Desequilibrio redox y el desarrollo de la diabetes con fibrosis quística (Redoxy)

Objetivo 1: Se evaluarán tres grupos de sujetos: 1. 27 niños CF con mutaciones de clase I-III de 1 a 9 años con tolerancia normal a la glucosa (NGT), 2. 27 controles de la misma edad con NGT y 3. 15 CF niños con mutaciones del regulador de conductancia transmembrana (CFTR) clase IV-VI CF de 1 a 9 años. Después de obtener el consentimiento informado de los padres, los sujetos se someterán a un ayuno nocturno sin comer ni beber nada excepto agua durante 10 horas. Se les pedirá a los niños que suspendan todos los broncodilatadores de acción corta antes del inicio de la visita del estudio y que suspendan todos los broncodilatadores de acción prolongada durante un mínimo de diez horas antes del inicio de la visita del estudio. Antes de la visita de estudio, los padres recibirán un diario de dieta de tres días en el que registrarán en detalle todo lo que consume cada niño durante el período de registro. Los detalles incluyen la cantidad de alimentos o bebidas y las marcas, así como la dosis de terapia de reemplazo de enzimas pancreáticas (PERT) administrada con cada comida o merienda. El período de registro incluirá dos días de semana y un día de fin de semana. A los niños se les colocará una vía intravenosa (IV) y se les extraerá sangre para medir la glucosa plasmática, la insulina y el estado redox de cisteína (CyS)/cistina (CySS). Luego se le dará al niño 1,75 g/kg hasta un máximo de 75 g de una solución oral de glucosa para beber y se le enseñará a beberla en 10 minutos. Se extraerá sangre 30 minutos después de la ingestión de glucosa para medir repetidamente el estado de glucosa, insulina y redox. Se extraerá sangre 2 horas después de la ingestión de glucosa para medir repetidamente el estado de glucosa, insulina y redox. Se pedirá a los sujetos que completaron el protocolo que vuelvan a dar su consentimiento y repetirán el protocolo anualmente para realizar un seguimiento de su nivel de intolerancia a la glucosa y controlar la conversión a diabetes FQ. Para los niños que pueden, también se recolectará el condensado del aliento exhalado (EBC) antes de la prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT) e inmediatamente después de completar la extracción de sangre de 2 horas. EBC se analizará para el acoplamiento redox Cys/CySS.

Objetivo 2a: Cuarenta y cuatro sujetos con FQ de 12 años o más con NGT o alteración de la glucosa se someterán a un desafío de comida con la mitad aleatorizados para recibir una comida de prueba con un índice glucémico alto y la mitad de una comida con un índice bajo. Los sujetos ayunarán durante la noche durante 10 horas sin comer ni beber nada excepto agua. Se indicará a los sujetos que suspendan todos los broncodilatadores de acción corta durante un mínimo de cuatro horas antes del inicio de la visita del estudio y que suspendan todos los broncodilatadores de acción prolongada durante un mínimo de diez horas antes del inicio de la visita del estudio. Tras el consentimiento informado, los participantes primero se someterán a calorimetría indirecta para determinar la tasa metabólica en reposo y la oxidación de sustratos; esto ocurrirá solo en participantes mayores de 16 años. Luego se insertará una línea intravenosa (IV); y un sensor iPro colocado para monitoreo continuo de glucosa (CGM); la colocación del CGM será opcional, ya que nuestra experiencia con este protocolo indica que algunos pacientes con FQ no se ofrecerán como voluntarios para la colocación del CGM, pero sí para la colocación IV. Si el sensor iPro está insertado; debe estar colocado durante un mínimo de 60 minutos antes de la extracción de sangre de referencia para permitir que el dispositivo sensor iPro detecte los niveles de glucosa intersticial con precisión. Se extraerá sangre para medir glucosa, insulina, estado redox de Cys/CySS, acilcarnitina, carnitina total, análisis de proteómica y metabolómica en sujetos de 16 años o más. Para los sujetos de 12 a 15 años, se extraerá sangre para medir la glucosa, la insulina, el estado redox de Cys/CySS y la proteómica. Luego, se le indicará al sujeto que coma una de las dos comidas de prueba en diez minutos. Los sujetos deben completar la comida. Las comidas serán desayunos isocalóricos con una comida de alto índice glucémico y otra de bajo índice glucémico. La composición de nutrientes de cada comida será de 10 kcal por kg, 50% kcal de carbohidratos, 20% kcal de proteína y 30% kcal de grasa. Se extraerá sangre para medidas repetidas de glucosa, insulina, estado redox CyS/CySS1, 2 y 3 horas después de la comida de prueba en todos los sujetos. Se extraerá sangre para proteómica en la línea de base ya las 3 horas en todos los sujetos. Se extraerá sangre adicional al inicio del estudio y 2 horas después de la comida para medir la acilcarnitina, la carnitina total y los biomarcadores y metabolómicos relacionados con el metabolismo de los ácidos grasos en sujetos de 16 años o más. Después de la extracción de sangre de 3 horas, la línea IV y el sensor iPro, si se colocaron, se interrumpirán. Se administrará una exploración de absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA) de todo el cuerpo al finalizar la extracción de sangre de 3 horas para el análisis de la composición corporal; esta prueba se realizará únicamente en aquellos sujetos mayores de 16 años. Las participantes femeninas deberán completar una prueba de embarazo en orina antes de la exploración DEXA para confirmar que no están embarazadas. Si la prueba de embarazo en orina de la participante muestra un embarazo positivo, la exploración DEXA no se completará. Después de la exploración DEXA, el sujeto será dado de alta a casa. Antes de su visita de estudio, los participantes de 16 años o más recibirán instrucciones para completar un registro de alimentos de 3 días para estimar la ingesta dietética habitual como parte de su atención estándar de la FQ.

Objetivo 2b. Cuarenta y cuatro sujetos con FQ de 12 años de edad o más con NGT o glucosa alterada se someterán inicialmente a una bebida de prueba, usando un refresco de prueba que contiene 60 % de fructosa y 40 % de glucosa o jugo de frutas que contiene una combinación de fructosa, glucosa y sacarosa a una dosis de 1,75 gramos por kilogramo de peso corporal hasta un máximo de 75 gramos. De una a cuatro semanas después, todos los sujetos tendrán un OGTT, es decir, la ingestión de solución de glucosa oral a una dosis de 1,75 gramos por kilogramo hasta un máximo de 75 gramos. De los 44 sujetos que bebieron la bebida de prueba, a veintidós se les administrará la soda y a veintidós se les administrará jugo de frutas. Los sujetos ayunarán durante la noche durante 10 horas sin comer ni beber nada excepto agua. Se indicará a los sujetos que suspendan todos los broncodilatadores de acción corta durante un mínimo de cuatro horas antes del inicio de la visita del estudio y que suspendan todos los broncodilatadores de acción prolongada durante un mínimo de diez horas antes del inicio de la visita del estudio. Después de obtener el consentimiento informado, a los participantes se les insertará una línea intravenosa (IV). Se extraerá sangre para medir la glucosa, la insulina y el estado redox de Cys/CySS al inicio del estudio oa los cero minutos. Luego, se le indicará al sujeto que beba una bebida de prueba, ya sea un refresco de prueba o un jugo de frutas, en diez minutos que fue preparada por el bionutricionista de investigación. Se extraerán muestras de sangre repetidas para medir la glucosa, la insulina y el estado redox CyS/CySS ½ hora, 1 hora y 2 horas desde el consumo inicial de la bebida de prueba. Durante la visita del estudio, se administrará un cuestionario de ingesta de bebidas para evaluar la ingesta general de bebidas azucaradas del paciente. Al finalizar la visita, se programará al participante para una visita posterior en una a cuatro semanas para repetir la prueba utilizando las mismas pautas anteriores, pero la bebida de prueba que se utilizará es una solución de glucosa (glucola) utilizada para la OGTT estándar. La bebida de glucola de 75 gramos se usará para la prueba; la dosis administrada se determinará multiplicando el peso del paciente x 1,75 gramos; la dosis administrada no debe exceder los 75 gramos. Los sujetos deben consumir toda la bebida. Se extraerán muestras de sangre al inicio (antes de la ingesta de glucola) y luego se extraerán muestras de sangre repetidas para medir la glucosa, la insulina y el estado redox CyS/CySS ½ hora, 1 hora y 2 horas desde el consumo inicial de la bebida de glucola . La inserción del monitor continuo de glucosa es opcional durante la prueba de provocación con bebida y la OGTT redox.