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Die Wirkung der Aktivierung von braunem Fettgewebe auf die Insulinsensitivität beim Menschen

12. März 2021 aktualisiert von: Labros Sidossis, Ph.D., Rutgers University
Jüngste Ergebnisse dokumentieren das Vorhandensein von aktivem braunem Fettgewebe (BAT) beim Menschen. Kälteeinwirkung durch adrenerge Stimulation aktiviert BAT, das erhebliche Mengen an Blutzucker und freien Fettsäuren (FFA) verbrennt, um Wärme zu erzeugen. Tierversuche deuten darauf hin, dass die BAT-Aktivierung die Insulinsensitivität verbessert. Die Wirkung der kälteinduzierten BAT-Aktivierung auf die Insulinsensitivität und die Glukosekinetik beim Menschen ist jedoch noch unbekannt. Die zentrale Hypothese der Forscher ist, dass die kälteinduzierte BAT-Aktivierung die Ganzkörper-Insulinsensitivität beim Menschen über eine erhöhte Plasmaglukose- und FFA-Clearance erhöht. Die spezifischen Ziele dieser Studie bestehen darin, die Auswirkungen einer verlängerten (8 h) Kälteexposition von BAT-Aktivierung auf Folgendes zu definieren: Insulinsensitivität (Ziel 1); Lipolyse und Plasmaglukose und FFA-Kinetik (Ziel 2); auf Thermoregulation (Ziel 3). Darüber hinaus planen die Forscher, nach alternativen Wegen zu suchen, die BAT aktivieren können, darunter die Einnahme von kaltem Wasser, die Einnahme einer einzigen Mahlzeit und eine einzelne Übung mit mäßiger Intensität (Ziel 4). Für die Kälteexpositionsstudie werden die Probanden 3 Versuche absolvieren: a) 8 Stunden Kälteexposition bei ihrer individuell festgelegten Zitterschwelle; b) 8 Stunden Kälteexposition bei ihrer individuell festgelegten Schüttelschwelle plus Propranolol; c) 8 Stunden unter thermoneutralen Bedingungen (26–28°C). Für den Rest der Arme der Probanden werden zwei Versuche durchgeführt: Einnahme von kaltem oder lauwarmem Wasser, Einnahme einer einzigen Mahlzeit oder keine Nahrungsaufnahme und eine einzelne Übung mit mäßiger Intensität oder keine Übung. Um die oben genannten Ziele zu untersuchen, werden die Ermittler verwenden Positronen-Emissions-Tomographie - Computertomographie, hyperinsulinämische euglykämische Klemme, Infusion stabiler Isotope und Gewebebiopsien. Die Ergebnisse werden die Rolle von BAT auf die Regulierung des Plasmasubstrats und die Insulinsensitivität beleuchten und können bei der Entwicklung von Lebensstilempfehlungen und Pharmakotherapien zur Vorbeugung und Behandlung von Diabetes und Insulinresistenz helfen.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

39

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Texas
      • Galveston, Texas, Vereinigte Staaten, 77555
        • University of Texas Medical Branch at Galveston

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 75 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Mann oder Frau
  • 18-75 Jahre alt
  • BMI 20-40 kg/m2

Ausschlusskriterien:

  • Einnahme von Diabetes-Medikamenten
  • Leber-/Nieren-/endokrine/Herzerkrankungen
  • obstruktive Erkrankung des Magen-Darm-Traktes
  • beeinträchtigter Würgereflex oder Schluckstörung
  • Geschichte der GI-Operation oder Fenilisation der Speiseröhre
  • GI Hypomotilitätsstörung
  • Krebs
  • Schilddrüsen- oder Hormonersatzbehandlung
  • Betablocker
  • Anabolika oder Kortikosteroide die letzten 6 Monate
  • schwangere/stillende Frauen
  • Personen, die aus medizinischen Gründen wahrscheinlich in naher Zukunft eine PET/CT benötigen
  • Blutgerinnungsstörungen/Anämie
  • positives Hepatitis- oder HIV-Screening
  • Gewicht unter 36 kg
  • Herzschrittmacher oder andere implantierte elektromedizinische Geräte
  • Alkohol- und Drogenmissbrauch
  • Tabakkonsum
  • beeinträchtigte Kognition
  • Asthma
  • chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) oder andere reaktive Atemwegserkrankungen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Nicht randomisiert
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Kaltwasserverbrauch
Die Probanden nehmen im Rahmen dieses Protokolls an zwei Versuchen teil: a) Verbrauch von kaltem Wasser (4 °C) und b) Verbrauch von lauwarmem (36 °C) Wasser
Sonstiges: Kaltwasserverbrauch
Die Probanden werden gebeten, kaltes Wasser (4 °C, 10 ml/kg Körpergewicht innerhalb von 10 Minuten) zu sich zu nehmen.
Sonstiges: Lauwarmer Wasserverbrauch
Die Probanden werden gebeten, innerhalb von 10 Minuten kaltes Wasser (36 °C, 10 ml/kg Körpergewicht) zu sich zu nehmen.
Experimental: Verzehr von Mahlzeiten
Die Probanden werden im Rahmen dieses Protokolls an zwei Studien teilnehmen: a) Verzehr von kalorienreichen Mahlzeiten und zwei Wochen später b) kein Verzehr von Mahlzeiten.
Sonstiges: Thermoneutrale Bedingungen
Die Probanden werden thermoneutralen Bedingungen ausgesetzt (26 - 28 °C)
Sonstiges: Verzehr von Mahlzeiten
Die Probanden werden gebeten, innerhalb von 15 Minuten eine kalorienreiche Mahlzeit (12 kcal/kg, 50 % Kohlenhydrate, 30 % Fett und 20 % Protein) zu sich zu nehmen.
Experimental: Kälteeinwirkung
Die Teilnehmer werden drei Studien absolvieren: a) Kälteexpositionsstudie (oberhalb ihrer individuell festgelegten Zitterschwelle ~ 16°C); b) Kälteexposition plus 0,5 mg/kg bis zu 40 mg Propranolol zu Beginn der Stoffwechselstudie und erneut nach 4–6 h; c) thermoneutrale Bedingungen (26–28°C).
Sonstiges: Thermoneutrale Bedingungen
Die Probanden werden thermoneutralen Bedingungen ausgesetzt (26 - 28 °C)
Sonstiges: Kälteeinwirkung
Für den Kälteexpositionsversuch werden die Probanden einem individualisierten Kälteexpositionsprotokoll folgen, um die hervorgerufene nicht zitternde Thermogenese zu maximieren. Die Probanden tragen flüssigkeitskonditionierte Kleidungsstücke (Polar Products Inc, Stow, OH). Die Temperatur wird zunächst auf 18 °C eingestellt und dann in 1-Grad-Celsius-Intervallen durch das klimatisierte Bad mit Temperaturregelung gesenkt, bis die Probanden Zittern melden. Elektromyographie (EMG; Delsys, Bagnoli 8, Boston, MA) wird kontinuierlich durchgeführt, um die zitternde Muskelaktivität zu überprüfen. Beim Zittern wird die Temperatur in 1-Grad-Celsius-Intervallen erhöht, bis das Zittern zurückbleibt. Die Kerntemperatur der Probanden wird in 10-Sekunden-Intervallen unter Verwendung einer telemetrischen Pille (Core Temp Inc., Palmetto, FL) gemessen.
Sonstiges: Kälteexposition plus Propranolol
Für den Kälteexpositions-plus-Propanol-Versuch wird die Temperatur wie zuvor beschrieben titriert. Der nicht-selektive beta-adrenerge Antagonist Propranolol (0,5 mg/kg und bis zu 40) wird oral vor Beginn der Studie und erneut nach 4-6 Stunden verabreicht. Falls die Herzfrequenz des Teilnehmers nach der Verabreichung von Propranolol unter 50 Schläge pro Minute oder der systolische Blutdruck unter 90 mmHg sinkt, wird keine zweite Propranolol-Dosis verabreicht. Herzfrequenz und Blutdruck werden während der gesamten Studie kontinuierlich überwacht. Es wurde gezeigt, dass Propranolol-Dosen von bis zu 80 mg die Aufnahme von Fludeoxyglucose (FDG) in braunem Fett bei klinischen Patienten signifikant reduzieren.
Experimental: Die Übung
Probanden zwischen 18 und 35 Jahren werden gebeten, an zwei Studien teilzunehmen: a) Übung, d. h. viermal für 10 Minuten bei 85 % VO2max (maximaler Sauerstoffverbrauch). mit 15-minütigen Pausen zwischen jedem Kampf b) und zwei Wochen später Ruhe.
Sonstiges: Thermoneutrale Bedingungen
Die Probanden werden thermoneutralen Bedingungen ausgesetzt (26 - 28 °C)
Sonstiges: Die Übung
Der Proband wird gebeten, vier 10-minütige Trainingseinheiten bei 85 % seines maximalen Sauerstoffverbrauchs (VO2max) mit 15-minütigen Pausen zwischen den einzelnen Einheiten zu absolvieren

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Insulinsensitivität
Zeitfenster: Nach 8 Stunden Kälteeinwirkung oder thermoneutralen Bedingungen
Die Insulinsensitivität wird mit der euglykämischen hyperinsulinämischen Insulin-Clamp-Methode gemessen
Nach 8 Stunden Kälteeinwirkung oder thermoneutralen Bedingungen

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Stoffwechselprofil
Zeitfenster: Während der 8-stündigen Probezeit oder am Folgetag
Die Bewertung des Stoffwechselprofils umfasst die Messung verschiedener Metaboliten (Glucose, Triglyceride, Triglyceride sehr niedriger Dichte (VLDL), nicht veresterte Fettsäuren, Lipoproteine, Apo-B) und Hormone (Leptin, Adiponektin, Insulin, Ghrelin).
Während der 8-stündigen Probezeit oder am Folgetag

Andere Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Substratkinetik
Zeitfenster: Während der 8-stündigen Studie
Wir werden stabile Isotope verwenden, um die Substratkinetik zu beurteilen. Insbesondere eine geprimte, konstante 4-Stunden-Infusion von 6,6-D2-Glucose zur Beurteilung der Glukosekinetik; b) eine konstante 4-stündige Infusion von Kalium, das einheitlich mit Kohlenstoff-13-[U-13C16]-Palmitat markiert ist, um die FFA-Kinetik zu bestimmen (27, 28); und c) eine vorbereitete, konstante, 4-stündige Infusion von [1,1,2,3,3-2H5]Glycerol gelöst in 0,9 % NaCl-Lösung, um die Ganzkörper-Lipolyse zu beurteilen, und) ein Bolus von mit Kohlenstoff-13 markiertem Natriumbicarbonat (NaHCO3 ) in 09 % Natriumchlorid (NaCl)-Lösung gelöst, um die Substratoxidation zu beurteilen.
Während der 8-stündigen Studie
Thermoregulierung
Zeitfenster: Während der ersten 5–6 Stunden der Kälteexpositionsstudie
Wir werden eine telemetrische Pille und drahtlose Thermistoren verwenden, um die Körperkern- und Hauttemperatur der Teilnehmer zu überwachen. Darüber hinaus wird das thermische Empfinden anhand einer visuellen Analogskala der American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers bewertet. Herzfrequenz und Blutdruck werden ebenfalls gemessen, um die kardiovaskuläre Reaktion auf Kälteeinwirkung zu beurteilen.
Während der ersten 5–6 Stunden der Kälteexpositionsstudie

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Rutgers University

Ermittler

  • Hauptermittler: Labros Sidossis, PhD, University of Texas Medical Branch at Galveston

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

1. Januar 2012

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

30. Dezember 2018

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. Dezember 2018

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

11. Februar 2013

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

12. Februar 2013

Zuerst gepostet (Schätzen)

13. Februar 2013

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

16. März 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

12. März 2021

Zuletzt verifiziert

1. Januar 2019

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 11-193

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