Eje intestino-cerebro: objetivos para mejorar la cognición en los ancianos (SmartAge)

Sujetos y métodos:

Estudio longitudinal:

Pacientes con DM2 previamente programados en el Servicio de Endocrinología, Diabetes y Nutrición (UDEN) del Hospital “Dr. Josep Trueta" de Girona (España) será reclutado y estudiado.

GRUPO A

Este estudio consta de una fase inicial, donde se someterá al paciente como único tratamiento a una dieta equilibrada con aporte energético, calculado individualmente según se encuentre en normopeso (25 Kcal x Kg) o sobrepeso (20 Kcal x Kg). kg de peso).

Tras esta fase inicial, además de continuar con el tratamiento de dieta equilibrada, los pacientes iniciarán tratamiento con metformina administrada por vía oral a una dosis inicial de 425 mg/d cada 12 horas durante los primeros 15 días y luego continuarán con dosis de 850 mg/d hasta el final del estudio.

Se colocará un sensor de glucemia durante diez días, así como un dispositivo de seguimiento de actividad y sueño (Fitbit) para registrar la actividad física durante este período de tiempo. Las concentraciones de glucosa subcutánea intersticial se controlarán de forma ambulatoria durante un período de tiempo de 10 días consecutivos mediante un sensor de glucosa validado por la FDA (Dexcom G6 ®). El sensor se insertará el día 0 y se retirará el día 10 a media mañana.

Este proceso se repetirá 10 días antes del inicio del tratamiento con metformina y 10 días antes de finalizar la fase de estudio de 6 meses con metformina. Durante el estudio se realizarán 6 visitas y a cada paciente se le insertará un total de 3 sensores de glucemia y 3 monitores de actividad física. En resumen, el sensor de glucemia y la monitorización de la actividad física se iniciarán en las visitas 1, 3, 5 y se retirarán en las visitas 2, 4, 6.

Visita 1 (día 1): Exploración física, Encuesta nutricional, Bioimpedancia, Densitometría, MCG y Monitor de actividad y sueño. Formulario de consentimiento

Visita 2 (día 10): Muestra: sangre, orina y heces. Dieta, Prueba neuropsicológica, Retiro de CGM, Retiro de dispositivo de seguimiento de actividad y sueño, MRI.

Visita 3 (día 170): Exploración física, Encuesta nutricional, Bioimpedancia, MCG y Monitor de actividad y sueño

Visita 4 (día 180): Muestra: sangre, orina y heces. Seguimiento dietético, Test neuropsicológico, Retirada de MCG y Retirada de rastreador de actividad y sueño. Inicio de tratamiento con metformina.

Visita 5 (día 350): Exploración física, Encuesta nutricional, Bioimpedancia, MCG y Monitor de actividad y sueño.

Visita 6 (día 360): Muestra: sangre, orina y heces. Seguimiento dietético, Test neuropsicológico, Retirada de MCG y Retirada de rastreador de actividad y sueño. Retiro de metformina.

GRUPO B:

Durante el estudio se realizarán 5 visitas para este grupo:

Visita 1 (día 1): Exploración física, Encuesta nutricional, Bioimpedancia, Densitometría y Monitor de actividad y sueño. Formulario de consentimiento.

Visita 2 (día 10): Muestra: sangre, orina y heces. Dieta, Test Neuropsicológico y Retirada del rastreador de actividad y sueño.

Visita 3 (día 180): Seguimiento de la dieta.

Visita 4 (día 350): Exploración física, Encuesta nutricional, Bioimpedancia y Monitor de actividad y sueño.

Visita 5 (día 360): Muestra: sangre, orina y heces. Seguimiento de la dieta, Test neuropsicológico y Retirada del dispositivo de seguimiento de la actividad y el sueño.

RECOGIDA DE DATOS DE SUJETOS ESTUDIOS LONGITUDINALES:

1. Datos subsidiarios: Edad, sexo y fecha de nacimiento.

2. Variables clínicas:

   • Peso
   • altura,
   • índice de masa corporal
   • perímetros de cintura y cadera
   • relación cintura-cadera
   • presión arterial (sistólica y diastólica)
   • masa grasa y masa libre de grasa (impedancia bioeléctrica y DEXA)
   • estado de fumador
   • consumo de alcohol
   • registro de medicamentos habituales
   • antecedentes personales de transfusión y/o donación de sangre
   • registro de antecedentes familiares de obesidad, eventos cardiovasculares y diabetes
   • antecedentes psiquiátricos y de trastornos alimentarios.

3. Variables de laboratorio: Se extraerán 15 cc de sangre de sujetos en ayunas para determinar las siguientes variables utilizando las técnicas rutinarias habituales del laboratorio clínico:

   • hemograma
   • glucosa
   • bilirrubina
   • aspartato aminotransferasa (AST/GOT)
   • alanina aminotransferasa (ALT/GPT)
   • gamma-glutamil transpeptidasa (GGT)
   • urea
   • creatinina
   • ácido úrico
   • proteínas totales,
   • albúmina
   • colesterol total | Colesterol HDL | colesterol LDL
   • triglicéridos,
   • hemoglobina glicosilada (HbA1c)
   • ferritina | receptor de transferrina soluble
   • proteína C reactiva ultrasensible
   • velocidad de sedimentación globular
   • proteína de unión a lipopolisacáridos
   • tiroxina libre (T4 libre) | hormona estimulante de la tiroides (TSH) | cortisol basal -insulina plasmática
   • marcadores de inflamación | interleucina 6 (IL-6). Se extraerán 15 cc adicionales de sangre (plasma-EDTA) para análisis adicionales.

4. Recolección de muestras de heces: Se proporcionará una muestra de heces de cada paciente. La muestra debe recogerse en casa o en el hospital, enviarse al laboratorio en las 4 horas siguientes a la recogida, fragmentarse y conservarse a -80ºC.

   -Análisis de microbiota intestinal en heces:

   • Determinación de ADN y ARNm bacterianos y estudio de la proteína de unión a LBP en sangre para la detección de translocación bacteriana. Proteína de unión a LBP en sangre para la detección de translocación bacteriana. Tecnología Hiseq y Nextseq (qPCR y análisis de proteínas (WB, ELISA), OMICS (RNAseq, 16S, Metabolómica, Metagenómica).
   • Los marcadores inflamatorios e inmunológicos se determinarán utilizando equipos ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas) e inmunohistoquímica (IHC) y validación cuantitativa por PCR en tiempo real. Para qPCR, el ARN total se aislará de diferentes tejidos y se transcribirá en ADNc.
   • Determinación del perfil metabólico y análisis de metabolitos.
5. Función de barrera intestinal: exposición a una prueba de lactulosa: manitol antes/después de la cirugía. Las muestras de plasma se utilizarán para medir los marcadores de permeabilidad intestinal: endotoxina bacteriana, sCD14, LBP, ZO-1 e I-FABP.
6. Recogida de muestra de orina: Necesaria para determinar alteraciones en las vías metabólicas implicadas en el metabolismo del triptófano, y para determinar el papel de la microbiota intestinal en estos cambios metabólicos.
7. RM: Se adquirirán las secuencias necesarias para el cálculo del biomarcador BrainAGE y la caracterización de las redes implicadas en las funciones cognitivas. Para la adquisición se utilizará un escáner de 1,5 T (Ingenia; Philips Medical Systems) Se utilizará un escáner de 1,5 T (Ingenia; Philips Medical Systems) para la adquisición. En primer lugar, se utilizará la secuencia de recuperación-inversión (T2-FLAIR) para excluir sujetos con lesiones cerebrales preexistentes. Posteriormente, se adquirirán secuencias estructurales para medir la integridad de la sustancia gris cerebral (ponderada en T1), tractos de ponderados), de los tractos de sustancia blanca (DTI), acumulación de hierro (R2*) y (R2 *), y secuencias funcionales en estado de reposo (imagen ecoplanar potenciada en T2*, EPI).
8. Examen neuropsicológico: Se explorarán diferentes dominios de la cognición: memoria (Test aprendizaje verbal-TAVEC, Rey-Osterrieth Complex Figure) atención y función ejecutiva (WAIS-IV, Trailmaking test (Parte A y B), Stroop test). Además, se evaluará el deterioro cognitivo con el Mini-Examen Cognitivo de Lobo. Estas pruebas serán útiles para definir los cambios en el perfil cognitivo asociados a la intervención farmacológica con metformina.

La información quedará registrada en un cuaderno y será informatizada en la base de datos del estudio.

MÉTODOS ESTÁTICOS:

Tamaño de la muestra: dado que se trata de un estudio piloto, no se requiere un cálculo formal del tamaño de la muestra. Una regla general es reclutar 30 o más pacientes para estimar un parámetro y 15-20 participantes por grupo para obtener estimaciones razonables para tamaños de efecto medianos a grandes.

Análisis estadísticos: Se basará en un análisis descriptivo (media, desviación estándar, tamaño de muestra, mediana, mínimo y máximo) de los parámetros cuantitativos y la indicación de la frecuencia de los restantes parámetros categóricos. Las comparaciones entre grupos se basarán en una prueba t de muestras pareadas o una prueba de chi-cuadrado. Los resultados de estos análisis pueden ser útiles para evaluar si se necesitan más análisis para ajustar el posible desequilibrio en las características iniciales de los pacientes.

Los cambios en la composición de la microbiota intestinal tras la intervención con metformina se analizarán mediante mapas de calor, análisis de componentes principales (PCA) y PLSDA. Para el análisis estadístico multivariado (PLSDA y clustering jerárquico). Las variables que componen las características de la microbiota intestinal y las pruebas cognitivas serán transformadas logarítmicamente, filtradas con estimación de rango intercuartílico y escalonadas por cálculo de autoescala (media y dividida por la desviación estándar de cada variable) mediante la plataforma Metaboanalyst.

Los cambios determinados en la microbiota intestinal y las variables cognitivas se explorarán en relación con los cambios en las variables secundarias (parámetros metabólicos, metabolómicos, de inflamación) mediante análisis de regresión lineal en SPSS. Las variables de imagen cerebral serán analizadas con programas especializados (MATLAB, SPM12).