Metabolisches Syndrom bei Überlebenden einer Knochenmarktransplantation

Spezifisches Ziel 1: Überwachung auf Endokrinopathie

• Wir werden mithilfe von GH-Stimulationstests auf Defekte in der Wachstumshormonachse (GH) testen. Kurz gesagt, der Patient (Proband) wird Studien im nüchternen Zustand unter Verwendung von zwei unabhängigen Sekretagogen (Arginin und Clonidin) gemäß den in der endokrinen klinischen Praxis verwendeten Verfahren durchführen lassen (Protokoll siehe Anhang). Ein GH-Mangel wird bei den Probanden festgestellt, deren stimulierter GH-Wert zu jedem Zeitpunkt gemäß Standardkriterien < 10 ng/dl beträgt. Wir werden auch die IGF-1- und IGFBP-3-Spiegel bewerten und die Ergebnisse anhand alter Normalwerte interpretieren. Im Rahmen unserer Überwachung auf Defekte der GH-Achse werden wir eine Röntgenaufnahme des Knochenalters anfertigen. Die Ergebnisse werden gemäß den Standards von Greulich und Pyle interpretiert.
• Sexualsteroidspiegel. Die Prüfung des Östrogen- und Testosteronspiegels kann am selben Tag und zur gleichen Zeit wie die GH-Stimulationstests durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden mit dem Knochenalter entsprechenden Normalwerten verglichen, wie sie vom Esoterix Laboratory (Calabasas Hills, CA) veröffentlicht wurden.
• OGTT – Ein zweistündiger oraler Glukosetoleranztest (OGTT) wird um oder vor 9 Uhr nach einem Fasten über Nacht durchgeführt. Um die Beschwerden zu minimieren, wird EMLA®-Creme 30 Minuten lang auf die Stelle für die Einführung des intravenösen Katheters (IV) aufgetragen, bevor der IV platziert wird. Die Infusion wird von einer erfahrenen Krankenschwester in eine Ellenbogenvene gelegt. Basisblutproben werden aus der IV entnommen. Anschließend trinkt der Patient 3 Minuten lang Glucola (1,75 g CHO/kg, maximal 75 g). 30, 60 und 120 Minuten nach der Einnahme von Glucola werden Blutproben aus der Infusion entnommen. Das Blut wird sofort mit einem YSI-Glukoseanalysator (Yellow Springs OH) auf den Serumglukosespiegel analysiert. Die Glukosetoleranz wird gemäß der Weltgesundheitsorganisation17 kategorisiert. Zusätzliches Blut wird gesammelt und eingefroren für eine spätere Analyse des Insulinspiegels, der im Labor des PI analysiert werden soll.
• Für die spätere Auswertung eines Nüchtern-Lipidprofils wird eine Nüchternblutprobe entnommen. Dies wird im NCH-Labor durchgeführt. Die Werte werden anhand der veröffentlichten Altersnormalwerte18 analysiert.
• Wir messen den Taillenumfang und berichten anhand der pädiatrischen Normalwerte6.

Konkretes Ziel 2:

• Messung der hepatischen Glukoseproduktion (HGP) und des Proteinumsatzes. Die Patienten werden gebeten, die Nacht im Klinischen Studienzentrum zu verbringen (Ankunft bis 21:00 Uhr). Er/sie bleibt NPO, mit Ausnahme von zucker- und koffeinfreien Flüssigkeiten nach 21 Uhr. Vor dem Schlafengehen wird mit EMLA®-Creme ein IV-Katheter in die Ellenbogenvene eingeführt. Um 4:00 Uhr morgens Wir beginnen mit der Infusion stabiler Isotope [1-13C] NaHCO3 (Bolus 0,2 mg/kg, dann 0,6 mg/kg/h), [1-13C] Leucin (Bolus 0,35 mg/kg, gefolgt von 0,65 mg/kg/h) und 6,6-[2H2]Glucose (Bolus 2,5 Gramm/kg, gefolgt von einer konstanten Infusion von 2,0 mg/kg/Stunde) für 3,0 Stunden (Isotopengleichgewichtszeitraum). Zu Beginn und nach dem Isotopengleichgewicht wird Blut entnommen. Die Proben werden zentrifugiert und das Serum für zukünftige Analysen mittels Massenspektrometrie im Labor des P.I. eingefroren. Wir und andere haben diese Methoden bereits beschrieben.20 Darüber hinaus werden wir den Ruheenergieverbrauch (REE) durch 30-minütige indirekte Haubenkalorimetrie unter Verwendung des VMax-Kalorimeters (Viasys Healthcare, Yorba Linda, CA) bewerten.
• Messung der hepatischen und peripheren Insulinresistenz mithilfe einer hyperinsulinämischen euglykämischen Klemme. Wir werden die hepatische und periphere Insulinsensitivität mithilfe einer hyperinsulinämischen euglykämischen Klemme in Verbindung mit kontinuierlicher 6,6-[2H2]Glucose messen. Auch hier wird unter Verwendung von EMLA®-Creme ein zweiter IV-Katheter retrograd in den Handrücken der anderen Hand eingeführt und die Hand in eine Wärmebox gelegt. Aus diesem Katheter wird Steady-State-Blut entnommen.

Um 7 Uhr morgens. Wir werden mit der Klemme beginnen. Insulin wird zunächst mit 10 mU/m2/min infundiert. Nach mindestens 2 Stunden (oder länger, wenn kein Steady State eingetreten ist) wird die Insulininfusionsrate auf 40 mU/m2/min erhöht. Die zweite Dosis wird mindestens 2 Stunden oder länger eingenommen, bis ein Steady-State erreicht ist. Während der Insulininfusion erhält der Patient zusätzlich eine Infusion mit 20 % Dextrose. Die Geschwindigkeit der Dextrose-Infusion wird alle 5–15 Minuten angepasst, um den Plasmaglukosespiegel bei 88–95 mg/dl zu halten. Die Plasmaglukose wird alle 5–10 Minuten am Krankenbett mithilfe einer automatisierten Glukoseoxidase-Technik (Glukoseanalysator; YSI, Yellow Springs, OH) gemessen. Um Hypokaliämie und Hypophosphatämie vorzubeugen, wird K2HPO4 während der gesamten Studie infundiert und der Kaliumspiegel im Serum wird zu Studienbeginn und am Ende der Studie gemessen. Für den späteren Nachweis von 6H6 im Plasma wird vor der Isotopeninfusion (Grundlinie), im Steady State (kurz vor der Insulininfusion) und am Ende jedes Insulininfusions-„Schritts“ Blut entnommen. Zu diesen Zeitpunkten werden wir auch Blut zur Analyse des Plasmainsulinspiegels entnehmen. Unsere Gruppe hat bereits zuvor über die Einzelheiten dieser Methoden berichtet21.

Die periphere Insulinsensitivität wird als halbmaximale Glukoseverwertungsrate (in Milligramm/Kilogramm/Minute) angegeben, entsprechend der Glukosemenge, die zur Aufrechterhaltung des Serumglukosespiegels von 88–93 mg/dl bei einer Insulindosis von 40 mU/m2/min erforderlich ist . Dies wird als Mittelwert aus drei 15-Minuten-Intervallen genommen, sobald der Steady-State erreicht ist. Die hepatische Insulinsensitivität wird quantifiziert, indem HGP zu Studienbeginn mit HGP verglichen wird, das am Ende der 10 mU/m2/min-Klemme gemessen wird.

Wir werden die Knochendichte mithilfe eines DXA-Scans (Lunar Prodigy) messen, der sowohl die Messung der Knochenmineraldichte als auch des Knochengehalts am gesamten Körper, an der Hüfte und an der Wirbelsäule umfasst. Die Messungen werden mit alters- und geschlechtsangepassten Normalwerten verglichen und in Z-Scores umgewandelt (www.bcm.edu/bodycomplab).

**Sicherheitsaspekte: Wir haben die hyperinsulinämische euglykämische Klemme bereits bei über 200 Erwachsenen und bei 6 Jugendlichen verwendet. Bei keinem unserer Probanden kam es zu einer Hypoglykämie. Wir reduzieren das Risiko, indem wir alle 5–15 Minuten den Glukosespiegel am Krankenbett messen und die Dextrose-Infusion innerhalb einer Minute nach der Messung des Plasmaglukosespiegels anpassen. Der P.I. ist bei jedem einzelnen Klammereingriff anwesend und nutzt dieselbe erfahrene Krankenschwester als Assistentin. Dies gilt für Studien, die an jedem Standort durchgeführt werden. Wir verwenden das für Kinder modifizierte Minimalmodell, das den Blutverlust stark minimiert. Der maximale Blutverlust für die Teilnahme an dieser Studie wird auf 52 ml pro Kind geschätzt. Die Stabilisotopenmethoden wurden sowohl bei schwangeren Frauen als auch bei Kindern in großem Umfang eingesetzt.

In-vitro-Methoden:

• Bestimmung der Isotopenanreicherung – Die 6H6-Anreicherung des Plasmas wird nach der Derivatisierung mit einem Gaschromatographen/Massenspektrometer Hewlett Packard 5989A im Elektronenstoßmodus gemessen. Die Messungen werden im Labor des Antragstellers durchgeführt.
• Hormon- und andere Analysen – Die Insulin- und C-Peptidspiegel werden mithilfe einer doppelt markierten Antikörpertechnik im Labor des Antragstellers gemessen. Hämoglobin A1c und Nüchternlipidprofile werden vom Labor des Nationwide Children's Hospital gemessen.