Hippokampuksen aineenvaihdunta ja toiminta potilailla, joilla on tyypin 1 diabetes

Tässä tutkimuksessa tutkimme hippokampuksen neurokemiallista profiilia ja glukoosin kuljetuskinetiikkaa käyttämällä magneettiresonanssispektroskopiaa (MRS) potilailla, joilla on tyypin 1 diabetes ja hypoglykemiasta tietämättömyyttä ja vastaavia terveitä kontrolleja. Tutkimme myös hippokampuksen toimintaa näissä kohderyhmissä euglykemian ja hypoglykemian aikana ja korreloimme nämä löydökset muutoksiin neurokemiallisessa profiilissa ja glukoosin kuljetuskinetiikassa.

Tutkimusprotokolla

MRS-kokeet MRS-kokeiden aamuna koehenkilöt esittäytyvät Magneettiresonanssitutkimuksen (CMRR) keskukseen kello 7 paastotilassa osallistuakseen protokollaan, josta ryhmällämme on merkittävää kokemusta. Saapumisen jälkeen heidät valmistetaan puristustutkimukseen asettamalla yksi suonensisäinen katetri yhteen laskimoon kyynärpääkuoppaan myöhempää glukoosin, insuliinin ja kaliumin infuusiota varten. Toinen suonensisäinen katetri asetetaan taaksepäin jalan distaaliseen laskimoon myöhempää verinäytteitä varten. Insuliinin suonensisäinen infuusio aloitetaan ja sitä säädetään tarvittaessa, jotta verensokeri saadaan 95 mg/dl:aan. Veri otetaan 10 minuutin välein glukoosin mittaamiseksi läheisellä Analox-laitteella insuliinin infuusionopeuden säätämiseksi. Koe alkaa, kun koehenkilö on 95 mg/dl. Ajanhetkellä 0 suonensisäinen insuliini-infuusio asetetaan arvoon 1 mU/kg/min, verensokerinäytteet kerätään 5 minuutin välein ja glukoosi-infuusio (20 % dekstroosia) annetaan tarvittaessa verensokerin ylläpitämiseksi 95 mg/dl. +5 minuutin kohdalla kohteet asetetaan magneetiin. Verensokeri pidetään arvossa 95 mg/dl seuraavien 25 minuutin ajan, kun hippokampuksen kiinnostava tilavuus (VOI) valitaan ja MRS-perustiedot saadaan. Ajankohdassa + 30 min koehenkilöille annetaan glukoosin suonensisäinen bolusinjektio 1-2 minuutin aikana käyttäen kaavaa, jossa annetaan 2 mg glukoosia/kg ruumiinpainoa jokaista 1 mg/dl:n lisäystä kohden, jota ryhmämme on aiemmin käyttänyt menestyksekkäästi. Välittömästi bolusinjektion jälkeen 20 % dekstroosin jatkuva infuusio aloitetaan ja antonopeutta säädetään siten, että haluttu glukoositavoite 200 mg/dl, 300 mg/dl tai 400 mg/dl säilytetään. MRS-tietoja kerätään jatkuvasti alkaen 10 minuuttia ennen bolusinjektiota (perustaso) tutkimuksen loppuun asti ~60 minuuttia boluksen jälkeen, mikä riittää saavuttamaan vakaan tilan glukoosipitoisuudet aivoissa ja ylläpitämään niitä vähintään 20 minuuttia. . Tutkimuksen päätyttyä infuusiot lopetetaan; koehenkilö jatkaa tavanomaista insuliinihoitoaan ja hänelle syötetään ateria. Diabetespotilaat valmistellaan tätä protokollaa varten ohjeistamalla heitä hallitsemaan diabetestaan ​​siten, että minimoidaan tutkimuksen aikana läsnä olevan ihonalaisen insuliinin määrä aiheuttamatta hyperglykemiaa tutkimusta edeltävänä päivänä (ts. pumppupotilaat pysäyttävät pumpun saapuessaan, glarginilla hoidetut potilaat ottavat viimeisen glarginannoksen 24 tuntia ennen tutkimuksen aloittamista). Tutkimuksen päätyttyä koehenkilöt saavat jatkaa tavallista insuliinihoitoaan.

Neurokognitiivinen testaus Neurokognitiivisen testauksen aamuna koehenkilöt esittäytyvät Clinical and Translational Science Institutelle klo 7 paastotilassa. Diabetespotilaiden verensokeri tarkistetaan sen varmistamiseksi, että verensokeri on välillä 90-200 mg/dl. Jos verensokeri ei ole tavoitealueella, annetaan hoitoa glukoosin korjaamiseksi tai tutkimus ajoitetaan uudelleen. Koehenkilöt käyvät läpi neurokognitiiviset testit Kalifornian verbal Learning Test - Second Edition (CVLT-II) -testillä ja RBANS:n (Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status) -osatesteillä: tarinamuisti (välitön ja viivästetty), numeroväli ja koodaus. Kun neurokognitiivinen testaus on suoritettu, suonensisäinen katetri asetetaan etupuolelle jokaiseen kyynärvarteen myöhempiä infuusioita ja verinäytteitä varten. Insuliinia infusoidaan nopeudella 2,0 mU/kg/min yhdessä kaliumfosfaatin (4 mekv./tunti) kanssa, ja veren glukoosi alennetaan arvoon 55 mg/dl ja pidetään sitten siinä 20 % dekstroosin vaihtelevalla infuusiolla. Verensokerinäytteet otetaan 5 minuutin välein glukoosin mittaamista varten. Kun verensokeritavoite 55 on saavutettu, koehenkilölle tehdään uudelleen neurokognitiivinen testi. Neurokognitiivisen testin päätyttyä kohteet ruokitaan ja euglykemia palautetaan.