Wirkung der Proteinaufnahme auf die postprandiale Hyperglykämie bei Kindern und Jugendlichen mit Typ-1-Diabetes mellitus

Die angestrebte glykämische Kontrolle bei Kindern mit Typ-1-Diabetes (T1D) bleibt trotz Fortschritten bei Methoden der Insulinabgabe und medizinischem Wissen auf diesem Gebiet weiterhin eine Herausforderung. Einer der Hauptaspekte ist die Kontrolle der postprandialen Glykämie (PPG). Die Beziehung zwischen der Nahrungsaufnahme von Kohlenhydraten und PPG ist gut etabliert, und die Verwendung einer Insulinabdeckung für die Kohlenhydrataufnahme ist Standardbehandlung. Die Insulindosis für die Kohlenhydratabdeckung steigt mit dem Körpergewicht und dem Fortschreiten der Pubertät. Mehrere Forscher haben versucht, auch die Wirkung der Nahrungsaufnahme von Protein und Fett auf PPG zu untersuchen, aber diese Beziehung ist in der pädiatrischen Altersgruppe nicht gut etabliert und es gibt keine klaren Richtlinien für Patienten, wann und wie Insulin für die Proteinaufnahme verabreicht werden soll .

Es wurde gezeigt, dass Mahlzeiten mit hohem Proteingehalt bei Patienten mit T1D höhere Glukoseausschläge und bei gesunden Personen eine niedrigere glykämische Reaktion verursachen, was darauf hindeutet, dass die physiologische Reaktion auf die Proteinaufnahme eine höhere Insulinsekretion beinhaltet. Dies wurde auch von Sun et al. gezeigt, wo sie einen Anstieg des insulinämischen Index bei gesunden Personen beim Verzehr von Hühnchen mit Reis im Vergleich zu Reis allein zeigten.

Die Wirkung von Nahrungseiweiß bei Personen mit T1D wurde mehrfach in gemischten Mahlzeiten untersucht. Smart et al. zeigten, dass die größten Glukoseabweichungen nach einer proteinreichen, fettarmen Mahlzeit am signifikantesten zwischen 150 und 300 Minuten nach der Mahlzeit auftraten, wenn Insulin nur zur Deckung der Kohlenhydrate verabreicht wurde. Im Jahr 2013 maßen Borie-Swinburne et al. bei 28 C-Peptid-negativen T1D-Patienten den interstitiellen Glukosespiegel mittels CGM an zwei aufeinanderfolgenden Nächten mit und ohne Zusatz von 21,5 Gramm Protein zum Abendessen (40 g gegenüber 61,5 g). Sie kamen zu dem Schluss, dass kein zusätzliches Insulin benötigt wird, um das hinzugefügte Protein zu decken. Neu et al. untersuchten 15 Jugendliche mit T1D an zwei aufeinanderfolgenden Nächten. Sie verwendeten CGM-Überwachung für 12 Stunden und verglichen die Fläche unter der Kurve (AUC) zwischen normalen Mahlzeiten und fett-/proteinreichen Mahlzeiten. Sie fanden einen signifikanten Unterschied und empfahlen zusätzliches Insulin für fett-/proteinreiche Mahlzeiten.

Die Untersuchung der Wirkung einer reinen Proteinaufnahme ist ebenfalls ein Forschungsschwerpunkt. Paterson et al. untersuchten 27 Patienten mit TID im Alter von 7 bis 40 Jahren, denen 6 Testmahlzeiten in unterschiedlichen Mengen (0 g, 12,5 g, 25 g, 50 g, 75 g und 100 g) reines Protein ohne Insulingabe verabreicht wurden. Es wurde festgestellt, dass die postprandiale Glykämie nur bei 75 und 100 Gramm Protein im Vergleich zu den niedrigeren Mengen signifikant höher war. Der Blutzuckerspiegel stieg im Vergleich zum Verzehr von 20 Gramm Kohlenhydraten langsamer an. Paterson et al führten auch eine weitere Studie mit etwas anderem Design durch: 27 Teilnehmer mit T1D [im Alter von 10–40 Jahren, HbA1c ≤ 64 mmol/mol (8 %), BMI ≤ 91. Perzentil] erhielten einen 30-g-Kohlenhydrat-Test (vernachlässigbares Fett). täglich über 5 Tage in randomisierter Reihenfolge mit einer variablen Proteinmenge trinken. Protein (Molkeisolat 0 g/kg Kohlenhydrate, 0 g/kg Lipid) wurde in Mengen von 0 (Kontrolle), 12,5, 25, 50 und 75 g zugegeben. Für das Kohlenhydrat wurde eine standardisierte Insulindosis gegeben. PPG wurde durch 5 Stunden kontinuierliche Glukoseüberwachung bestimmt. Eine Erhöhung der Proteinmenge in einer fettarmen Mahlzeit mit konstanten Mengen an Kohlenhydraten verringert die Glucoseausschläge in der frühen (0–60 min) postprandialen Phase und steigt dann in der späteren postprandialen Phase dosisabhängig an. Zusammenfassend folgerten Paterson et al., dass es einen Schwellenwert für die Aufnahme von Nahrungsprotein (75 Gramm) gibt und nur eine Proteinaufnahme über diesem Schwellenwert unabhängig vom Körpergewicht zu einer postprandialen Hyperglykämie führen würde. Diese Studien umfassten jedoch ein breites Altersspektrum und passten das Körpergewicht in ihrer Analyse nicht an.

B. Innovation Der Zweck dieser Studie ist es, die Rolle des Gewichts in der Beziehung zwischen der Proteinaufnahme und den postprandialen Glukosespiegeln (PPG) zu untersuchen. Das Studiendesign (36 Kinder, die jeweils 6 ansteigende nominale Proteindosen erhalten) ermöglicht es, die Beziehung sowohl bei Patienten mit unterschiedlichem Gewicht innerhalb jeder nominalen Dosis als auch bei Patienten (deren Gewicht gleich bleibt) über die ansteigenden Dosen hinweg zu untersuchen.

Unsere Ziele:

Ziel 1: Das Verhältnis von Gewicht (in kg) und mg Protein pro kg Körpergewicht zu PPG graphisch und statistisch bei jeder Nenndosis zu beschreiben. Die schwersten Kinder erhalten die niedrigste Proteinmenge in mg/kg bei jeder Nenndosis, sodass diese Beziehungen zu PPG umgekehrt sind. Darüber hinaus erhalten Kinder mit unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlichen Nominaldosen möglicherweise das gleiche mg/kg Protein. Durch gemeinsames Beobachten aller nominalen Dosen können wir beispielsweise bestimmen, ob die Beziehung, falls vorhanden, linear ist, einen Schwellenwert aufweist oder eine Dosis-Antwort-Kurve aufweist.

Ziel 2: Grafische und statistische Beschreibung der Beziehung der Proteindosis zu PPG durch den Patienten über ansteigende Dosen hinweg. Da das Gewicht innerhalb eines Patienten konstant (oder ungefähr konstant) bleibt, würde eine Anpassung nach Gewicht die gleichen Ergebnisse liefern. Die Erwartung ist, dass diese Ergebnisse diejenigen von Ziel 1 bestätigen werden.

Ziel 3: Aufbau eines multivariaten gemischten Modells, bei dem alle beobachteten Beziehungen für andere demografische und klinische Merkmale kontrolliert werden können, die möglicherweise mit Blutzuckerspiegeln in Verbindung stehen. Die Art des Modells hängt von den Ergebnissen der Ziele 1 und 2 ab.