Hungersnot vom Fest: Verknüpfung von Vitamin C, Zerbrechlichkeit der roten Blutkörperchen und Diabetes

Diabetes Typ 2 ist eine schwächende Krankheit, die zu chronischer Morbidität wie einer beschleunigten mikrovaskulären Erkrankung führt. Eine beschleunigte mikrovaskuläre Erkrankung kann Blindheit, Nierenerkrankung im Endstadium, Myokardinfarkt, Schlaganfall und Ischämie der Gliedmaßen hervorrufen. Strategien zur Vorbeugung oder Verzögerung mikrovaskulärer Erkrankungen haben das Potenzial, das Leben von Millionen Menschen zu verbessern und katastrophale Erkrankungen zu verhindern. Der Hauptfokus der Prävention mikrovaskulärer Erkrankungen bei Diabetes lag auf dem Endothel und seiner Rolle beim Schutz von Blutgefäßen. Ein unerwartetes Mittel zur Verhinderung mikrovaskulärer Erkrankungen bei Diabetes kann mit der Funktion von Vitamin C in roten Blutkörperchen (RBCs) von Diabetikern gekoppelt werden. Basierend auf neuen und aufkommenden Daten können die Vitamin-C-Konzentrationen in roten Blutkörperchen umgekehrt proportional zu den bei Diabetes gefundenen Glukosekonzentrationen sein. Basierend auf Tierdaten stellen wir die Hypothese auf, dass Erythrozyten mit niedrigen Vitamin-C-Spiegeln möglicherweise eine verringerte Verformbarkeit aufweisen, was zu einem langsameren Fluss in den Kapillaren und mikrovaskulärer Hypoxie führt, dem Kennzeichen der diabetischen Mikroangiopathie. Niedrige Vitamin-C-Konzentrationen in Erythrozyten von Diabetikern können möglicherweise durch die Verwendung von Vitamin-C-Ergänzungen erhöht werden. Die Ergebnisse bei Tieren spiegeln die Wirkungen beim Menschen aufgrund von Artenunterschieden in den Mechanismen des Eintritts von Vitamin C in Erythrozyten möglicherweise nicht genau wider. Daher ist die klinische Forschung unerlässlich, um die Physiologie von Vitamin C in Erythrozyten von Diabetikern zu charakterisieren. In diesem Protokoll untersuchen wir die Physiologie von Vitamin C in Erythrozyten von Diabetikern als Funktion der Glykämie, ohne Vitamin-C-Supplementierung (Arm 1) und mit Vitamin-C-Supplementierung (Arm 2). Wir werden Patienten mit Typ-II-Diabetes, die Insulin und/oder orale hypoglykämische Medikamente einnehmen, untersuchen und diejenigen mit Hämoglobin-A1C-Konzentrationen von weniger als oder gleich 12 % auswählen. Ausgewählte Probanden können zweimal für jeweils etwa eine Woche ins Krankenhaus eingeliefert werden. Das primäre Ziel des ersten Krankenhausaufenthalts (Arm 1) besteht darin, die Wirkung einer Hyperglykämie auf die Erythrozytenphysiologie von Vitamin C unabhängig von den Vitamin-C-Basiskonzentrationen (ohne jegliche Vitamin-C-Ergänzung) zu bewerten. Der zweite Krankenhausaufenthalt (Arm 2) untersucht die Wirkung (falls vorhanden) einer Vitamin-C-Ergänzung auf Veränderungen in der Erythrozytenphysiologie während euglykämischer und hyperglykämischer Zustände. Als stationäre Patienten haben die Probanden zwei venöse Probenahmeperioden von jeweils etwa 24 Stunden. Bei der Aufnahme können die Probanden mit kontinuierlichen Glukosemonitoren (CGMs) ausgestattet werden, orale hypoglykämische Mittel werden abgesetzt und ein Basal-Bolus-Insulin-Regime eingeleitet. Die Insulindosen werden klinisch bestimmt und titriert, um eine Euglykämie zu erreichen (nüchtern und vor dem Essen Glukose 350–400 mg/dl. Die Hyperglykämie wird 9 Stunden nicht überschreiten und wird durch die Wiedereinführung von Insulin rückgängig gemacht.

Während der beiden Probenahmeperioden werden Proben über einen Venenkatheter für die Verformbarkeit der roten Blutkörperchen, die Vitamin-C-Konzentration und andere damit zusammenhängende Forschungsstudien entnommen. Nach Abschluss von Arm 1 erhalten Probanden, die für die Teilnahme an Arm 2 in Betracht gezogen werden, ein Rezept für Vitamin C 500 mg zweimal täglich. Angesichts der Tatsache, dass Vitamin C und Vitamin E verwandte Antioxidantien sind und dass beide Vitamine mit der Rigidität der roten Blutkörperchen in Verbindung gebracht zu werden scheinen, können Diabetiker auch täglich 400 Internationale Einheiten (IE) Vitamin E (RRR Alpha-Tocopherol) verschrieben bekommen. Die Probanden werden die Vitamin C- und E-Supplementierung für mindestens 8 Wochen fortsetzen, abhängig von den RBC-Vitamin-C-Konzentrationen. Um die Wirkung einer Vitamin-E-Ergänzung zu bewerten, können die Vitamin-E-Spiegel im Plasma und in den roten Blutkörperchen gleichzeitig mit den Vitamin-C-Spiegeln während verschiedener Phasen der Arme 1 und 2 gemessen werden RBC-Vitamin-C-Konzentrationen. Die angestrebte Erythrozyten-Vitamin-C-Konzentration > 30 uM ist vor den stationären Probenahmestudien in Arm 2 erforderlich. Die Vitamin C- und E-Supplementierung wird bei stationärer Aufnahme für Arm 2 eingestellt. Das Risiko für beide Vitaminpräparate ist minimal, da beide Supplementierungsdosen sicher sind. Die Ergebnisse sind die Messung der RBC-Steifigkeit und der Vitaminkonzentrationen vor und nach der Supplementierung. Nach mindestens 8 Wochen (je nach Erythrozyten-Vitamin-C-Spiegel) werden die Probanden erneut ins Krankenhaus eingeliefert und die Probenahme wie beschrieben wiederholt. Auf diese Weise dient jede Person als ihre/seine eigene Kontrolle, und die Verformbarkeit roter Blutkörperchen kann in Bezug auf Glykämie und Vitamin-C-Konzentrationen in roten Blutkörperchen und Plasma bestimmt werden.

Die Probanden müssen während des stationären Aufenthalts standardisierte Mahlzeiten zu sich nehmen. Alle Mahlzeiten werden vom NIH Clinical C...