Diætglykæmisk indeks, hjernefunktion og fødeindtagelse hos patienter med type 1-diabetes mellitus
Forarbejdede kulhydrater forårsager hurtige ændringer i blodsukkeret og har været forbundet med overspisning og fedme. Vi har vist, at testmåltider med højt indhold af forarbejdede kulhydrater påvirker hjerneområder involveret i afhængighed, trang og overspisning. Det er uvist, om ændringerne i blodsukkeret eller de associerede højere insulinniveauer medierer denne hjerneaktivering og dens sandsynlige bivirkninger.
Det er vigtigt at besvare dette spørgsmål for patienter med type 1-diabetes, som har forhøjet risiko for fedme og spiseforstyrrelser: Hvis blodsukkeret er årsagsmekanismen, bør optimal insulindækning være beskyttende. Hvis insulin er årsagsmekanismen, kan en diæt med højt indhold af forarbejdede kulhydrater disponere for overspisning og vægtøgning, da denne diæt kræver højere insulindoser.
For at adskille disse faktorer vil vi studere hjerneaktivering og relevante blodmarkører hos 15 mænd med diabetes. I 4 sessioner vil vi undersøge måltider med forskellige kulhydrategenskaber, mens vi giver insulininfusioner.
Studieoversigt
Status
Betingelser
Detaljeret beskrivelse
Der rekrutteres i alt 15 mandlige deltagere (18-45 år) med T1DM. Deltagerne vil blive tilmeldt undersøgelsen i i alt 1-3 måneder og deltage i et prætestbesøg og tre testbesøg, hver efter en 10-12 timers faste natten over. Deltagerne vil blive instrueret i at indtage deres regelmæssige, vægtvedligeholdende kost mellem besøgene.
Ved prætestbesøget vil studielederen eller PI møde deltagerne, bekræfte berettigelse og indhente informeret samtykke. Deltagerne vil modtage et lavt glykæmisk indeks (GI) måltid med optimal iv insulindækning ved hjælp af en negativ feedback-algoritme for at opretholde euglykæmi (euglykæmisk klemme). Insulinbehovet vil blive kvantificeret. På et tidspunkt under besøget vil deltagerne præsentere for BIDMC-forskningsbilledbehandlingsfaciliteten til en praktiserende MR-session, hvor de vil gennemgå en kort billedbehandlingssekvens for at vænne sig til scanningsprocessen og eliminere angst som en konfounder af billeddata.
Ved hvert af 3 testbesøg vil en af følgende eksperimentelle betingelser blive anvendt i et randomiseret, blindet cross-over-design: (a) måltid med højt GI med euglykæmisk klemme, (b) måltid med lavt GI med euglykæmisk klemme, (c) højt GI-måltid GI-måltid med primet-variabel insulininfusion med den hastighed, der blev fastlagt under prætestbesøget. Efter steady state er etableret, vil baseline laboratorieevaluering og MR-billeddannelse blive opnået, efterfulgt af testmåltidet. Billedbehandlingen vil blive gentaget 1 og 4 timer efter måltidet. Blodprøver for relevante metaboliske og hormonelle parametre vil blive taget hvert 30. minut. Hvert testbesøg afsluttes med et standardmåltid for at kvantificere ad libitum-indtaget.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Faktiske)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiesteder
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Forenede Stater, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Køn, der er berettiget til at studere
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Type 1-diabetes i minimum 3 år
- BMI 20-35 kg/m2
- Brug af insulinpumpe
- Villig og i stand til at: Fastholde vægt og dokumentere under studiets varighed
Ekskluderingskriterier:
- Insulinresistens (aktuelt insulinbehov > 1,5 U/kg/d)
- Insulinbehov < 0,5 enhed/kg/dag (grænseværdi for bevaret beta-cellefunktion)
- HbA1C ≥ 8,0 %
- DKA inden for 2 måneder
- Hyppig hypoglykæmi (BG <50 mg/dl), > 3 gange om ugen
- Udsving i kropsvægt >10 % i forhold til det foregående år
- Rygning eller ulovligt stofmisbrug
- Høje niveauer af fysisk aktivitet (≥60 minutter om dagen, ≥ 4 dage om ugen)
- Nuværende vægttabsdiæt
- Medicinske problemer, medicin eller kosttilskud, der kan påvirke stofskifte, insulinvirkning, kropsvægt, appetit, energiforbrug eller gastrointestinal absorption (f.eks. cøliaki)
- Allergi over for forbindelser eller intolerance over for de flydende måltider
- MR udelukkelseskriterier
- Andre forhold i henhold til selvrapportering, der ville forbyde deltagelsesbaseret og forskervurdering
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Behandling
- Tildeling: Randomiseret
- Interventionel model: Crossover opgave
- Maskning: Dobbelt
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: måltid med højt GI, euglykæmisk insulinklemme
En ernæringsshake med højt GI vil blive indtaget.
Almindelig insulin vil blive administreret intravenøst i henhold til en negativ feedback-algoritme for at opretholde euglykæmi. Denne tilstand resulterer i euglykæmi med høje insulinniveauer.
|
Høj- og lav-GI flydende testmåltider matches for makronæringsstofsammensætning (60% kulhydrat, 15% protein, 25% fedt), mikronæringsstofprofiler, fysiske egenskaber, smag og sødme.
Måltider vil give 25 % af det individuelle daglige energibehov som anslået af Harris Benedict-ligningen.
Et højt glykæmisk indeks på ~90 opnås ved at bruge majssirup som kulhydratkilde.
Insulin vil blive givet intravenøst i 5 timer.
Under hele clamp-protokollen vil glukoseniveauer blive målt hvert 5. minut.
En basal insulininfusion vil blive påbegyndt ved 80 % af patientens insulinpumpes basalhastighed og vil blive justeret mellem 0,1 og 2,5 mU/kg•min, afhængigt af patientens plasmaglucoseniveau i forhold til målområdet på 90-100 mg/dl.
|
|
Eksperimentel: højt GI måltid, fast insulininfusion
En ernæringsshake med højt GI vil blive indtaget.
Almindelig insulin vil blive administreret intravenøst med en hastighed, der tidligere er fastlagt for at opretholde euglykæmi efter et måltid med lavt glykæmisk indeks.
Denne tilstand resulterer i moderat hyperglykæmi med lave insulinniveauer.
|
Høj- og lav-GI flydende testmåltider matches for makronæringsstofsammensætning (60% kulhydrat, 15% protein, 25% fedt), mikronæringsstofprofiler, fysiske egenskaber, smag og sødme.
Måltider vil give 25 % af det individuelle daglige energibehov som anslået af Harris Benedict-ligningen.
Et højt glykæmisk indeks på ~90 opnås ved at bruge majssirup som kulhydratkilde.
En primet-variabel infusion af insulin vil blive administreret med den hastighed, der er fastsat for at opnå euglykæmi efter et måltid med lavt glykæmisk indeks.
Dette forventes at resultere i moderat hyperglykæmi, da måltidet med højt GI er forbundet med højere insulinbehov.
Af hensyn til patientsikkerheden vil glukoseniveauer blive målt hvert 30. minut.
Hvis glukoseniveauet er > 400 mg/dl eller < 60 mg/dl, vil insulininfusionen blive justeret for at opretholde et mål for glukoseniveauet på 60-400 mg/dl.
|
|
Aktiv komparator: måltid med lavt GI, euglykæmisk insulinklemme
En ernæringsshake med lavt GI vil blive indtaget.
Almindelig insulin vil blive administreret intravenøst i henhold til en negativ feedback-algoritme for at opretholde euglykæmi.
Denne tilstand resulterer i euglykæmi med lave insulinniveauer.
|
Insulin vil blive givet intravenøst i 5 timer.
Under hele clamp-protokollen vil glukoseniveauer blive målt hvert 5. minut.
En basal insulininfusion vil blive påbegyndt ved 80 % af patientens insulinpumpes basalhastighed og vil blive justeret mellem 0,1 og 2,5 mU/kg•min, afhængigt af patientens plasmaglucoseniveau i forhold til målområdet på 90-100 mg/dl.
Høj- og lav-GI flydende testmåltider matches for makronæringsstofsammensætning (60% kulhydrat, 15% protein, 25% fedt), mikronæringsstofprofiler, fysiske egenskaber, smag og sødme.
Måltider vil give 25 % af det individuelle daglige energibehov som anslået af Harris Benedict-ligningen.
Et lavt glykæmisk indeks på ~40 opnås ved at bruge ukogt majsstivelse som kulhydratkilde.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens blodgennemstrømning
Tidsramme: 4 timer efter måltidet
|
Cerebral blodgennemstrømning i højre og venstre nucleus accumbent blev målt ved arteriel spin-mærkning (MRI).
Blodgennemstrømningen blev normaliseret for helhjerneperfusion og korrigeret for baselineperfusion i det respektive hjerneområde og måltidsrækkefølge i henhold til vores a priori statistiske analyseplan.
|
4 timer efter måltidet
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens blodgennemstrømning
Tidsramme: 1 time efter måltid
|
Cerebral blodgennemstrømning i højre og venstre nucleus accumbent blev målt ved arteriel spin-mærkning (MRI).
Blodgennemstrømningen blev normaliseret for helhjerneperfusion og korrigeret for baselineperfusion i det respektive hjerneområde og måltidsrækkefølge i henhold til vores a priori statistiske analyseplan.
|
1 time efter måltid
|
|
Blodgennemstrømning i andre hjerneområder involveret i indtagsregulering - Dorsal caudate
Tidsramme: 4 timer efter måltidet
|
Cerebral blodgennemstrømning blev målt ved arteriel spin-mærkning (MRI).
Grupperede MR-data blev visuelt inspiceret for postprandiale forskelle mellem tilstande.
Blodstrøm fra en klynge, der kontraherer betingelserne i højre dorsale caudat, lige lateralt for nucleus accumbent, blev ekstraheret, normaliseret for helhjerneperfusion og korrigeret for baseline-perfusion i det respektive hjerneområde og måltidsrækkefølge, i henhold til vores a priori statistiske analyse plan.
|
4 timer efter måltidet
|
|
Blodgennemstrømning i andre hjerneområder involveret i indtagsregulering - Ventrolateral Striatum
Tidsramme: 1 time efter måltid
|
Cerebral blodgennemstrømning blev målt ved arteriel spin-mærkning (MRI).
Grupperede MR-data blev visuelt inspiceret for postprandiale forskelle mellem tilstande.
Blodstrøm fra en klynge, der kontraherer betingelserne i højre ventrolaterale striatum, lige lateralt for nucleus accumbent, blev ekstraheret, normaliseret for helhjerneperfusion og korrigeret for baseline-perfusion i det respektive hjerneområde og måltidsrækkefølge, i henhold til vores a priori statistiske analyse plan.
|
1 time efter måltid
|
|
Funktionel forbindelse mellem Nucleus Accumbens, Hypothalamus og andre hjerneområder involveret i indtagsregulering
Tidsramme: 4 timer efter måltidet
|
Cerebralt blod iltkoncentrationsniveau blev målt ved hviletilstand funktionel MRI (rs-fMRI).
Frøbaseret analyse blev udført med frøet på den rigtige Nucleus Accumbens.
Funktionel forbindelse mellem Nucleus Accumbens og Hypothalamus blev vurderet gennem ekstraktion af tidsmæssige korrelationsmålinger.
|
4 timer efter måltidet
|
|
Funktionel forbindelse mellem Nucleus Accumbens, Hypothalamus og andre hjerneområder involveret i indtagsregulering
Tidsramme: 1 time efter måltid
|
Cerebralt blod iltkoncentrationsniveau blev målt ved hviletilstand funktionel MRI (rs-fMRI).
Frøbaseret analyse blev udført med frøet på den rigtige Nucleus Accumbens.
Funktionel forbindelse mellem Nucleus Accumbens og Hypothalamus blev vurderet gennem ekstraktion af tidsmæssige korrelationsmålinger.
Funktionel forbindelse mellem Nucleus Accumbens og andre hjerneområder blev visuelt vurderet.
|
1 time efter måltid
|
Andre resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Plasma glukose niveau
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Serum insulin niveau
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Serum fedtsyrer
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma Ghrelin
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut og analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma GLP-1
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut og analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma PYY
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut og analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma CCK
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma glukagon
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
blodprøver vil blive taget hvert 30. minut og analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Plasma leptin
Tidsramme: 0-4,5 timer efter måltid
|
analyseret som en del af et stofskiftehormonpanel
|
0-4,5 timer efter måltid
|
|
Metabolomics
Tidsramme: 0, 1 og 4 timer efter måltid
|
LC-MS/MS-metodologi ved hjælp af flere kromatografiske stationære faser for > 400 metabolitter
|
0, 1 og 4 timer efter måltid
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart
Primær færdiggørelse (Faktiske)
Studieafslutning (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Skøn)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Anden identifikator: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .