Individualiserede postprandiale glukoseresponser ved type 1-diabetes

Rekruttering: Deltagerne vil blive rekrutteret ved hjælp af annoncer gennem universitetskanaler. Efterforskerne vil også henvende sig til lokale og nationale diabetesvelgørende organisationer (Diabetes UK, JDRF), som efterforskerne arbejder tæt sammen med for at annoncere gennem skriftlige publikationer (patientblade), hjemmesider, sociale medier og patientstøttegrupper. Derudover vil efterforskerne kontakte patienter, som tidligere har deltaget i vores forskning, og som har givet samtykke til at blive kontaktet om fremtidig forskning. Kontaktoplysninger til forskerholdet vil blive givet i annoncer; et første telefonopkald vil være tilgængeligt for interesserede deltagere for at diskutere undersøgelsen, besvare eventuelle spørgsmål og indhente kontaktoplysninger for at sende en undersøgelsesinformationspakke inklusive et deltagerinformationsark. Deltagerne får 6 uger til at beslutte, om de vil deltage i undersøgelsen.

Indledende besøg: Patienter vil deltage i et indledende besøg i vores dedikerede laboratorier på University of Sunderland for at vurdere berettigelse og indhente skriftligt informeret samtykke fra et GCP-uddannet medlem af forskerholdet. Ved dette besøg vil samtykkede deltagere blive udstyret med en blindet real-time CGM og et accelerometer og forsynet med en maddagbog. Under dette besøg vil patienter udfylde et spørgeskema for at vurdere deres sygehistorie og fysiske aktivitet. Både CGM- og accelerometer-enheder vil blive båret af deltagerne i løbet af deres undersøgelsesinvolvering; begge enheder komplet med datafangst vil blive returneret af deltagerne til forskerholdet enten personligt eller via post (ved hjælp af en forudbetalt kuvert).

CGM-måling: En lille CGM-enhed (CGM; Freestyle Libre Pro; Abbott Diabetes Care) vil blive indsat under det indledende besøg i laboratoriet. Det er en lille diskret, vandafvisende sensor, med en tynd filament (<0,4m tyk), der indsættes (smertefrit) 5 mm under hudoverfladen på overarmen. Sensoren vil blive indsat i det subkutane væv på forsiden af ​​overarmen. Indføringsstedet vil blive taget som ækvidistant mellem den mest mediale del af overarmen og markeret med uudslettelig blæk, så den indledende placering kan gentages ved efterfølgende indføringer i det usandsynlige tilfælde, at en sensor skulle svigte. Sensoren er fabrikskalibreret, hvilket gør den langt mere bekvem og fjerner risikoen for sensorunøjagtigheder fra kalibreringsbrugerfejl (kapillærmålerens unøjagtighed, ikke at vaske hænder osv.) set med andre CGM-enheder. Glukosedata genereret af CGM er maskeret (dvs. deltagere kan ikke se deres glukosedata og kan derfor ikke ændre deres behandlingsregime baseret på denne information). En enkelt læseenhed bruges til at aktivere og hente dataene. Nøjagtigheden og sikkerheden af ​​denne enhed er blevet fastslået i T1D på tværs af hele spektret af glucoseniveauer, der sandsynligvis vil blive observeret i denne undersøgelse, inklusive dem i det normale område; den seneste generation af CGM-sensoren har en MARD på <9% fra 2018. Desuden, da en ikke-blind version af denne enhed nu gøres tilgængelig for mennesker med T1D med behandlingsindikationer gennem NHS, anses brugen af ​​denne teknologi for acceptabel for mennesker med T1D. Undersøgelsesdeltagere, der bruger Freestyle Libre til at overvåge deres glukosemønstre, kan fortsætte med at bruge enheden som normalt, men vil blive bedt om at bære en ekstra blind sensor. I alt vil patienterne blive bedt om at bære CGM-enheden i 6 sammenhængende uger, bestående af 4-ugers observation efterfulgt af 2-ugers observation, hvor laboratorieeksperimentelle test vil finde sted.

Accelerometer: Deltagerne vil blive udstedt og udstyret med et accelerometer (GeneActiv, båret på armen), som vil give en omfattende vurdering af sidde-/stående mønstre (dvs. kropsholdning) og fysisk aktivitetsniveau. Dataene indsamlet fra denne enhed vil blive brugt til at estimere det daglige energiforbrug (ved hjælp af a priori cut-points) og beregne fysiske aktivitetsniveauer inklusive tid brugt i forskellige stillinger og aktiviteter under diskrete dele af dagen både før og efter hvert laboratoriebesøg. Dette vil give mulighed for kvantificering, standardisering og replikering af fysiske aktivitetsmønstre under frit levende episoder. I alt vil patienterne blive bedt om at bære accelerometeret i 2 sammenhængende uger.

Sygehistorie: At inkludere: alder, køn, varighed af diabetes, insulinbehandling (gennemsnitlig total daglig dosis og basal insulindosis), associerede medicinske tilstande, familiehistorie med T2D og hjerte-kar-sygdom, hypoglykæmi ubevidsthed (vurderet ved en kombination af Clarke og guldmetoder).

Vurdering af fysisk aktivitet: Patienterne vil udfylde IPAQ (International Physical Activity Questionnaire), Exercise Benefits/Barriers Scale Questionnaire og The Barriers to Physical Activity in Type 1 Diabetes Scale. Disse vil vurdere det nuværende niveau af fysisk aktivitetsdeltagelse samt generelle og diabetesspecifikke muliggører og barrierer for fysisk aktivitet.

Antropometri: Antropometriske data vil omfatte: vægt, højde, taljeomkreds og talje-hofte-forhold. Kropssammensætning vil blive bestemt ved hjælp af den bioelektriske impedansmetode [Seca mBCA 525] som beskrevet ovenfor. Blodtryk vil blive taget sammen med ankel brachial indeksmålinger. Estimeret glukosebortskaffelseshastighed (eGDR; et mål for insulinresistens) vil blive beregnet for alle patienter.

Diætvurdering: Patienterne vil udfylde et spørgeskema med madfrekvens (Dietary Instrument for Nutrition Education) og vil blive forsynet med en fødevarevægt og en maddagbog til at udføre en vejet fødevarelog. I alt vil deltagerne udfylde den vejede maddagbog i 1 uge.

Bloddonation: En enkelt 50mL bloddonation vil blive foretaget, som vil blive analyseret retrospektivt for parametre for vaskulær og metabolisk sundhed. Blod vil blive udtaget ved hjælp af venepunktur teknik af en uddannet phlebotomist.

Eksperimentelle laboratoriebesøg Prælaboratoriefase: Forud for det første forsøgsbesøg vil efterforskerne vurdere glykæmisk kontrol (CGM) og fysisk aktivitetsmønstre (accelerometer) i henholdsvis 4- og 1-ugers. Patienter vil blive bedt om at bruge deres kostregistreringsark til at replikere deres kostmønstre i de 48 timer forud for hvert eksperimentelt laboratoriebesøg. Til standardisering af glykæmisk kontrol såvel som biokemiske parametre vil deltagerne blive forsynet med et standardiseret måltid, som skal indtages aftenen før hvert eksperimentelle laboratoriebesøg baseret på deres vægt (~635 kcal; vegetarisk lasagne; Tesco). Da en akut træningssession kan forbedre insulinvirkningen i op til 48 timer, vil deltagerne blive bedt om at omlægge fra moderat til kraftig fysisk aktivitet/motion i løbet af de 48 timer forud for hvert laboratoriebesøg for at undgå den potentielle indvirkning af dette på glykæmi og risiko for hypoglykæmi. Derudover vil deltagerne i løbet af de 24 timer forud for hvert laboratoriebesøg blive bedt om at reframe fra koffein og alkohol, som vides at påvirke glukoseniveauet.

For at undgå forstyrrende påvirkning af hyper/hypoglykæmi eller sygdom ringer en forsker om morgenen hver testdag - hvis blodsukkeret er uden for intervallet 4-12 mmol/L, eller hvis deltageren er utilpas med blodketoner >0,6 mmol/ L, forsøgsbesøget udsættes. Doseringen og tidspunktet for insulinadministrationer samt eventuelle kosttilskud/vitaminer, der tages, vil blive standardiseret for varigheden af ​​hver forsøgsperiode. For at kontrollere for den potentielle forvirrende effekt af insulinkur (CSII vs MDI) og medicin, vil insulinkur og medicin indgå som en kovariat i den statistiske model. Deltagere, der bruger CSII, vil blive rådgivet om at undgå at foretage ændringer i deres insulinpumpeindgivelsesindstillinger og insulinregime mellem undersøgelsesbesøg. Deltagere behandlet med MDI vil blive rådgivet om ikke at ændre deres insulinkur mellem studiebesøgene. På grund af sandsynligheden for ændringer i glykæmisk kontrol og/eller insulinbehov over længere perioder, vil præmenopausale kvinder fuldføre hver tilstand med en 1-uges udvaskning, som for alle andre deltagere. Menstruationsfasen vil blive registreret for hver tilstand og kontrolleret for som en kovariat i statistiske modeller.

Vigtigste eksperimentelle besøg: I et randomiseret crossover-design vil patienter deltage i to separate laboratorie-baserede besøg om morgenen (~08:00) (varige ~4,5 timer) i den dedikerede kliniske testfacilitet på University of Sunderland, hver afbrudt af en uge. Hver eksperimentel tilstand vil blive udført i et kontrolleret laboratoriemiljø for at maksimere intern validitet og minimere den iboende variabilitet af mindre kontrollerede 'virkelige' indstillinger. Bortset fra toiletpauser, vil deltagerne blive siddende i en komfortabel lounge-stol og instrueret i at minimere overdreven bevægelse.

Ved hver lejlighed og ved ankomst til laboratoriet efter en natfaste vil deltagerne indtage en siddende og udhvilet stilling, mens en 20-gauge kanyle (Vasofix, B. Braun, Melsungen AG, Melsungen, Tyskland) indsættes i antecubital-venen på deres ikke-dominerende arm; hvilende, fastende venøse blodprøver vil blive indsamlet før eksperimentel testning. Efter den indledende blodprøve vil patienterne få et standardiseret morgenmadsbaseret måltid med blandede makronæringsstoffer ved hver lejlighed. 4 timer efter morgenmaden vil deltagerne blive forsynet med et standardiseret frokostmåltid med blandede makronæringsstoffer, inden de udskrives hjem. Hvert måltid vil blive matchet for kulhydrat (svarende til 1g.kulhydrat.kg.BM-1), fedt-, protein- og fiberindhold, men afvigende i glykæmisk indeks gennem manipulation af kulhydratsammensætning til at repræsentere enten et lavt eller højt glykæmisk indeksmåltid. Insulinadministration vil blive standardiseret på tværs af besøg baseret på kulhydrattællingsmetoden. Forud for måltiderne vil der blive givet en insulinbolus, beregnet ud fra hver deltagers sædvanlige insulin-til-kulhydrat-forhold (uden korrektionsdosis), indgivet 10 minutter før spisning, med dem, der er behandlet på MDI, der standardiserer insulininjektionsstedet. Timingen og mængden af ​​vand, der indtages til hvert måltid, og ad libitum under hele varigheden af ​​det første besøg, vil blive registreret, så dette kan replikeres ved efterfølgende besøg.

Blodprøvetagning: Periodiske blodprøver vil blive udtaget med 30 minutters intervaller på tværs af 4-timers observationsvinduet og begynder umiddelbart før indtagelse af morgenmadsmåltidet). På hvert tidspunkt vil 10 ml venøst ​​fuldblod blive udtaget og dispenseret i Vacutainere før centrifugering ved 3000 omdr./min. i 15 minutter ved 4ºC. Plasma vil blive adskilt og opbevaret ved -80 grader celsius til retrospektiv analyse eller øjeblikkelig analyse for et panel af vaskulære inflammatoriske og trombotiske parametre, herunder plasmaniveauer af C-reaktivt protein (CRP), komplement C3, fibrinogen, plasminogenaktivatorhæmmere (PAI) )-1, interleukin 1b, vil blive vurderet ved anvendelse af standard ELISA-teknikker. Yderligere 5 ml venøst ​​blod vil blive taget i hvile på den ene arm af undersøgelsen til C-peptid og rutinemæssige blodprøver (inklusive HbA1c, U&Es, LFT'er, fuld lipidprofil, urinalbumin-kreatininforhold (medmindre disse er blevet udført inden for tre måneder) ved tilmelding). Der vil blive taget i alt 8 blodprøver med det samlede volumen af ​​blod svarende til 85 ml, hvilket er cirka 1/5 af en fuld bloddonation. Den samlede mængde blod, der skal tages, er sikker og ligner andre undersøgelser, som efterforskerne tidligere har udført hos mennesker med T1D. Yderligere har efterforskerne arbejdet hårdt sammen med vores PPI-repræsentanter for at minimere deltagerbyrden ved alle undersøgelsesprocedurer; volumen og hyppigheden af ​​blodprøvetagning er blevet anset for acceptabel af vores PPI-repræsentanter.

Observationsperiode efter laboratoriet:

Efter den sidste blodprøve 7 timer efter morgenmaden vil deltagerne blive udskrevet fra laboratoriet. Glycæmi vil fortsat blive overvåget under frit levende forhold i i alt 48 timer efter indgrebet med CGM. Da efterforskerne er interesserede i de 48-timers glukoseresponser efter vores intervention (inklusive daggry-fænomenet), vil deltagerne få to standardiserede måltider til at indtage som deres aftenmåltid og morgenmad og være forpligtet til at replikere deres diætindtag på tværs af forsøg i hele varigheden af 48 timers post-interventionsperiode for at kontrollere for de potentielt forvirrende virkninger af kosten på glykæmisk kontrol.