Respuesta del glucagón a la administración prandial de insulina en personas con diabetes tipo 1

La regulación y la respuesta del glucagón en personas con DT1 en el estado basal y en respuesta a diversos estímulos aún no están claras. El Dr. Philip Cryer informó anteriormente que, en adultos jóvenes con diabetes Tipo 1 con un curso de la enfermedad de 16+9 años, la ausencia de secreción endógena de insulina da como resultado una mayor secreción de glucagón después de una comida mixta, concluyendo que la insulina endógena regula recíprocamente el alfa- la secreción celular de glucagón y también sugiere que la desregulación del glucagón puede desempeñar un papel importante en la hiperglucemia posprandial en la DT1. Curiosamente, investigaciones recientes en islotes humanos han demostrado que la insulina inhibe la secreción contrarreguladora de glucagón mediante un efecto paracrino mediado por la estimulación de la liberación de somatostatina dependiente de SGLT2. Un vacío importante en nuestro conocimiento es si el momento de las dosis prandiales de insulina afecta la respuesta del glucagón a un estímulo hiperglucémico en pacientes con DT1 que tienen péptido C indetectable.

curso de DT1. En general, se necesita una pérdida del 80% de la función de las células beta para desarrollar una hiperglucemia grave. La secreción endógena de insulina se pierde casi por completo dentro de los 3 a 5 años posteriores al diagnóstico. En niños con diagnóstico reciente de DT1, los niveles de glucagón estaban altamente asociados con la glucosa en sangre posprandial, pero no con el nivel de HbA1c. También se ha informado que la hiperglucagonemia posprandial empeora significativamente mientras que la secreción de péptido C disminuye durante el primer año de la enfermedad. Además, en niños con más de cinco años de DM1, los niveles de glucagón posprandial aumentaron un 160 % de uno a sesenta meses después del diagnóstico (8) y en aquellos con una duración de la enfermedad de 6,9 ​​+ 4 años, los niveles de glucagón se correlacionaron fuertemente con la glucosa posprandial. y ligeramente correlacionado con los niveles de HbA1C. Un estudio en adultos con diabetes tipo 1 realizado en China mostró que los niveles de glucagón posprandiales fueron más altos en pacientes con diabetes tipo 1 en el primer año de la enfermedad en comparación con aquellos con un curso más prolongado de la enfermedad, y que los eventos hipoglucémicos fueron más bajos en pacientes recién diagnosticados, lo que sugiere que la función secretora de glucagón puede verse alterada con una mayor duración de la enfermedad. Estos estudios sugieren que la desregulación del glucagón podría afectar el control de la glucosa con insulina exógena y que esta desregulación puede cambiar con la duración de la enfermedad.

La hiperglucemia posprandial se suma a la variabilidad de la glucosa, la dificultad con la dosificación de insulina y la inestabilidad general del control de la glucosa. Un análisis reciente del estudio T1D Exchange, que incluyó a 4768 participantes menores de 26 años con un diagnóstico clínico de DT1 durante al menos 1 año, mostró que el 21 % de los participantes informó haber administrado insulina varios minutos antes, el 44 % inmediatamente antes, el 10 % durante y 24% después de las comidas. Curiosamente, los participantes que informaron administrarse insulina durante o después de una comida tenían más probabilidades de informar que faltaron ≥1 dosis de insulina a la hora de la comida por semana en comparación con los que administraron insulina antes de las comidas. Además, un subanálisis mostró que los participantes que administran insulina a la hora de las comidas en el período posprandial tienen un control glucémico más deficiente y una mayor frecuencia de hipoglucemia grave. Sin embargo, a pesar de estos resultados recientes, a menudo se recomienda a los pacientes que se administren insulina después de comer porque la ingesta calórica es incierta. Comprender los mecanismos detrás del pico posprandial más alto de glucosa con la administración tardía de insulina puede ayudar a los médicos a guiar el momento apropiado de administración de insulina para pacientes con diabetes Tipo 1 con un curso prolongado de la enfermedad.

Regulación del glucagón:

Se han utilizado diferentes modelos para estudiar la regulación del glucagón. Dado que tanto la hiperglucemia como la hipoglucemia estimulan a las células alfa para que produzcan glucagón, tanto la falta de insulina dentro de los islotes como esta respuesta de glucagón en forma de U contribuyen a la desregulación de la glucosa en la DT1. Se ha informado que en pacientes con DT1 con una duración de la enfermedad de 26,4 ± 7,5 años, los niveles de glucagón aumentaron en respuesta a la OGTT en condiciones euglucémicas e hiperglucémicas, sin embargo, la contribución relativa de la hiperglucagonemia al aumento de la glucosa posprandial en presencia o la ausencia de insulina preprandial no ha sido aclarada claramente. No se ha estudiado si la insulina exógena en el momento adecuado puede modificar la respuesta del glucagón a las fluctuaciones de la glucosa. Como tal, este estudio piloto tiene como objetivo caracterizar la respuesta del glucagón a la hiperglucemia a la hora de las comidas y comparar la diferencia en la secreción de glucagón cuando la insulina en bolo a la hora de las comidas se administra antes de la comida versus después de la comida con el objetivo de comprender los factores que contribuyen al pico después de la comida. -glucemia prandial y AUC de glucosa en sangre después de una comida mixta en esta población objetivo.

Hipótesis

1. Los pacientes con respuestas de glucagón más altas a un estímulo de comida mixta tendrán picos de glucosa posprandiales más altos y un AUC mayor de glucosa posprandial.
2. La dosis en bolo de insulina administrada antes de las comidas (20 minutos antes de las comidas) dará como resultado un pico de glucosa posprandial más bajo, un AUC más bajo y niveles más bajos de glucagón posprandial
3. La dosis en bolo de insulina administrada después de las comidas (20 minutos después de las comidas) dará como resultado glucosas postprandiales máximas más altas, un AUC más alto de la glucosa después de las comidas y niveles más altos de glucagón
4. Habrá una correlación entre la respuesta máxima de glucagón posprandial y el AUC de la glucosa posprandial, de 0 a 180 minutos.

Planes de investigación El estudio se llevará a cabo en el Centro de Diabetes (Unidad de Investigación Intensiva, parte de la CTSA) en el Hospital Judío Barnes/Universidad de Washington en St. Louis.

Visitas de estudio

• La evaluación se realizará por teléfono y con la revisión de los registros médicos si se han realizado los análisis de laboratorio requeridos en los últimos 6 meses.
• Las visitas A y B se realizarán en orden aleatorio
• Los datos demográficos, la revisión del historial de diabetes, los medicamentos y las alergias se registrarán en la primera visita del estudio. Se evaluarán y registrarán las dosis de insulina y la efectividad de la proporción actual de carbohidratos. Las dosis de insulina a la hora de las comidas se establecerán en la primera visita del estudio.
• Una enfermera del estudio administrará insulina a la hora de las comidas mediante una inyección para estandarizar el procedimiento de administración.
• Se tomarán signos vitales, altura y peso en cada visita
• El péptido C se controlará con los laboratorios en ayunas en la primera visita del estudio
• La glucosa basal debe estar entre 80 y 140 mg/dl. En caso de que la glucosa basal no esté en el rango objetivo, se reprogramará la visita del estudio.
• La sangre completa se recolectará en vacutainers a través de un catéter venoso periférico permanente con supervisión de enfermería.
• Las muestras serán desidentificadas antes de enviarlas al laboratorio.
• No se realizarán pruebas genéticas.

Visita A

• Niveles de glucosa en ayunas, 30, 60, 120 y 180 minutos
• Niveles de glucagón en ayunas, 30, 60, 120 y 180 minutos
• La dosis habitual de insulina se administrará 20 minutos antes de un desafío de comidas mixtas con Guarantee Plus*

Visita B

• Glucosa en ayunas, 30, 60, 120 y 180 minutos
• Niveles de glucagón en ayunas, 30, 60, 120 y 180 minutos
• La dosis habitual de insulina se administrará 20 minutos después de la provocación con comidas mixtas con

Garantizar Plus*

*Ensure Plus (Abbott Nutrition) a 6 cc/kg (máx. 360 cc), contenido por 100 ml: carbohidratos 21,5 gramos, proteína 5,5 gramos, con supervisión de enfermería.

Medidas de laboratorio:

Laboratorio central de estudios clínicos de la Universidad de Washington (https://research.wustl.edu/core-facilities/core-laboratory-clinical-studies, CLCS) medirá la glucosa en la plataforma Roche cobas c510 utilizando el ensayo enzimático acoplado de Roche (hexocinasa, glucosa-6-fosfoato deshidrogenasa). La tasa de formación de NADPH es directamente proporcional a la concentración de glucosa y se mide fotométricamente. La imprecisión interdiaria suele ser <2,0% CV. CLCS también medirá el péptido C en la plataforma Roche cobas e601 utilizando el inmunoensayo de electroquimioluminiscencia en sándwich de Roche. En este ensayo, un anticuerpo específico del péptido C monoclonal biotinilado y un anticuerpo específico del péptido C monoclonal marcado con un complejo de rutenio se unen al péptido C para formar el sándwich. Luego, utilizando micropartículas recubiertas de estreptavidina, el complejo se introduce en la celda de medición y permanece mientras se lava el material no unido. La aplicación de un voltaje al electrodo induce una emisión quimioluminiscente que es medida por el instrumento. La precisión entre ejecuciones suele oscilar entre 1,9 y 2,7 ​​% CV.

El glucagón se mide utilizando un kit de radioinmunoensayo de Millipore. Este es un inmunoensayo competitivo que utiliza glucagón marcado con I-125 y un anticuerpo específico de glucagón. Su precisión declarada entre ensayos es del 12% CV. La precisión típica dentro de la serie es de 2,0 - 3,0 % CV en nuestras manos.

Métodos de análisis de datos El análisis de datos se realizará utilizando STATA 15.1 para Windows (StataCorp LP, College Station, Texas, Estados Unidos). El cálculo del tamaño de la muestra supone que el pico de glucosa posprandial aumentará en 80 +/-20 mg/dl en el grupo de insulina antes de las comidas y en 140 +/-20 mg/dl en el grupo después de las comidas. Por lo tanto, el pico medio esperado de glucosa posprandial será de hasta 220 mg/dl para la visita A y el pico medio de glucosa posprandial será de hasta 280 mg/dl para la visita B. El tamaño de la muestra tendrá un poder del 80 % para detectar una diferencia entre grupos en p<0,05. Hemos supuesto una correlación entre las visitas A y B de 0,5. El tamaño de la muestra se corrigió por una pérdida anticipada de seguimiento del 10% de los participantes. El tamaño de muestra calculado es de 10 participantes con conjuntos de datos completos disponibles para 8 participantes. La aleatorización del estudio está diseñada de la siguiente manera: 5 participantes asistirán primero a la Visita A y luego a la Visita B. Los 5 participantes restantes asistirán primero a la Visita B y luego a la Visita A. AUC de glucosa y glucagón posprandiales y pico posprandial máximo de glucosa y el glucagón se analizará utilizando la T de Student pareada. Las relaciones entre las variables se evaluaron mediante la prueba de correlación de Spearman.