Messung des Glukosestoffwechsels beim Menschen mittels Magnetresonanz bei 4 Tesla. Teilstudie: Hypoglykämie-Unbewusstsein

Für die Teilnahme an dieser Studie werden Personen mit Typ-1-Diabetes und Hypoglykämie-Unbewusstsein rekrutiert, die zu aktiven Kandidaten für eine Inseltransplantation werden, sowie passende Kontrollpersonen. Die Probanden werden vor und 6 Monate nach der Inseltransplantation einer hyperglykämischen Klemme mit Somatostatin unterzogen. Während der Clamp-Studie werden ihre Gehirnglukosekonzentrationen mittels Protonen-Magnetresonanzspektroskopie gemessen. Im Anschluss an diese Messungen werden die Probanden einer hypoglykämischen Klemmstudie unterzogen, um ihre gegenregulatorische Reaktion zu beurteilen.

Am Morgen der Studie melden sich die Probanden beim Clinical Research Center im CMRR und werden gebeten, Folgendes zu tun:

1. Alle Probanden werden gebeten, am Tag vor der Magnetstudie im Magnet Center nach Mitternacht nichts mehr zu essen. Zur Infusion von Hormonen wird ein kleiner Kunststoffkatheter in eine Vene in jedem Arm eingeführt. Zur Messung des Blutzuckerspiegels wird ein dritter Kunststoffkatheter in eine Fußvene eingeführt. Der Fuß und das distale Bein werden für die Dauer der Studie in eine beheizte Decke gelegt, um den Blutfluss durch die Vene zu beschleunigen und die Blutentnahme zu erleichtern. Während der Studie erhalten die Probanden sorgfältig berechnete Dosen von Insulin, Glucose, Kaliumphosphat und Somatostatin. Diese Substanzen werden in Spritzen oder Beuteln enthalten und durch intravenöse Katheter in den Armen gepumpt. Insulin und Somatostatin sind Hormone, die der Körper auf natürliche Weise produziert. Zunächst halten wir den Blutzucker auf einem normalen Niveau. Der Blutzucker wird dann durch die Infusion von Glukose mit einer berechneten Geschwindigkeit erhöht. Wir halten den hohen Blutzuckerspiegel 45 bis 120 Minuten lang aufrecht. Dies führt zu keinen anderen Symptomen als der Notwendigkeit, häufiger als normal Wasser lassen zu müssen. Anschließend wird die Blutzuckerinfusion abgesetzt, damit der Blutzucker in kleinen Schritten auf die normale Glukosekonzentration absinken kann. Wir werden höchstens 15 Unzen ziehen. Blutmenge während dieses Teils der Studie.
2. Alle Probanden werden gebeten, nach der Magnetstudie an einem zweiten Experiment teilzunehmen. Die Probanden können sich dafür entscheiden, diesen Teil der Studie an der Yale University durchzuführen. Wenn sich die Probanden für einen Aufenthalt an der University of Minnesota entscheiden, nehmen sie entweder am selben Tag oder am Tag nach dem ersten Experiment am zweiten Experiment teil. Bei Durchführung am selben Tag bleiben die Armkatheter für die Infusion von Insulin, Kaliumphosphat und Glukose an Ort und Stelle. Zur venösen Blutentnahme kann ein dritter Katheter in die Hand gelegt werden. Diese Hand wird in eine Wärmebox gelegt, um eine ausreichende Durchblutung und genaue Laborergebnisse sicherzustellen. Zur Messung von Glukose und anderen Hormonen wird alle 5 Minuten Blut abgenommen. Die gesamte entnommene Blutmenge beträgt etwa 10 Esslöffel. Es wird Insulin infundiert, um den Blutzuckerspiegel auf einen Wert unterhalb des Normalbereichs zu senken. Dieser niedrige Wert wird 30 Minuten lang gehalten. Danach wird die Insulininfusion abgebrochen und der Blutzuckerspiegel kann sich normalisieren. Anschließend erhalten die Probanden eine Mahlzeit.
3. Probanden mit Typ-1-Diabetes werden gebeten, die Nacht vor jeder Studie im General Clinical Research Center zu verbringen, damit die Blutzuckerwerte zwischen 80 und 110 mg/dl gehalten werden können. Sie werden gebeten, am Abend vor und am Morgen der Studie Insulindosen aufzubewahren, und Insulin wird über eine intravenöse Infusion verabreicht. Diejenigen Probanden mit Diabetes, die sich dafür entschieden haben, sich allen Tests an der University of Minnesota zu unterziehen, werden während der ein bis zwei Testtage als stationäre Patienten im GCRC betreut.
4. Nach einer Inseltransplantation werden die Probanden gebeten, sich etwa 3 bis 9 Monate nach dem Eingriff der unter Punkt 1 oben beschriebenen Magnetstudie und der unter Punkt 3 oben beschriebenen Hypoglykämie-Studie zu unterziehen.