Auswirkungen der Ketose auf die Gehirnfunktion bei Patienten mit T1DM
16. Dezember 2024 aktualisiert von: Belinda Lennerz, Boston Children's Hospital
Gehirnfunktion, Kognition und Hypoglykämietoleranz bei Patienten mit Typ-1-Diabetes mellitus im Rahmen einer Ernährungsketose im Vergleich zu einer Standard-Kohlenhydratdiät
Das wissenschaftliche Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen einer ketogenen Ernährung auf die Hypoglykämietoleranz und die Gehirnfunktion bei Menschen mit Typ-1-Diabetes mellitus (T1D) zu untersuchen und die mechanistische Rolle von Ketonen in diesem Prozess aufzuklären.
Das glykämische Management von T1D ist durch abwechselnde Perioden von Hyper- und Hypoglykämie gekennzeichnet.
Da der Gehirnstoffwechsel unter normalen Bedingungen von Glukose abhängt, führt eine akute Hypoglykämie zu unmittelbaren Komplikationen, einschließlich einer Beeinträchtigung der kognitiven Funktion und einer gegenregulatorischen Hormonreaktion.
Wiederkehrende Hypoglykämien sind mit funktionellen und strukturellen Veränderungen im Gehirn verbunden und tragen zum kognitiven Rückgang bei, der bei Personen mit Diabetes beobachtet wird.
Der Zustand der Ernährungsketose (wie er während des Fastens oder nach einer ketogenen [sehr kohlenhydratarmen] Diät auftritt) kann vor diesen akuten und chronischen Komplikationen schützen.
Da der Körper auf den Fettstoffwechsel angewiesen ist, bauen sich Ketonkörper auf und liefern einen alternativen Treibstoff für das Gehirn.
Studien während Hypoglykämie haben eine bessere kognitive Funktion und weniger Hypoglykämie-Symptome im Rahmen einer Ernährungsketose oder mit Ketonverabreichung gezeigt.
Dieser physiologische Nutzen kann für Menschen mit T1D, die häufig unter Hypoglykämie leiden, von besonderer Bedeutung sein.
Bisher haben keine mechanistischen Studien die Auswirkungen von Ernährungsketose auf das Gehirn bei T1D untersucht; Es gibt auch keine Studien, die die potenzielle Relevanz davon für die Diabetesversorgung untersucht haben.
Studienübersicht
Status
Rekrutierung
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Um die Hypothese zu testen, dass eine ketogene Ernährung die Hypoglykämie-Toleranz erhöht und die Gehirnfunktion und die kognitive Leistungsfähigkeit während einer Hypoglykämie verbessert, schlagen die Forscher eine randomisierte mechanistische Studie mit Insulininfusionen und Neuroimaging vor.
Die Studie wird eine bestehende randomisierte kontrollierte Studie (RCT) mit 32 jungen Erwachsenen mit T1D nutzen, die 12 Wochen lang eine ketogene gegenüber einer Standard-Kohlenhydratdiät erhalten.
Die Forscher werden eine euglykämisch-hypoglykämische Insulinklemme mit einer kontinuierlichen Insulininfusion zusammen mit einer Glukoseinfusion durchführen, die angepasst ist, um den Blutzuckerspiegel normal zu halten (90 mg/dl), gefolgt von einem langsamen Abfall auf Hypoglykämie (50 mg/dl). .
Die Forscher werden die Aktivierung und Konnektivität relevanter Hirnareale durch Magnetresonanztomographie (MRT) bewerten.
Unter Verwendung kontinuierlicher Bildgebung während des allmählichen glykämischen Abfalls von 90 mg/dL auf 50 mg/dL werden die Forscher die glykämische Schwelle ermitteln, bei der der Hypothalamus aktiviert wird.
Unter Verwendung einer Kombination von MRT-Modalitäten werden sie die Gehirnaktivierung und Konnektivitätsänderungen während Hypoglykämie im Vergleich zu Euglykämie sowohl während der Ruhe als auch in Bezug auf eine kognitive Aufgabe bewerten.
Gehirnbefunde werden mit physiologischen (Blutzuckerspiegel, Ketone, freie Fettsäuren, Gegenregulationshormone) und Verhaltensparametern (Reaktionszeit, kognitive Aufgabenleistung, Hypoglykämie-Symptomskala) integriert.
In zusätzlichen Studien werden die Forscher ein orales Ketongetränk verabreichen, um den Ketonspiegel im Blut bei den Teilnehmern der Standard-Kohlenhydratdiät zu erhöhen.
Sie werden dieselben Insulininfusions- und MRT-Untersuchungen durchführen, um die mechanistische Rolle von Ketonen bei der Vermittlung von Gehirnaktivierungsmustern zu klären.
Es wird ein Vergleich zwischen ernährungsphysiologischer vs. keiner Ketose, exogener vs. keiner Ketose und ernährungsphysiologischer vs. exogener Ketose durchgeführt.
Studientyp
Interventionell
Einschreibung (Geschätzt)
24
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.
Studienkontakt
- Name: Belinda Lennerz, MD PhD
- Telefonnummer: +1 617 355 7476
- E-Mail: belinda.lennerz@childrens.harvard.edu
Studienorte
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Vereinigte Staaten, 02115
- Rekrutierung
- Boston Childrens Hospital
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-
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 40 Jahre (Erwachsene)
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Nein
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Männer und Frauen mit T1D seit mindestens 1 Jahr
- Alter 18 bis 40 Jahre
- Tanner-Stadium ≥ IV
- BMI 18,5-35 kg/m2
- Stabile glykämische Kontrolle (HbA1c 6,5-9 %)
- Verwendung eines kontinuierlichen Glukosemonitors (CGM)
- Verwendung einer Insulinpumpe
- Teilnahme an mindestens 1 Diabetesbehandlungsbesuch in den letzten 12 Monaten (einschließlich virtuell)
Ausschlusskriterien:
- Ketoazidose oder schwere Hypoglykämie mit Krampfanfällen oder Koma in den letzten 6 Monaten
- Diätetische Einschränkungen oder Unverträglichkeiten, die mit den geplanten Lebensmittellieferungen nicht vereinbar sind, z. Zöliakie, Gastroparese, bestimmte Nahrungsmittelallergien
- Nach einer Gewichtsabnahme oder einer anderweitig restriktiven Diät
- Kräftige Bewegung > 2 Stunden an > 3 Tagen pro Woche
- Geschichte einer Essstörung oder ein Risiko für eine Essstörung, bewertet durch die Eating Disorders Diagnostic Scale (EDDS)
- Schwere medizinische Erkrankung oder Verwendung von anderen Medikamenten als Insulin und Metformin, die metabolische oder glykämische Variablen beeinträchtigen könnten
- Schwere psychiatrische Erkrankung
- Rauchen, Konsum von Freizeitdrogen oder übermäßiger Alkoholkonsum
- Schwangerschaft oder Stillzeit
- Anämie
Für Teilnehmer, die sich einer MRT unterziehen:
- Standard-MRT-Ausschlusskriterien
- Unregelmäßige Menses
- Verwendung von Psychopharmaka (es sei denn, diese Medikamente können sicher mehrere Tage aufbewahrt werden, um die Erfassung von MRT-Daten zu ermöglichen)
Studienplan
Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Unterstützende Pflege
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Experimental: Sehr kohlenhydratarme Diät
Ernährungsintervention, Lebensmittellieferung
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Alle Mahlzeiten werden geliefert und die Teilnehmer werden ausschließlich Studiennahrungsmittel zu sich nehmen. Die Teilnehmer erhalten bei Bedarf zu jeder Mahlzeit eine Ballaststoffergänzung, um die Verdauungsgesundheit zu fördern, und eine tägliche Multivitamin-, Magnesium- und Omega-3-Ergänzung, um die ausreichende Versorgung mit Mikronährstoffen sicherzustellen. Die Teilnehmer werden bei jedem Studienbesuch gewogen und der Ernährungsplan wird an Sättigung und Gewichtserhaltung angepasst. Die Nahrungszusammensetzung wird wie folgt sein: 5 % Kohlenhydrate, 75 % Fett, 20 % Protein. |
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Aktiver Komparator: Standarddiät
Ernährungsintervention, Lebensmittellieferung
|
Alle Mahlzeiten werden geliefert und die Teilnehmer werden ausschließlich Studiennahrungsmittel zu sich nehmen. Die Teilnehmer erhalten täglich ein Multivitamin- und Omega-3-Präparat, um die ausreichende Versorgung mit Mikronährstoffen sicherzustellen. Die Teilnehmer werden bei jedem Studienbesuch gewogen und der Ernährungsplan wird an Sättigung und Gewichtserhaltung angepasst. Die Nahrungszusammensetzung wird wie folgt sein: 50 % Kohlenhydrate, 30 % Fett, 20 % Protein. |
Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Glykämische Schwelle für hypothalamische Aktivierung
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Der Blutzuckerspiegel, bei dem die Hypothalamus-Aktivierung durch kontinuierliche BOLD-Funktions-MRT während eines 40-minütigen glykämischen Abfalls von 90 auf 50 mg/dL nachgewiesen wird
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Diätwoche 5-12
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Ruhende Gehirnaktivierungsänderungen in Gehirnbereichen, die mit der Kognition während einer Hypoglykämie zusammenhängen
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die Ruhehirnaktivierung wird durch Arterial Spin Labeling (ASL) während Euglykämie und Hypoglykämie gemessen und Unterschiede werden berichtet
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Diätwoche 5-12
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Die aufgabenbezogene Gehirnaktivierung ändert sich während einer Hypoglykämie in Gehirnbereichen, die mit der Wahrnehmung zusammenhängen
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die aufgabenbezogene Gehirnaktivierung wird während einer Arbeitsgedächtnisaufgabe (n-back) durch BOLD während Euglykämie und Hypoglykämie gemessen und Unterschiede werden berichtet
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Diätwoche 5-12
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Funktionelle Konnektivitätsänderungen in Gehirnbereichen, die mit der Kognition während einer Hypoglykämie zusammenhängen
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die Aktivierung der funktionellen Konnektivität wird unter Verwendung von funktioneller MRT im Ruhezustand während Euglykämie und Hypoglykämie gemessen, und Unterschiede werden gemeldet
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Diätwoche 5-12
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Die Reaktionszeit ändert sich während einer Hypoglykämie
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die Reaktionszeit auf eine kognitive Arbeitsgedächtnisaufgabe (n-back) wird während einer Hypoglykämie gemessen und mit der Reaktionszeit bei einer Euglykämie verglichen
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Diätwoche 5-12
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Kognitive Leistung während Hypoglykämie
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die Reaktionsgenauigkeit einer kognitiven Aufgabe (n-back) während einer Hypoglykämie im Vergleich zu einer Euglykämie wird berichtet
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Diätwoche 5-12
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Hypoglykämie-Symptome
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Eine Hypoglykämie-Symptomskala, die 6 autonome/neurogene (Schwitzen, Herzklopfen, Zittern, Schwäche, Übelkeit und Hunger) und 5 neuroglykopenische (Schläfrigkeit, Verwirrtheit, Konzentrationsschwierigkeiten, Benommenheit und Kopfschmerzen) Symptome umfasst, wird verwendet, um jedes Symptom auf 0 zu bewerten -4-Skala (höhere Werte zeigen mehr Symptome an) während Euglykämie und Hypoglykämie.
Durchschnittliche Werte für Hypoglykämiesymptome insgesamt, autonome/neurogene Symptome und neuroglykopenische Symptome werden für jeden Zeitpunkt angegeben.
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Diätwoche 5-12
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Blutzuckerspiegel, bei dem der Teilnehmer Symptome einer Hypoglykämie meldet.
Zeitfenster: Diätwoche 5-12
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Die Teilnehmer werden angewiesen, einen Reaktionsknopf zu drücken, wenn sie während der glykämischen Abstiegsphase zum ersten Mal Symptome einer Hypoglykämie bemerken.
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Diätwoche 5-12
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Mitarbeiter und Ermittler
Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.
Sponsor
Mitarbeiter
Ermittler
- Hauptermittler: Belinda Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
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)
3. Januar 2020
Primärer Abschluss (Geschätzt)
31. Juli 2026
Studienabschluss (Geschätzt)
31. Juli 2026
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
3. Januar 2020
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
3. Januar 2020
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
7. Januar 2020
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
25. März 2025
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
16. Dezember 2024
Zuletzt verifiziert
1. Dezember 2024
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- IRB-P00030039_2
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?
NEIN
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Nein
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Nein
Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .
Klinische Studien zur Sehr kohlenhydratarme Ernährung
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