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Auswirkungen der intranasalen Insulinverabreichung auf die gewebespezifische Insulinsensitivität (NASO-PET)

24. Januar 2018 aktualisiert von: Turku University Hospital

Jüngste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass intranasal verabreichtes Insulin das Gehirn schnell erreichen kann, ohne den Kreislauf zu passieren, und während der Insulinstimulation eine erhöhte Insulinsensitivität und einen Gewebeglukoseverbrauch hervorruft (niedrig dosierte hyperinsulinämische, euglykämische Klemmung). Es ist noch nicht bekannt, welcher Mechanismus diese Veränderungen verursacht oder welche Gewebe daran beteiligt sind.

In dieser Studie werden die Veränderungen der gewebespezifischen Insulinsensitivität und Glukoseaufnahme unter Verwendung von Glukose-analogem Radiotracer ([18F]-Fluordeoxyglukose) mit Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Bildgebung während der Insulinstimulation untersucht. Zehn gesunde Männer werden untersucht, von denen jeder an zwei verschiedenen Tagen in randomisierter Reihenfolge Nasensprays mit Insulin oder Placebo erhält. Nach der Sprayverabreichung wird die Glukoseaufnahme in Skelettmuskulatur, Leber, subkutanes und viszerales Fettgewebe, Myokard, Darm, braunes Fettgewebe und Gehirn, bewertet durch PET-Bildgebung, und die Glukoseaufnahme in diesen Geweben analysiert. Die endogene Glukoseproduktion wird berechnet, was die Messung der Glukose- und Radiotracer-Aufnahme im Gewebe und des Tracer-Verlusts im Urin erleichtert.

Da die Skelettmuskulatur den größten Teil der verfügbaren Glukose verbraucht, ist es wahrscheinlich, dass die Verabreichung von Insulinsprays zu einer erhöhten Aufnahme in diesem Gewebe führt. Ein gewisser Anstieg der Glukoseaufnahme kann auch in anderen Gewebearten nach Verabreichung von Insulinspray im Vergleich zu Placebospray beobachtet werden.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von intranasal verabreichtem Insulin im Vergleich zu Placebo auf die gewebespezifische Glukoseaufnahme der wichtigsten Stoffwechselorgane sowie auf die endogene Glukoseproduktion zu untersuchen.

PROBENGRÖSSE:

Es ist geplant, insgesamt zehn (n = 10) gesunde Männer einzuschließen, und die Studie wird mit einem Cross-Over-Design durchgeführt, wobei jeder Proband zweimal untersucht wird, einmal mit intranasalem Insulin und einmal mit intranasalem Placebo in einfach verblindeter, randomisierter Reihenfolge .

SCREENING-BESUCH/BERECHTIGUNG:

Die wichtigsten Ein- und Ausschlusskriterien werden bei einem Screening-Besuch evaluiert. Dieser Besuch umfasst einen häufig durchgeführten oralen 75-g-Glukosetoleranztest sowie anthropometrische Messungen und eine klinische Untersuchung.

PET-STUDIENBESUCHE:

An den PET-Studientagen werden zwei Kanülen eingeführt, eine in eine radiale oder antecubitale Vene für die Tracer-Injektion und Infusion von Glukose und Insulin, eine andere in die gegenüberliegende radiale oder antecubitale Vene zur Blutentnahme. Der Arm, an dem die Proben entnommen werden, wird warm gehalten, um arterialisiertes venöses Blut zu erhalten. Die Probanden ruhen während der Studie in Rückenlage auf dem PET/CT-Scannerbett.

HYPERINSULINEMISCHE EUGLYKÄMISCHE KLEMME:

Die Ganzkörper-Insulinsensitivität wird durch eine hyperinsulinämische euglykämische Klemme mit einer geprimten Insulininfusionsrate von 0,25 mU/kg/min bewertet. Um den Glucosespiegel bei 5,0 mmol/l zu halten, wird eine intravenöse Glucoseinfusion individuell nach Bedarf verabreicht, um die Euglykämie aufrechtzuerhalten.

VERABREICHUNG DES NASENSPRAYS:

Nach 30 Minuten intravenöser Insulininfusion erhalten die Probanden entweder 160 IE Humaninsulin oder Placebo intranasal. Die geringe Insulinmenge, von der bekannt ist, dass sie nach dem Insulin-Nasenspray in den Kreislauf aufgenommen wird, wird am Placebo-Tag nachgeahmt. Daher werden den Probanden 2,5 mU/kg zusätzliches intravenöses Insulin über 15 Minuten zusammen mit der Placebo-Spray-Verabreichung verabreicht.

LABORPROBEN:

Um während der Studie vergleichbare Insulinspiegel im Kreislauf zu verifizieren, werden die Seruminsulin- und C-Peptidspiegel im nüchternen Zustand und während des gesamten Experiments wiederholt bestimmt.

BLENDUNG:

Der Kliniker und die Studienschwester wissen, welches Spray verabreicht wird, aber die Probanden sind verblindet, und eine zusätzliche Insulininfusion am Placebo-Tag wird so durchgeführt, dass die Probanden verblindet bleiben. Die Sprays werden in zufälliger Reihenfolge verabreicht. Der Randomisierungscode wurde von einem Statistiker mit SAS, Version 9.3 für Windows, generiert. Die Randomisierungsblockgröße war vier und das Verfahren war permutierte Blockrandomisierung. Die Randomisierung erfolgte für 16 Probanden im Falle von Abbrüchen.

HERZFREQUENZVARIABILITÄT:

Die Herzfrequenzvariabilität wird aufgezeichnet, um Änderungen in der Aktivität des autonomen Nervensystems nach der Sprayverabreichung bei beiden Besuchen zu bewerten. Es wird ein Pulsmesser Polar RS800CX (Polar Electro Ltd., Kempele, Finnland) mit zwei Elektroden verwendet.

FDG-PET-BILDGEBUNG:

70 Minuten nach Beginn der Klemmung und 40 Minuten nach der Anwendung von Nasensprays wird die Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Untersuchung mit der Injektion eines Glucose-Analog-Tracers begonnen, der mit Positronen emittierendem Fluor-18 ([18F]-Fluordeoxyglucose, [ 18F]-FDG). PET/CT, GE DiscoveryTM ST-System (General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI, USA) mit einer endgültigen Auflösung von 3,75 mm in PET-Bildern wird verwendet. Alle Daten werden bezüglich Totzeit, Zerfall und gemessener Photonenabschwächung korrigiert. Dynamische PET-Scans werden mit iterativen Rekonstruktionsverfahren rekonstruiert. Radiotracer [18F]-FDG wird im radiochemischen Labor des PET Center hergestellt. Die Plasmaradioaktivität wird mit einem automatischen Gammazähler von einem Medizintechniker im Labor des PET-Zentrums Turku (Wizard 1480 3", Wallac, Turku, Finnland) gemessen.

PET-BILDANALYSE:

Um die gewebespezifische Glukoseaufnahme während der Insulinstimulation aus PET-Daten zu bestimmen, werden Zeit-Aktivitäts-Kurven der Gewebeaktivität und der Plasmaaktivität während des Scannens grafisch analysiert, um die fraktionelle Aufnahme des Tracers (Ki) zu definieren. Um die Glukoseaufnahmerate (angegeben als µmol/kg/min) zu berechnen, wird Ki mit dem Plasmaglukosespiegel multipliziert, dividiert durch eine Konstante, die die Unterschiede in den Transport- und Dephosphorylierungsraten zwischen D-Glukose und FDG berücksichtigt (konzentrierte Konstante, LC) und geteilt mit spezifischem Gewebegewicht. Basierend auf früheren Studien beträgt der LC 1,2 für Skelettmuskeln; 1,0 für Herz und Leber; 1,14 für Fettgewebe; 1,1 für Darm und 0,8 für Gehirn. Nach der PET/CT wird eine Urinprobe zur Quantifizierung der endogenen Glukoseproduktion (EGP) entnommen. Dies wird bestimmt, indem der Urinverlust und die Glukose-Infusionsrate von der Rate des Glukose-Verschwindens abgezogen werden.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

10

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

  • Finnland
      • Turku, Finnland, 20520
        • Turku PET Centre

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

20 Jahre bis 35 Jahre (ERWACHSENE)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Männlich

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. BMI 18,5-25 kg/m2
  2. Nüchtern-Plasmaglukose unter 6,1 mmol/l
  3. Normaler oraler 2-Stunden-Glukosetoleranztest (OGTT)

Ausschlusskriterien:

  1. Jede chronische Krankheit oder Medikation, die den Glukosestoffwechsel beeinflussen könnte
  2. Vorgeschichte von Anorexia nervosa oder Bulimie
  3. Rauchen von Tabak, Schnupfen oder Konsum von Betäubungsmitteln
  4. Missbrauch von Alkohol
  5. Jede andere Bedingung, die nach Meinung des Prüfarztes eine Gefahr für die Sicherheit des Probanden darstellen, die Studienverfahren gefährden oder die Interpretation der Studienergebnisse beeinträchtigen könnte

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: GRUNDWISSENSCHAFT
  • Zuteilung: ZUFÄLLIG
  • Interventionsmodell: ÜBERQUERUNG
  • Maskierung: DOPPELT

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
ACTIVE_COMPARATOR: Insulin nasenspray

Die Probanden verabreichen 4 Minuten lang jede Minute 2 intranasale Sprays in jedes Nasenloch, insgesamt 16 Sprays. Sprays enthalten schnell wirkendes Humaninsulin Actrapid (Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark). Die Glassprühflaschen werden von AeroPump GmbH, Deutschland, hergestellt und geben 0,1 ml Flüssigkeit pro Sprühstoß ab. Um der geringen Insulinmenge Rechnung zu tragen, die nach den Insulin-Nasensprays in den Kreislauf aufgenommen wurde, werden den Probanden am Placebo-Tag 2,5 mE/kg zusätzliches intravenöses Insulin (Actrapid, Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark) über 15 Minuten verabreicht.

30 Minuten vor der Sprayverabreichung wird eine hyperinsulinämische euglykämische Klemme begonnen und 170 Minuten lang fortgesetzt. 40 min nach der Sprayverabreichung wird ein 100-minütiger [18F]-FDG-PET-CT-Scan gestartet.
Arzneimittel: Actrapid
Die Probanden verabreichen 4 Minuten lang jede Minute 2 intranasale Sprays in jedes Nasenloch, insgesamt 16 Sprays oder 160 IE schnell wirkendes Humaninsulin (Actrapid, Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark). Die Glassprühflaschen werden von AeroPump GmbH, Deutschland, hergestellt und geben 0,1 ml Flüssigkeit pro Sprühstoß ab.
Andere Namen:
  • ATC-Code A10AB01
Strahlung: [18F]-FDG-PET-CT
Alle Probanden werden zwei Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Studien unterzogen. Bei beiden Besuchen werden ihnen 185 MBq [18F]-Fluordesoxyglukose injiziert und mit einem kombinierten PET- und Computertomographie-Scanner gescannt.
Andere Namen:
  • Messung der gewebespezifischen Insulinsensitivität
Arzneimittel: Hyperinsulinämische euglykämische Klemme
Alle Probanden werden zwei hyperinsulinämischen euglykämischen Clamp-Studien unterzogen. Die Insulininfusion wird etwa 170 Minuten lang mit einer konstanten Rate von 0,25 mU/kg/min intravenös verabreicht. Glucose wird intravenös als 200 mg/ml Flüssigkeit verabreicht, um die Euglykämie in unterschiedlichen Raten aufrechtzuerhalten.
Andere Namen:
  • Ganzkörper-Insulinsensitivitätsmessung
PLACEBO_COMPARATOR: Placebo-Nasenspray

Die Probanden verabreichen 4 Minuten lang jede Minute 2 intranasale Sprays in jedes Nasenloch, insgesamt 16 Sprays. Sprays enthalten Insulinverdünnungsmedium für Novorapid und Levemir (Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark). Die Glassprühflaschen werden von AeroPump GmbH, Deutschland, hergestellt und geben 0,1 ml Flüssigkeit pro Sprühstoß ab. Um die geringe Insulinmenge zu berücksichtigen, die nach den Insulin-Nasensprays in den Kreislauf aufgenommen wurde, werden den Probanden am Placebo-Tag 2,5 mU/kg zusätzliches intravenöses Insulin (Actrapid, Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark) über 15 Minuten verabreicht.

30 Minuten vor der Sprayverabreichung wird eine hyperinsulinämische euglykämische Klemme begonnen und 170 Minuten lang fortgesetzt. 40 min nach der Sprayverabreichung wird ein 100-minütiger [18F]-FDG-PET-CT-Scan gestartet.
Strahlung: [18F]-FDG-PET-CT
Alle Probanden werden zwei Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Studien unterzogen. Bei beiden Besuchen werden ihnen 185 MBq [18F]-Fluordesoxyglukose injiziert und mit einem kombinierten PET- und Computertomographie-Scanner gescannt.
Andere Namen:
  • Messung der gewebespezifischen Insulinsensitivität
Arzneimittel: Hyperinsulinämische euglykämische Klemme
Alle Probanden werden zwei hyperinsulinämischen euglykämischen Clamp-Studien unterzogen. Die Insulininfusion wird etwa 170 Minuten lang mit einer konstanten Rate von 0,25 mU/kg/min intravenös verabreicht. Glucose wird intravenös als 200 mg/ml Flüssigkeit verabreicht, um die Euglykämie in unterschiedlichen Raten aufrechtzuerhalten.
Andere Namen:
  • Ganzkörper-Insulinsensitivitätsmessung
Arzneimittel: Placebo
Die Probanden verabreichen 4 Minuten lang jede Minute 2 intranasale Sprays in jedes Nasenloch, insgesamt 16 Sprays. Sprays enthalten Insulinverdünnungsmedium für Novorapid und Levemir (Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark). Die Glassprühflaschen werden von AeroPump GmbH, Deutschland, hergestellt und geben 0,1 ml Flüssigkeit pro Sprühstoß ab. Um der geringen Insulinmenge Rechnung zu tragen, die nach den Insulin-Nasensprays in den Kreislauf aufgenommen wurde, werden den Probanden am Placebo-Tag 2,5 mE/kg zusätzliches intravenöses Insulin (Actrapid, Novo Nordisk A/S, Bagsvaerd, Dänemark) über 15 Minuten verabreicht.
Andere Namen:
  • Insulin-Verdünnungsmedium für Novorapid und Levemir

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Glukoseaufnahme der Skelettmuskulatur
Zeitfenster: Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.
Veränderung der durch Insulin stimulierten Glukoseaufnahme der Skelettmuskulatur (μmol/min/kg) nach Insulin- versus Placebo-Nasenspray-Verabreichung.
Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Endogene Glukoseproduktion
Zeitfenster: Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.
Veränderung der endogenen Glukoseproduktion nach Verabreichung von Insulin versus Placebo-Nasenspray (μmol/min/kg) . Die endogene Glukoseproduktion wird bestimmt, indem der Urinverlust und die Glukoseinfusionsrate von der Rate des Glukoseverlusts abgezogen werden, was die Messung der Fluordesoxyglucosekonzentrationen im Plasma nach der Injektion und im Urin direkt nach dem Ende des PET-Scannens erleichtert.
Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.
Glukoseaufnahme der Leber
Zeitfenster: Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.
Veränderung der durch Insulin stimulierten Glukoseaufnahme der Leber (μmol/min/kg) nach Insulin- versus Placebo-Nasenspray-Verabreichung.
Die Daten werden während eines 100-minütigen PET-Scans gesammelt, der 40 min nach der Sprayverabreichung gestartet wurde.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

Turku University Hospital

Mitarbeiter

University Hospital Tuebingen

Ermittler

  • Hauptermittler: Pirjo Nuutila, MD,PhD, Turku University Hospital

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 (TATSÄCHLICH)

1. April 2016

Primärer Abschluss (TATSÄCHLICH)

1. Dezember 2016

Studienabschluss (TATSÄCHLICH)

1. Dezember 2016

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

11. Mai 2016

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

12. Oktober 2016

Zuerst gepostet (SCHÄTZEN)

14. Oktober 2016

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (TATSÄCHLICH)

26. Januar 2018

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

24. Januar 2018

Zuletzt verifiziert

1. Januar 2018

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • T210/2015
  • 2015-005392-24 (EUDRACT_NUMBER)

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