Redox-ubalance og udvikling af cystisk fibrose-diabetes (Redoxy)

Mål 1: Tre grupper af forsøgspersoner vil blive evalueret: 1. 27 CF børn med klasse I-III mutationer i alderen 1 til 9 år med normal glucosetolerance (NGT), 2. 27 aldersmatchede kontroller med NGT og 3. 15 CF børn med klasse IV-VI CF transmembrane conductance regulator (CFTR) mutationer i alderen 1 til 9 år. Efter at have indhentet informeret samtykke fra forældrene vil forsøgspersonerne gennemgå en faste natten over uden andet at spise eller drikke undtagen vand i 10 timer. Børnene vil blive bedt om at tilbageholde alle korttidsvirkende bronkodilatatorer inden studiebesøgets start og om at tilbageholde alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøgets start. Forud for studiebesøget vil forældrene få udleveret en tre-dages kostdagbog, hvor de i detaljer vil registrere alt, hvad hvert barn indtager i optageperioden. Detaljer inkluderer mængden af ​​mad eller drikke og mærkenavne samt pancreas enzymerstatningsterapi (PERT) dosis givet med hvert måltid eller snack. Optagelsesperioden vil omfatte to ugedage og en weekenddag. Børnene vil have en intravenøs (IV) linje placeret og blod udtaget til måling af plasmaglukose, insulin og cystein (CyS)/cystin (CySS) redoxtilstand. Derefter vil barnet få 1,75 g/kg til maksimalt 75 g af en oral glukoseopløsning at drikke og vil blive coachet til at drikke den inden for 10 minutter. Der vil blive udtaget blod 30 minutter efter glukoseindtagelse for gentagne målinger af glukose, insulin og redoxstatus. Der vil blive udtaget blod 2 timer efter glukoseindtagelse for gentagne målinger af glukose, insulin og redoxstatus. Forsøgspersoner, der gennemførte protokollen, vil blive kontaktet for at give deres samtykke og gentage protokollen årligt for at spore deres niveau af glukoseintolerance og monitorere for konvertering til CF-diabetes. For børn, der er i stand til det, vil udåndingskondensat (EBC) også blive opsamlet før den orale glukosetolerancetest (OGTT) og umiddelbart efter afslutningen af ​​2 timers blodprøvetagning. EBC vil blive analyseret for Cys/CySS redoxkobling.

Mål 2a: 44 CF-personer på 12 år eller ældre med NGT eller svækket glukose vil gennemgå en måltidsudfordring med halvdelen randomiseret til at modtage et testmåltid med et højt glykæmisk indeks og et halvt måltid med et lavt indeks. Forsøgspersoner vil faste natten over i 10 timer og tage intet at spise eller drikke undtagen vand. Forsøgspersonerne vil blive instrueret i at tilbageholde alle korttidsvirkende bronkodilatatorer i minimum fire timer før studiebesøgets start og tilbageholde alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøgets start. Efter informeret samtykke vil deltagerne først gennemgå indirekte kalorimetri til bestemmelse af hvilestofskifte og substratoxidation; dette vil kun forekomme hos deltagere 16 år og ældre. En intravenøs slange (IV) vil derefter blive indsat; og en iPro-sensor placeret til kontinuerlig glukoseovervågning (CGM); placering af CGM vil være valgfri, da vores erfaring med denne protokol indikerer, at nogle CF-patienter ikke vil melde sig frivilligt til CGM-placering, men vil til IV-placering. Hvis iPro-sensoren er isat; den skal være på plads i mindst 60 minutter før startblodtagningen for at tillade iPro-sensorenheden at registrere interstitielle glukoseniveauer nøjagtigt. Der vil blive udtaget blod til måling af glukose, insulin, Cys/CySS redoxstatus, acylcarnitin, total carnitin, proteomics og metabolomics-analyse på forsøgspersoner 16 år ældre og ældre. For forsøgspersoner i alderen 12 år til 15 år vil der blive udtaget blod til måling af glukose, insulin, Cys/CySS redoxstatus og proteomik. Forsøgspersonen vil derefter blive instrueret i at spise et af to testmåltider på ti minutter. Forsøgspersonerne skal fuldføre måltidet. Måltider vil være isokaloriske morgenmad med et måltid med et højt glykæmisk indeks og et lavt. Næringssammensætningen af ​​hvert måltid vil være 10 kcal pr. kg, 50 % kcal fra kulhydrater, 20 % kcal fra protein og 30 % kcal fra fedt. Der vil blive udtaget blod for gentagne målinger af glucose, insulin, CyS/CySS redoxtilstand1, 2 og 3 timer efter testmåltidet på alle forsøgspersoner. Der vil blive udtaget blod til proteomik ved baseline og efter 3 timer på alle forsøgspersoner. Yderligere blod vil blive udtaget ved baseline og 2 timer efter måltidet til måling af acylcarnitin, total carnitin og metabolomics og biomarkører relateret til fedtsyremetabolisme hos forsøgspersoner 16 år og ældre. Efter 3 timers blodudtagning vil IV-slangen og iPro-sensoren, hvis den er placeret, blive afbrudt. En helkrops dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA) scanning vil blive administreret ved afslutningen af ​​3 timers blodprøvetagning til analyse af kropssammensætning; denne test vil kun blive udført på de personer, der er 16 år og ældre. Kvindelige deltagere skal gennemføre en uringraviditetstest før DEXA-scanningen for at bekræfte en ikke-gravid status. Hvis deltagerens uringraviditetstest viser en positiv graviditet, vil DEXA-scanningen ikke blive gennemført. Efter DEXA-scanningen udskrives forsøgspersonen hjem. Forud for deres studiebesøg vil deltagere på 16 år og ældre blive givet instruktioner om at udfylde en 3-dages madoptegnelse til estimering af sædvanligt diætindtag som en del af deres standard CF-behandling.

Mål 2b. 44 CF-personer på 12 år eller ældre med NGT eller svækket glukose vil i første omgang gennemgå en testdrik-udfordring ved at bruge en testsodavand, der indeholder 60 % fruktose og 40 % glukose eller frugtjuice, der indeholder en kombination af fruktose, glukose og saccharose ved en dosis på 1,75 gram pr. kilogram kropsvægt til maksimalt 75 gram. En til fire uger senere vil alle forsøgspersoner have en OGTT, det vil sige indtagelse af oral glucoseopløsning i en dosis på 1,75 gram pr. kilogram til maksimalt 75 gram. Af de 44 forsøgspersoner, der drikker testdrikken, vil toogtyve blive administreret sodavand, og toogtyve vil blive indgivet frugtjuice. Forsøgspersonerne vil faste natten over i 10 timer, og de tager intet at spise eller drikke undtagen vand. Forsøgspersonerne vil blive instrueret i at tilbageholde alle korttidsvirkende bronkodilatatorer i minimum fire timer før studiebesøgets start og tilbageholde alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøgets start. Efter at have indhentet informeret samtykke vil deltagerne få indsat en intravenøs slange (IV). Der vil blive udtaget blod til måling af glukose, insulin og Cys/CySS redoxstatus ved baseline eller nul minutter. Forsøgspersonen vil derefter blive instrueret i at drikke en testdrik, enten en testsodavand eller frugtjuice, på ti minutter, som blev tilberedt af den forskningsmæssige bio-ernæringsekspert. Der vil blive udtaget gentagne blodprøver for målinger af glukose, insulin og CyS/CySS redoxtilstand ½ time, 1 time og 2 timer fra den første indtagelse af testdrikken. Under studiebesøget vil der blive administreret et spørgeskema til indtagelse af drikkevarer for at vurdere patientens samlede indtag af sødede drikkevarer. Ved afslutningen af ​​besøget vil deltageren blive planlagt til et efterfølgende besøg om en til fire uger for gentagen testning efter de samme retningslinjer som ovenfor, men testdrikken, der skal bruges, er en glucoseopløsning (glucola), der bruges til standard OGTT. Den 75 grams glucoladrik vil blive brugt til test; den administrerede dosis vil blive bestemt ved at gange patientens vægt x 1,75 gram; den administrerede dosis må ikke overstige 75 gram. Forsøgspersoner skal indtage al drikken. Blodprøver vil blive udtaget ved baseline (før glucolaindtagelse), og derefter vil der blive udtaget gentagne blodprøver for målinger af glucose, insulin og CyS/CySS redoxtilstand ½ time, 1 time og 2 timer fra den første indtagelse af glucoladrikken . Indsættelse af den kontinuerlige glukosemonitor er valgfri under testdrikudfordringen og redox OGTT.