Hippocampus metabolisme og funktion hos patienter med type 1-diabetes

I denne undersøgelse vil vi undersøge hippocampus neurokemiske profil og glukosetransportkinetik ved hjælp af magnetisk resonansspektroskopi (MRS) hos patienter med type 1 diabetes og hypoglykæmi ubevidsthed og matchede sunde kontroller. Vi vil også undersøge hippocampus funktion i disse emnegrupper under euglykæmi og hypoglykæmi og korrelere disse fund med ændringer i den neurokemiske profil og glukosetransportkinetik.

Studieprotokol

MRS-eksperimenter Om morgenen for MRS-eksperimenterne vil forsøgspersoner præsentere for Center for Magnetisk Resonansforskning (CMRR) kl. 7 i fastende tilstand for at deltage i en protokol, som vores gruppe har betydelig erfaring med. Efter ankomsten vil de blive forberedt til klemmeundersøgelsen ved at placere et intravenøst ​​kateter i en vene i antecubital fossa til senere infusion af glucose, insulin og kalium. Et andet intravenøst ​​kateter vil blive placeret retrograd ind i en vene i det distale ben til senere blodprøvetagning. En intravenøs infusion af insulin vil derefter blive startet og justeret efter behov for at bringe blodsukkeret op på 95 mg/dl. Der vil blive opsamlet blod hvert 10. minut til måling af glukose på en nærliggende Analox-maskine for at vejlede justeringer af insulininfusionshastigheden. Forsøget begynder, når forsøgspersonen er på 95 mg/dl. På tidspunkt 0 vil den intravenøse insulininfusion blive fastsat til 1 mU/kg/min, prøver for blodsukker vil blive indsamlet hvert 5. minut, og en intravenøs infusion af glucose (20 % dextrose) vil blive administreret efter behov for at opretholde blodsukkeret kl. 95 mg/dl. Ved +5 minutter vil emner blive placeret i magneten. Blodsukkeret vil blive holdt på 95 mg/dl i løbet af de næste 25 minutter, efterhånden som hippocampus-volumen-af-interesse (VOI) er valgt, og baseline MRS-data indhentes. Efter + 30 minutter vil forsøgspersonerne få en intravenøs bolusinjektion af glukose over 1-2 minutter ved hjælp af formlen med at administrere 2 mg glukose/kg kropsvægt for hver ønsket stigning på 1 mg/dl, som vores gruppe tidligere har brugt med succes. Umiddelbart efter bolusinjektionen påbegyndes en kontinuerlig infusion af 20 % dextrose, og administrationshastigheden vil blive justeret for at opretholde det ønskede glukosemål på 200 mg/dl, 300 mg/dl eller 400 mg/dl. MRS-data vil blive indsamlet kontinuerligt startende 10 minutter før bolusinjektionen (baseline) indtil afslutningen af ​​undersøgelsen ~60 minutter efter bolus, hvilket er tilstrækkeligt til at nå steady-state glucosekoncentrationer i hjernen og opretholde dem i mindst 20 minutter . Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil infusionerne blive afbrudt; forsøgspersonen vil genoptage deres sædvanlige insulinkur og blive fodret med et måltid. Patienterne med diabetes vil blive forberedt til denne protokol ved at instruere dem i at håndtere deres diabetes på en sådan måde, at de minimerer mængden af ​​subkutan insulin til stede på tidspunktet for undersøgelsen uden at skabe hyperglykæmi dagen før undersøgelsen (dvs. pumpepatienter vil stoppe deres pumpe ved ankomsten, glarginbehandlede patienter vil tage sidste glargindosis 24 timer før studiestart). Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil forsøgspersoner få lov til at genoptage deres sædvanlige insulinkur.

Neurokognitiv test Om morgenen for den neurokognitive test vil forsøgspersonerne præsentere for Klinisk og Translationel Videnskabsinstitut kl. 7 i fastende tilstand. Patienter med diabetes vil få kontrolleret deres blodsukker for at sikre, at blodsukkeret er mellem 90-200 mg/dl. Hvis blodsukkeret ikke er inden for målområdet, vil der blive givet behandling for at korrigere glucose, eller undersøgelsen vil blive omlagt. Forsøgspersonerne vil gennemgå neurokognitive tests med California Verbal Learning Test - Second Edition (CVLT-II) og subtests fra Repeatable Battery for Assessment of Neuropsychological Status (RBANS): Story Memory (umiddelbar og forsinket), Digit Span og Coding. Efter afslutning af neurokognitiv testning vil et intravenøst ​​kateter blive placeret antegrad i hver underarm til efterfølgende infusioner og til blodprøvetagning. Insulin vil blive infunderet med en hastighed på 2,0 mU/kg/min sammen med kaliumphosphat (4 mEq/time), og blodsukkeret vil reduceres til og derefter holdes på 55 mg/dl ved variabel infusion af 20 % dextrose. Prøver for blodsukker vil blive indsamlet hvert 5. minut til måling af glucose. Når blodsukkermålet på 55 er nået, vil forsøgspersonen gennemgå neurokognitiv test igen. Ved afslutningen af ​​den neurokognitive test vil forsøgspersoner blive fodret, og euglykæmi vil blive genoprettet.