IR und mikrovaskulärer Blutfluss bei SCI

Der kutane mikrovaskuläre Blutfluss wird durch mehrere Mechanismen reguliert, einschließlich durch Insulin und durch das sympathische Nervensystem (SNS). Insulin ist das Haupthormon, das für die Beseitigung und Speicherung von Glukose im Skelettmuskel verantwortlich ist, teilweise durch die Umleitung des Blutflusses durch die rhythmische Erweiterung oder Kontraktion von Arteriolen. Bei Insulin-empfindlichen Personen wird angenommen, dass diese "Vasomotion" die Aktivierung der vaskulären glatten Muskulatur umfasst, wobei eine Vasodilatation durch Stickoxid und eine Vasokonstriktion durch das SNS und Endothelin-1 auftritt. Eine tonische Hochregulierung der SNS-Aktivität und eine erhöhte vasokonstriktorische Wirkung von Insulin können zur Entwicklung von Bluthochdruck, verminderter peripherer Durchblutung und endothelialer Dysfunktion in der Allgemeinbevölkerung beitragen, insbesondere bei Personen mit Hyperinsulinämie und Diabetes mellitus. Bei Personen mit Rückenmarksverletzung (SCI) wurde über eine unverhältnismäßig hohe Prävalenz von Insulinresistenz und Diabetes mellitus berichtet. Wir postulieren, dass Insulinresistenz in Kombination mit der zusätzlichen Folge einer SNS-Beeinträchtigung unterhalb des neurologischen Verletzungsniveaus zu einer hämodynamischen Dysregulation und einer Vielzahl von medizinischen Komplikationen, einschließlich der Bildung von Druckgeschwüren und verminderter Wundheilung, beiträgt. Kürzlich zeigte unsere Gruppe, dass die Reaktion der subläsionalen Blutperfusion auf Iontophorese mit Insulin bei euinsulinämischen Personen mit kompletter motorischer Rückenmarksverletzung im Vergleich zu demographisch übereinstimmenden, neurologisch intakten Kontrollpersonen abgeschwächt ist.

Um unser vorläufiges Ergebnis zu bestätigen und zu erweitern und zusätzliche Einblicke in seine Auswirkungen zu geben, schlagen wir vor, eine offene, nicht randomisierte, Placebo-kontrollierte Parallelgruppen-Interventions-Beobachtungsstudie durchzuführen, um die hämodynamischen Wirkungen von Insulin bei Personen mit zu bestimmen vollständige motorische Lähmung der unteren Extremitäten aufgrund von SCI und entweder systemischer Insulinsensitivität oder Insulinresistenz. Die Probanden nehmen an einem Screening-Besuch teil, um ihre Eignung und Insulinsensitivität (d. h. Einstufung als insulinsensitiv oder insulinresistent) zu bestimmen. Geeignete Personen werden zur Teilnahme an unserer Studie zurückkehren, um den Hautdurchblutungsfluss durch Iontophorese mit vasoaktiven Mitteln oder Anwendung von Wärme auf die Extremitäten zu bestimmen. Die Messungen werden gleichzeitig mit Provokation (d. h. entweder mit Hitze oder Insulin oder Acetylcholin-Iontophorese) an der ipsilateralen Extremität und ohne provokative Intervention (d. h. entweder keine Hitze oder Placebo-Iontophorese) parallel und gleichzeitig an der kontralateralen Extremität durchgeführt. Bei einem separaten Besuch wiederholen alle Probanden die Iontophorese mit Acetylcholin, dem Goldstandard zur Induktion einer Endothel-abhängigen Vasodilatation der Mikrovaskulatur.

Nach dem Screening nehmen die Probanden an zwei Studienbesuchen teil, bei denen die Iontophorese (d. h. Placebo, Insulin und Acetylcholin) und die Hitzeprovokation einmal an der oberen und einmal an der unteren Extremität durchgeführt werden. Jeder Studienbesuch dauert nicht länger als 4 Stunden. Die erwartete Einschreibungszeit für einen Teilnehmer zum Abschluss der Studie sollte nicht mehr als 3 Wochen betragen.

Die jeweiligen Ergebnisse der Iontophorese mit Insulin werden verglichen und mit der systemischen Insulinsensitivität (bestimmt durch einen intravenösen Glukosetoleranztest mit Insulinverabreichung) korreliert (primäres Ziel). Die Spitzenreaktionen der mikrovaskulären Perfusion auf eine Vasodilatation durch Iontophorese mit Acetylcholin werden mit denen mit Insulin verglichen (sekundäres Ziel). Bei Teilnehmern mit SCI werden die Befunde der neurologisch intakten oberen Extremität mit denen der neurologisch beeinträchtigten unteren Extremität verglichen (Tertiary Aim). Eine Gruppe von neurologisch intakten Probanden, die für die Gruppenzuordnung geeignet sind (d. h. insulinsensitiv oder insulinresistent), dient als alters- und geschlechtsspezifische Kontrollen für die Teilnehmer mit SCI.