Virkning af Pioglitazon på TIMP-3 og TACE ved type 2-diabetes (PIO-TACE)

Pioglitazon har vist sig at have potente antiinflammatoriske og anti-aterosklerotiske virkninger. Imidlertid er mekanismerne, hvorved pioglitazon udøver disse virkninger, ikke klare. Vi foreslår, at vævsinhibitor af metalloproteinase-3 (TIMP-3) og TNF-alfa-konverterende enzym (TACE) spiller en stor rolle i pioglitazonmedieret forbedring af insulinfølsomhed og endotelfunktion. I dyremodeller hæmmer lavdosis pioglitazon læsionsprogression og matrixmetalloproteinaseekspression i avancerede aterosklerotiske plaques. Vi mener, at en lavere dosis af Pioglitazon også vil have anti-inflammatoriske virkninger uden de potentielle negative virkninger af vægtøgning.

For at undersøge effekten af ​​lavdosis Pioglitazon (15 mg/dag) på TIMP-3 og TACE i Pioglitazon-medierede forbedringer i insulinfølsomhed og endotelfunktion, foreslår vi, at forsøgspersoner med type 2 diabetes mellitus (T2DM) vil deltage i følgende undersøgelser : (i) OGTT; (ii) DXA for kropsfedtindhold, (iii) euglykæmisk hyperinsulinemisk klemme, (iv) skeletmuskelbiopsi.

Denne undersøgelse vil undersøge virkningen af ​​Pioglitazon på (1) TIMP- og TACE-substrataktivitet i skeletmuskulatur og deres forhold til insulinfølsomhed og adipocytokin-resistin, TNF-α og Visfatin; (2) markører for inflammation og åreforkalkning - C-reaktivt protein, VCAM-1, ICAM-1, endothelin 1, E-selectin, P-selectin, TNFrecI, TNFrecII, IL-6 rec. Femten forsøgspersoner vil modtage placebo, og 15 vil modtage pioglitazon.

Studere design.

Dobbeltblind placebostyret parallelt design.

ENDEPUNKTER

PRIMÆR: Reduktion i TIMP-3- og TACE-genekspression og TACE-substrataktivitet i skeletmuskulatur og fedtvæv.

SEKUNDÆR: Forbedring i: (1) skeletmuskulaturens insulinfølsomhed, (2) plasma-FFA (fri fedtsyre) og lipidniveauer (3) reduktion i VCAM- og ICAM-koncentrationer.

FORSKNINGSPLAN - EKSPERIMENTEL PROTOKOL Emner - Vi planlægger at studere forsøgspersoner med T2DM (BMI 30-40 Kg/m2, alder=18-70 år, HbA1c <10%); hvoraf lige mange forsøgspersoner i hver gruppe vil modtage placebo/undersøgelseslægemiddel. Med dette studiedesign vil vi være i stand til at skelne virkningerne af pioglitazon på TIMP3- og TACE-substrataktivitet og genekspression hos patienter med T2DM og ikke-diabetiske personer med metabolisk syndrom. Forsøgspersoner i begge dele af undersøgelsen (placebo og undersøgelseslægemiddel) vil blive matchet for alder, BMI og HbA1c, og virkningerne af Pioglitazon i disse forsøgspersoner vil være uafhængige af lægemidlets glukosesænkende effekt. Diabetikere, som tidligere har fået insulin, eller som tager thiazolidindion, vil blive udelukket. Kun diabetikere, der er fri for andre større organsygdomme, vil blive undersøgt. Kun forsøgspersoner, hvis kropsvægt har været stabil i mindst tre måneder, og som ikke deltager i anstrengende træning, vil blive undersøgt.

Forud for starten af ​​pioglitazon vil alle forsøgspersoner deltage i følgende undersøgelser:

(i) Kvalifikationsbesøg: Fysisk undersøgelse, sygehistorie, EKG-sporing, fuldstændigt blodcelletal, SMA 24 og lipidprofil vil blive udført. Fastende niveauer af total/HDL/LDL-kolesterol i plasma, triglycerider og markører for åreforkalkning og inflammation (CRP: C-reaktivt protein) og hyperkoagulabilitet (plasminogenaktivatorhæmmer -1), adiponectin, TNF-α og HbA1c vil også være målt på denne dag.

(ii) OGTT (75 gram) for at evaluere overordnet glucosetolerance og insulinsekretion. Biopsi af vastus lateralis-musklen vil blive udført 30 minutter før starten af ​​OGTT.

(iii) Måling af mager kropsmasse og fedtfri masse med Dual Energy Xray Absorptiometry (DXA) scanning.

(iv) Brachial arterie-reaktivitet med postiskæmisk flow-medieret vasodilatation og respons på sublingual nitroglycerin vil blive udført samme dag, som DXA udføres.

Efter afslutning af ovenstående undersøgelser vil forsøgspersoner blive tilfældigt tildelt til at modtage enten placebo eller pioglitazon i en dosis på 15 mg dagligt i 24 uger. Forsøgspersonerne vil modtage kostrådgivning inden påbegyndelse af pioglitazonbehandling og blive bedt om at indtage en standard ADA, vægtvedligeholdelsesdiæt under hele undersøgelsen. Patienterne vil blive tilset til opfølgning hver 2. uge. Ved hvert opfølgningsbesøg vil den midlertidige sygehistorie, blodtryk, puls, vægt og fastende plasmaglukosekoncentration blive bestemt. Hver 4. uge vil TIMP- og TACE-substrataktivitet, adiponectin, visfatin, C-reaktivt protein (CRP) og markører for inflammation og åreforkalkning (VCAM-1, ICAM-1, endothelin 1, E-selectin, P-selectin) blive målt. Derudover vil vi hver måned måle HbA1c, plasmalipider og leverfunktionstests. Efter 24 ugers pioglitazonbehandling vil alle forsøgspersoner have en gentagelse: (i) måling af fedt og mager kropsmasse med DXA, (ii) OGTT, (iii) vastus lateralis biopsi.

Den samlede længde af undersøgelsen fra starten af ​​pioglitazon/placebo vil være 26-30 uger. Baselineundersøgelserne vil blive udført over en periode på 1 til 4 uger. De gentagne undersøgelser vil blive udført i løbet af de sidste 24-30 ugers pioglitazonbehandling.

Metoder OGTT OG PERKUTA SKELETALMUSKELBIOPSI

Alle forsøgspersoner vil blive optaget på General Clinical Research Center (GCRC) i South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas på dagen for undersøgelsen mellem 6:45 og 8:00. Forsøgspersonerne må ikke spise eller drikke noget efter kl. 22.00 natten før, indtil undersøgelsen er afsluttet. 7:30 vil forsøgspersoner indtage 75 gram glucose. Plasmaprøver for glucose, insulin og C-peptidkoncentrationer vil blive udtaget ved -30, -15 og 0 minutter og derefter hvert 15. minut i to timer. 30 minutter før starten af ​​OGTT udføres en muskelbiopsi af vastus lateralis-muskelen. Efter injektion af xylocain laves et 5 mm snit 10-15 cm over knæskallen, og biopsinålen stikkes ind i musklen. Nålen tilsluttes sug, og der opnås cirka 200 mg muskelvæv. Alle muskelbiopsier vil blive opbevaret i flydende nitrogen inden for 15 sekunder, indtil behandling til specifikke analyser.

Vi vil være i stand til at udlede fra OGTT et meget pålideligt estimat af insulinsekretion såvel som insulinfølsomhed ved at beregne "MATSUDA"-indekset såvel som OGIS (Oral Glucose Insulin Sensitivity)-indekset. Disse indekser har gentagne gange vist sig at korrelere ekstremt godt med resultaterne opnået med den euglykæmiske klemme.

Tre til syv dage senere vil kropsfedtindholdet blive bestemt af DXA.

EUGLYKÆMISK HYPERINSULINEMISK KLEMME:

På en separat dag vil forsøgspersoner blive optaget på General Clinical Research Center (GCRC) i South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas, mellem kl. mU (milli-enhed)/m2•min) klemme. Kontinuerlig indirekte kalorimetri (Deltatrac, Sensormedics, Anaheim, CA) vil blive udført i 30 minutter før starten af ​​insulinklemmen og i løbet af insulinklemmens 150-180 minutters periode for at beregne hastigheder af glucose og lipidoxidation. Efter opnåelse af basalprøverne for insulin, C-peptid, gives en priming dosis insulin i de første 10 minutter, som efterfølges af konstant infusion. Efter 5 minutter infunderes en variabel glucosehastighed for at opretholde plasmaglucose ved ~100 mg/dl i 180 minutter.

Efter afslutning af ovenstående undersøgelser vil alle forsøgspersoner (diabetikere, ikke-diabetisk metabolisk syndrom) blive startet på pioglitazon i en dosis på 15 mg dagligt og fortsættes i 24 uger. Forsøgspersonerne vil modtage kostrådgivning inden påbegyndelse af pioglitazonbehandling og blive bedt om at indtage en standard ADA, vægtvedligeholdelsesdiæt under hele undersøgelsen. Patienterne vil blive tilset til opfølgning hver 2. uge. Ved hvert opfølgningsbesøg vil den midlertidige sygehistorie, blodtryk, puls, vægt og fastende plasmaglukosekoncentration blive bestemt. Hver måned vil vi måle HbA1c, plasmalipider, leverfunktionstests, adipocytokiner og inflammatoriske markører som beskrevet tidligere. Efter 4 måneders pioglitazonbehandling vil forsøgspersoner have en gentagelse: (i) måling af fedt og mager kropsmasse med DXA, (ii) OGTT med vastus lateralis biopsi.