Vliv okolní teploty na hladinu glukózy v krvi a vstřebávání inzulinu u dospělých s diabetem 1. typu (T1Temp)

Pozadí a zdůvodnění

Změna klimatu zvyšuje četnost extrémních povětrnostních jevů, včetně vln veder a mrazů. Lidé s diabetem 1. typu čelí během těchto období extrémních teplot vyššímu riziku onemocnění a úmrtí ve srovnání s lidmi bez diabetu. Důvody tohoto zvýšeného rizika však nejsou dobře známy.

Když je inzulin vpraven pod kůži, vytvoří malou zásobárnu, ze které postupně vstupuje do krevního oběhu. Teplota může ovlivnit, jak rychle se tento inzulin vstřebává. Vyšší teploty zvyšují průtok krve do kůže, což by mohlo urychlit vstřebávání inzulinu a potenciálně způsobit příliš nízkou hladinu cukru v krvi (hypoglykémii). Chladnější teploty by mohly zpomalit vstřebávání inzulinu, což vede k vyšším hladinám cukru v krvi (hyperglykémii).

Předchozí výzkum z 80. let ukázal, že zahřátí nebo ochlazení místa vpichu ovlivňuje vstřebávání inzulinu, ale tyto studie byly provedeny předtím, než byly k dispozici moderní rychle působící inzuliny a diabetické technologie, jako jsou inzulinové pumpy a kontinuální monitorace glukózy. Žádné nedávné studie nezkoumaly, jak celotělové vystavení teplotě ovlivňuje vstřebávání inzulinu a kontrolu hladiny cukru v krvi u lidí s diabetem 1. typu.

Přehled designu studie

Toto je randomizovaná, křížová klinická studie, kde každý účastník zažije všechny tři teplotní podmínky v náhodném pořadí. Studie zahrnuje:

• 1 předběžnou návštěvu pro screening a měření
• 3 experimentální návštěvy (studené, neutrální, horké podmínky)
• Celkový čas účasti: přibližně 14 hodin během až 4 měsíců

Studijní populace

Do studie bude zařazeno 30 dospělých ve věku 18–45 let s diabetem 1. typu po dobu nejméně 2 let. Účastníci budou rovnoměrně rozděleni podle:

• Pohlaví: 50 % muži, 50 % ženy
• Způsobu podávání inzulinu: 10 používajících více denních injekcí, 10 používajících inzulinové pumpy, 10 používajících hybridní uzavřené systémy

Procedury předběžné návštěvy

Během první návštěvy v Montrealském klinickém výzkumném ústavu (IRCM) účastníci:

• Prostudují a podepíší informované souhlasné dokumenty
• Vyplní dotazníky o anamnéze a životním stylu
• Vyplní dotazník o vystavení teplu na základě směrnic Health Canada
• Vyplní dotazník GENESIS PRAXY k dokumentaci faktorů souvisejících s pohlavím
• Podstoupí tělesná měření včetně výšky, hmotnosti, obvodu pasu a skenování tělesného složení
• Bude jim změřena klidová srdeční frekvence a krevní tlak
• Obdrží školení o používání kontinuálního monitoru glukózy (pokud jej již nepoužívají)

Procedury experimentální návštěvy

Každá ze tří experimentálních návštěv se uskuteční v Centru ÉPIC a bude následovat stejný protokol v různých teplotních podmínkách:

Fáze před vystavením (60 minut)

• Účastníci přijdou 2 hodiny po snědení standardizované svačiny (100g řeckého jogurtu) se svou obvyklou dávkou inzulinu
• Měření tělesné hmotnosti
• Instalace rektální teplotní sondy (samosprávně vložené v soukromí)
• Zavedení intravenózního katétru pro odběr krve
• Připevnění senzorů teploty kůže, manžety na měření krevního tlaku a monitoru srdeční frekvence
• 60minutová doba odpočinku při pokojové teplotě k vytvoření základních měření

Fáze vystavení teplotě (120 minut)

Účastníci budou sedět v klimatické komoře nastavené na jednu ze tří podmínek:

• Chlad: 10 °C (50 °F) – způsobuje třes a zvyšuje energetický výdej přibližně o 80 %
• Neutrální: 23 °C (73 °F) – příjemná pokojová teplota
• Horko/vlhkost: 36 °C (97 °F) s 65% vlhkostí – simuluje horký letní den v Montrealu

Měření během vystavení

Kontinuální monitorování:

• Srdeční frekvence pomocí hrudního pásového monitoru
• Tělesná teplota jádra pomocí rektální sondy
• Teplota kůže na čtyřech místech (paže, hrudník, stehno, lýtko)
• Hladiny cukru v krvi pomocí kontinuálního monitoru glukózy (kontrolováno každých 15 minut)

Intermittentní měření:

• Krevní tlak každých 10 minut
• Vzorky krve na začátku, po 60 minutách a po 120 minutách pro analýzu glukózy, inzulinu, glukagonu a dalších metabolických markerů
• Hodnocení pohodlí a vjemů každých 10 minut pomocí vizuálních škál pro tepelné pohodlí, tepelný vjem a žízeň

Monitorování bezpečnosti

Během každé návštěvy bude výzkumný personál kontinuálně monitorovat účastníky na:

• Známky hypoglykémie (nízká hladina cukru v krvi) – v případě potřeby okamžitě léčena glukózou
• Limity tělesné teploty jádra (zastaveno, pokud ≤35,5 °C během chladu nebo ≥39,5 °C během vystavení teplu)
• Limity krevního tlaku (zastaveno, pokud >180/110 mmHg nebo <90/60 mmHg)
• Pohodlí a ochotu účastníka pokračovat

Sběr dat

24hodinové záznamy o aktivitě

Účastníci zaznamenají svůj příjem potravy, dávky inzulinu, spánkové vzorce a fyzickou aktivitu pro:

• 48 hodin před předběžnou návštěvou (základní životní styl)
• 24 hodin před každou experimentální návštěvou
• 24 hodin po každé experimentální návštěvě

Kontinuální monitorování glukózy

Senzor Dexcom G7 bude nainstalován 48–72 hodin před každou návštěvou, aby zachytil:

• Vzorce glukózy během vystavení teplotě
• 24hodinovou kontrolu glukózy před a po každé návštěvě
• Čas strávený v cílovém rozmezí (3,9–10,0 mmol/l)
• Čas strávený nad cílem (>10,0 mmol/l)
• Čas strávený pod cílem (<3,9 mmol/l)

Laboratorní analýzy

Vzorky krve budou analyzovány na:

• Hladiny plazmatické glukózy a inzulinu
• Glukagon (hormon, který zvyšuje hladinu cukru v krvi)
• Volné mastné kyseliny a glycerol (markery metabolismu tuků)
• Další metabolické hormony

Zvláštní ohledy

Pro ženské účastnice budou návštěvy studie naplánovány během folikulární fáze menstruačního cyklu (nebo fáze placeba pro ty, které užívají perorální antikoncepci), protože hormonální změny mohou ovlivnit hladiny cukru v krvi.

Způsoby podávání inzulinu Studie prozkoumá, zda různé způsoby podávání inzulinu (injekce, pumpy nebo automatizované systémy) reagují na změny teploty odlišně.

Bezpečnost a pohodlí účastníka

• Během každé návštěvy budou přítomni alespoň dva členové výzkumného personálu
• Jeden člen personálu zůstane v klimatické komoře s účastníkem
• Účastníci mohou kdykoli požádat o zastavení vystavení
• Jsou připraveny nouzové postupy pro závažné epizody hladiny cukru v krvi
• Během vystavení chladu budou v případě potřeby poskytnuty ponožky a rukavice

Význam studie

Tento výzkum poskytne první moderní důkazy o tom, jak environmentální teplota ovlivňuje vstřebávání inzulinu a kontrolu hladiny cukru v krvi u lidí s diabetem 1. typu. Zjištění by mohla vést k novým klinickým směrnicím pro léčbu diabetu během extrémních povětrnostních jevů, což by potenciálně snížilo zvýšená zdravotní rizika, kterým lidé s diabetem 1. typu čelí během vln veder a mrazů.

Výsledky studie mohou informovat doporučení pro úpravy dávek inzulinu během extrémních teplot a pomoci zdravotnickým pracovníkům lépe radit pacientům s diabetem 1. typu o zvládání jejich stavu během stále častějších extrémních povětrnostních jevů souvisejících se změnou klimatu.