Redox-epätasapaino ja kystisen fibroosin diabeteksen kehittyminen (Redoxy)

Tavoite 1: Arvioidaan kolme ryhmää koehenkilöitä: 1. 27 CF-lapsia, joilla on luokan I-III mutaatiot, iältään 1–9 vuotta ja joilla on normaali glukoosinsietokyky (NGT), 2. 27 ikäsovitettua kontrollia, joilla on NGT, ja 3,15 CF-lapsia 1–9-vuotiaat lapset, joilla on luokan IV-VI CF-transmembraanisen konduktanssin säätelijän (CFTR) mutaatiot. Saatuaan tietoisen suostumuksen vanhemmilta koehenkilöt paastoavat yön yli ilman syötävää tai juotavaa 10 tunnin ajan. Lapsia pyydetään kieltäytymään kaikista lyhytvaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä ennen tutkimuskäynnin alkua ja pidättäytymään kaikista pitkävaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä vähintään kymmenen tunnin ajan ennen opintokäynnin alkua. Ennen opintokäyntiä vanhemmille jaetaan kolmen päivän ruokavaliopäiväkirja, johon he kirjaavat yksityiskohtaisesti kaiken, mitä jokainen lapsi kuluttaa tallennusjakson aikana. Tiedot sisältävät ruoan tai juoman määrän ja tuotenimet sekä kunkin aterian tai välipalan yhteydessä annettavan haiman entsyymikorvaushoidon (PERT) annoksen. Tallennusjakso sisältää kaksi arkipäivää ja yhden viikonloppupäivän. Lapsille asetetaan suonensisäinen (IV) linja ja otetaan verta plasman glukoosin, insuliinin ja kysteiinin (CyS)/kystiinin (CySS) redox-tilan mittaamiseksi. Sitten lapselle annetaan juotavaksi 1,75 g/kg - enintään 75 g oraalista glukoosiliuosta ja hänet opastetaan juomaan se 10 minuutin kuluessa. Veri otetaan 30 minuuttia glukoosin nauttimisen jälkeen glukoosin, insuliinin ja redox-tilan toistuvia mittauksia varten. Veri otetaan 2 tuntia glukoosin nauttimisen jälkeen glukoosin, insuliinin ja redox-tilan toistuvia mittauksia varten. Protokollan suorittaneita koehenkilöitä pyydetään antamaan suostumus ja toistamaan protokolla vuosittain, jotta voidaan seurata heidän glukoosi-intoleranssiaan ja seurata, onko se muuttunut CF-diabetekseksi. Pysyviltä lapsilta kerätään myös uloshengityshengityskondensaattia (EBC) ennen oraalista glukoositoleranssitestiä (OGTT) ja välittömästi 2 tunnin verenoton jälkeen. EBC analysoidaan Cys/CySS-pelkistyskytkennän varalta.

Tavoite 2a: Neljäkymmentäneljälle 12-vuotiaalle tai sitä vanhemmalle CF-potilaalle, joilla on NGT tai heikentynyt glukoosi, suoritetaan ateriahaaste, joista puolet satunnaistetaan saamaan testiateria, jolla on korkea glykeeminen indeksi, ja puolikas ateria, jonka indeksi on matala. Koehenkilöt paastoavat yön yli 10 tuntia eivätkä ota mitään syötävää tai juotavaa paitsi vettä. Koehenkilöitä neuvotaan kieltäytymään kaikista lyhytvaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä vähintään neljän tunnin ajan ennen tutkimuskäynnin alkua ja pidättäytymään kaikista pitkävaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä vähintään kymmenen tunnin ajan ennen tutkimuskäynnin alkua. Tietoisen suostumuksen saatuaan osallistujille suoritetaan ensin epäsuora kalorimetria lepoaineenvaihduntanopeuden ja substraatin hapettumisen määrittämiseksi; tämä tapahtuu vain 16-vuotiaille ja sitä vanhemmille osallistujille. Suonensisäinen linja (IV) asetetaan sitten; ja iPro-anturin, joka on sijoitettu jatkuvaan glukoosivalvontaan (CGM); CGM:n asettaminen on valinnaista, koska kokemuksemme tästä protokollasta osoittaa, että jotkin CF-potilaat eivät ilmoita vapaaehtoisesti CGM-sijoituksesta vaan IV-sijoituksesta. Jos iPro-anturi on asennettu; sen on oltava paikallaan vähintään 60 minuuttia ennen perusverenottoa, jotta iPro-anturilaite voi havaita interstitiaaliset glukoositasot tarkasti. Veri otetaan glukoosin, insuliinin, Cys/CySS-pelkistystilan, asyylikarnitiinin, kokonaiskarnitiinin, proteomiikan ja metabolomiikan analyysiä varten 16 vuotta vanhemmista koehenkilöistä. 12-15-vuotiailta koehenkilöiltä otetaan verta glukoosin, insuliinin, Cys/CySS-pelkistystilan ja proteomiikan mittaamiseksi. Tämän jälkeen koehenkilöä neuvotaan syömään toinen kahdesta testiaterioista kymmenen minuutin kuluessa. Tutkittavien tulee suorittaa ateria loppuun. Ateriat ovat isokalorisia aamiaisia, joista yhdellä aterialla on korkea glykeeminen indeksi ja yhdellä alhainen. Jokaisen aterian ravintoainekoostumus on 10 kcal/kg, 50 % kcal hiilihydraateista, 20 % kcal proteiineista ja 30 % kcal rasvasta. Kaikilta koehenkilöiltä otetaan verikoe glukoosin, insuliinin, CyS/CySS-pelkistystilan 1, 2 ja 3 tunnin kuluttua testiaterian toistuvista mittauksista. Kaikista koehenkilöistä otetaan verta proteomiikkaa varten lähtötasolla ja 3 tunnin kuluttua. Ylimääräistä verta otetaan lähtötilanteessa ja 2 tuntia aterian jälkeen asyylikarnitiinin, kokonaiskarnitiinin ja rasvahappometaboliaan liittyvien metabolomiikan ja biomarkkerien mittaamiseksi 16-vuotiailta ja sitä vanhemmilta koehenkilöiltä. 3 tunnin verenoton jälkeen IV-linja ja iPro-anturi, jos ne on asetettu, lopetetaan. Koko kehon kaksoisenergiaröntgenabsorptiometria (DEXA) -skannaus suoritetaan 3 tunnin verinäytteen päätyttyä kehon koostumuksen analysoimiseksi; tämä testi suoritetaan vain 16-vuotiaille ja sitä vanhemmille. Naispuolisten osallistujien on suoritettava virtsan raskaustesti ennen DEXA-skannausta varmistaakseen, että he eivät ole raskaana. Jos osallistujan virtsan raskaustesti osoittaa positiivisen raskauden, DEXA-skannausta ei suoriteta loppuun. DEXA-skannauksen jälkeen kohde palautetaan kotiin. Ennen opintovierailuaan 16-vuotiaille ja sitä vanhemmille osallistujille annetaan ohjeet täyttää 3 päivän ruokapöytäkirja tavanomaisen ruokavalion saannin arvioimiseksi osana normaalia CF-hoitoaan.

Tavoite 2b. Neljäkymmentäneljälle vähintään 12-vuotiaalle CF-potilaalle, joilla on NGT tai heikentynyt glukoosi, tehdään aluksi testijuomatesti käyttämällä testijuomaa, joka sisältää 60 % fruktoosia ja 40 % glukoosia tai hedelmämehua, joka sisältää fruktoosia, glukoosia ja sakkaroosia. annoksella 1,75 grammaa kehon painokiloa kohden enintään 75 grammaan. Yhdestä neljään viikkoa myöhemmin kaikille koehenkilöille tehdään OGTT, eli suun kautta otettava glukoosiliuos annoksella 1,75 grammaa kilogrammaa kohden enintään 75 grammaan. Testijuomaa juovista 44 koehenkilöstä 22:lle annetaan soodaa ja 22:lle hedelmämehua. Kohteet paastoavat yön yli 10 tuntia eivätkä ota mitään syötävää tai juotavaa paitsi vettä. Koehenkilöitä neuvotaan kieltäytymään kaikista lyhytvaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä vähintään neljän tunnin ajan ennen tutkimuskäynnin alkua ja pidättäytymään kaikista pitkävaikutteisista keuhkoputkia laajentavista lääkkeistä vähintään kymmenen tunnin ajan ennen tutkimuskäynnin alkua. Saatuaan tietoisen suostumuksen osallistujille asetetaan suonensisäinen linja (IV). Veri otetaan glukoosin, insuliinin ja Cys/CySS-pelkistystilan mittaamiseksi lähtötilanteessa tai nolla minuuttia. Tämän jälkeen koehenkilöä ohjataan juomaan kymmenessä minuutissa tutkijan bioravitsemusasiantuntijan valmistama testijuoma, joko testijuoma tai hedelmämehu. Toistuvia verinäytteitä otetaan glukoosin, insuliinin ja CyS/CySS-pelkistystilan mittaamiseksi ½ tunnin, 1 tunnin ja 2 tunnin kuluttua testijuomajuoman ensimmäisestä nauttimisesta. Tutkimuskäynnin aikana suoritetaan juomien saantikyselylomake, jolla arvioidaan potilaan makeutettuja juomia kokonaissaanti. Vierailun päätyttyä osallistujalle suunnitellaan seuraava käynti 1-4 viikon kuluttua uusintatestausta varten samojen ohjeiden mukaisesti kuin yllä, mutta testijuomana on käytettävä glukoosiliuosta (glukola), jota käytetään OGTT-standardissa. Testaukseen käytetään 75 gramman glukolajuomaa; annettu annos määritetään kertomalla potilaan paino x 1,75 grammaa; annettu annos ei saa ylittää 75 grammaa. Koehenkilöiden on nautittava kaikki juoma. Verinäytteet otetaan lähtötilanteessa (ennen glukolan ottoa) ja sitten otetaan toistetut verinäytteet glukoosin, insuliinin ja CyS/CySS-pelkistystilan mittaamiseksi ½ tuntia, 1 tunti ja 2 tuntia glukolajuoman ensimmäisestä nauttimisesta. . Jatkuvan glukoosimittarin asentaminen on valinnaista testijuomaaltistuksen ja redox OGTT:n aikana.