištěn aspirát kostní dřeně 10-15 ml a použit ke studiu kostních buněk:

• Flowcytometrické metody in vitro studií na mezenchymálních kmenových buňkách (MSC) z aspirátů kostní dřeně: exprese, diferenciace a proliferace k osteoblastům (OB) a adipocytům.
• Monocyty z periferní krve budou použity ke studiu osteoklastogeneze a aktivity kostní resorpce
• In vitro studie a proteomika komunikace kostních buněk v kokulturách OB a osteoklastů (OC).
• Bude provedeno jednobuněčné sekvenování RNA, aby se prokázaly genové podpisy MSC, OB a OC u pacientů a kontrol T1D.
• Stanovení metabolického profilu (pomocí analyzátoru Seahorse Xfe96) a měření vychytávání glukózy MSC, OB a OC u pacientů a kontrol T1D
• Zobrazování mitochondriální morfologie pomocí MitoTracker.
• In situ hybridizace a imunohistochemie Výsledek

Rozdíly mezi pacienty s časným nástupem T1D a zdravými kontrolami odpovídajícího věku v následujících parametrech a vztah mezi těmito parametry u pacientů s T1D:

• KOSTNÍ FENOTYP: Hustota kosti, geometrie, architektura, histomorfometrie, měření s ultra vysokým rozlišením na osteocytech a analýza konečných prvků (FEA) – vypočtená síla získaná z DXA skenů, HRpQCT skenů az kostních biopsií v podskupině subjektů a tvrdost kosti ( Bone Score), měřeno mikroindentací.
• KOSTNÍ METABOLISMUS: Hladiny skinAGEs a ​​hladiny biochemických markerů kostního obratu a cirkulujících miRNA, o kterých je známo, že souvisí s kostním obratem, dynamická měření z kostní histomorfometrie. Imunohistochemie a zobrazování na kostních biopsiích.

Analýzy in vitro a další výzkumy na buňkách přinesou výsledky v oblasti diferenciace kostních buněk, proliferace a mezibuněčné komunikace a spojení, genových podpisů kostních buněk a metabolických profilů.

• PŘEDPOVĚDNÉ HODNOTY variability srdeční frekvence (hodnocení Can pomocí Vagus(TM), autofluorescence kůže (pomocí AGE Reader od Diagnopts) a svalové hmoty (pomocí DXA skenu celého těla) a - síly (pomocí síly stisku ruky měřené dynamometrem) Data budou lze shrnout pomocí poměrů šancí, analýzy trendů a regresní analýzy s úpravou o potenciální zmatky. Studentský t-test a Chí kvadrát testy budou použity pro test skupinového srovnání. Statistické analýzy budou prováděny v programech Excel® a STATA®.

Výpočet výkonu Celkový počet jedinců, kteří budou přijati, je založen na předchozí studii síly kostí u pacientů s T2D (stejná metoda), která ukazuje index síly kostního materiálu (BMSi) 78,2 (SD 7,5) u kontrol a 74, 6 (SD 7,6) u T2D pacientů. Se 111 pacienty s T1D a 37 kontrolami bude síla studie 80 % k prokázání rozdílu v síle kostí 4.

Počet účastníků potřebný pro studie buněčného metabolismu je založen na očekávaném rozdílu mezi skupinami v bazálním dýchání 25 % při použití analyzátoru extracelulárního toku Seahorse. (Rozdíl 25 % je podobný rozdílu pozorovanému u jiného typu buněk u pacientů s T1D a bez T1D v probíhající studii na Aarhus University).

zdrojová data budou dostupná na skenerech a stejně jako u ostatních vyšetření se screenshoty/fotografie výsledkových oken ukládají do zakódované databáze, kam se výsledky také ručně zadávají.

Bude prováděn lokální monitoring. Zapojení lékaři a zkoušející dodržují standardní operační postupy pro vyšetření.