Ruokavalion glykeeminen indeksi, aivojen toiminta ja ravinnon saanti potilailla, joilla on tyypin 1 diabetes mellitus
Käsitellyt hiilihydraatit aiheuttavat nopeita muutoksia verensokerissa, ja ne on yhdistetty ylensyömiseen ja liikalihavuuteen. Olemme osoittaneet, että runsaasti prosessoituja hiilihydraatteja sisältävät testiateriat vaikuttavat aivoalueisiin, jotka liittyvät riippuvuuteen, himoon ja ylensyömiseen. Ei tiedetä, välittävätkö verensokerin muutokset tai niihin liittyvät korkeammat insuliinitasot tätä aivojen aktivaatiota ja sen todennäköisiä haittavaikutuksia.
Tähän kysymykseen vastaaminen on tärkeää tyypin 1 diabetesta sairastaville potilaille, joilla on kohonnut liikalihavuuden ja syömishäiriön riski: Jos verensokeri on syymekanismi, optimaalisen insuliinin kattavuuden tulee olla suojaava. Jos insuliini on syy-mekanismi, runsaasti prosessoituja hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio voi kuitenkin altistaa ylensyömiselle ja painonnousulle, koska tämä ruokavalio vaatii suurempia insuliiniannoksia.
Näiden tekijöiden erottamiseksi tutkimme aivojen aktivaatiota ja asiaankuuluvia veren merkkiaineita 15 diabeetikolla miehellä. Neljässä istunnossa tutkimme aterioita, joilla on erilaiset hiilihydraattiominaisuudet samalla kun annamme insuliini-infuusioita.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Yksityiskohtainen kuvaus
Rekrytoidaan yhteensä 15 miespuolista osallistujaa (ikä 18-45), joilla on T1DM. Osallistujat osallistuvat tutkimukseen yhteensä 1-3 kuukaudeksi, ja he osallistuvat testiä edeltävään käyntiin ja kolmeen testikäyntiin, kukin 10-12 tunnin yöpaaston jälkeen. Osallistujia neuvotaan nauttimaan säännöllinen painoa ylläpitävä ruokavalio käyntien välillä.
Testiä edeltävällä vierailulla tutkimuksen johtaja tai PI tapaa osallistujat, vahvistaa kelpoisuuden ja saa tietoisen suostumuksen. Osallistujat saavat matalan glykeemisen indeksin (GI) aterian, jossa on optimaalinen iv-insuliinikattavuus käyttämällä negatiivista palautealgoritmia euglykemian ylläpitämiseksi (euglykeeminen puristin). Insuliinin tarve mitataan. Jossain vaiheessa vierailun aikana osallistujat esittäytyvät BIDMC:n tutkimuskuvantamislaitokseen harjoitus-MRI-istuntoon, jonka aikana he käyvät läpi lyhyen kuvantamisjakson, jolla he tottuvat skannausprosessiin ja poistavat ahdistusta kuvantamistietojen hämmentäjänä.
Jokaisella kolmella testikäynnillä sovelletaan yhtä seuraavista koeolosuhteista satunnaistetussa, sokkoutetussa ristikkäismallissa: (a) korkea GI-ateria, jossa on euglykeeminen puristin, (b) matala GI-ateria euglykeemisen puristimen kanssa, (c) korkea. GI-ateria esivalmistetulla vaihtelevalla insuliini-infuusiolla testiä edeltävän käynnin aikana määritetyllä nopeudella. Kun vakaa tila on saavutettu, suoritetaan laboratorioarviointi ja MRI-kuvaus, minkä jälkeen suoritetaan testiateria. Kuvaus toistetaan 1 ja 4 tuntia aterian jälkeen. Verinäytteet asiaankuuluvien metabolisten ja hormonaalisten parametrien varalta otetaan 30 minuutin välein. Jokainen testikäynti päättyy tavalliseen punnittuihin aterioihin, joilla määritetään ad libitum -saannin määrä.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Yhdysvallat, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- Tyypin 1 diabetes vähintään 3 vuotta
- BMI 20-35 kg/m2
- Insuliinipumpun käyttö
- Halukas ja kykenevä: Säilyttää painon ja dokumentoida tutkimuksen keston
Poissulkemiskriteerit:
- Insuliiniresistenssi (nykyinen insuliinin tarve > 1,5 U/kg/d)
- Insuliinin tarve < 0,5 yksikköä/kg/vrk (raja beetasolujen toiminnan säilymiselle)
- HbA1C ≥ 8,0 %
- DKA 2 kuukauden sisällä
- Toistuva hypoglykemia (BG <50 mg/dl), > 3 kertaa viikossa
- Ruumiinpainon vaihtelut >10 % edellisestä vuodesta
- Tupakointi tai laittomien päihteiden käyttö
- Korkea fyysinen aktiivisuus (≥ 60 minuuttia päivässä, ≥ 4 päivää viikossa)
- Nykyinen laihdutusruokavalio
- Lääketieteelliset ongelmat, lääkkeet tai ravintolisät, jotka voivat vaikuttaa aineenvaihduntaan, insuliinin toimintaan, ruumiinpainoon, ruokahaluun, energiankulutukseen tai ruoansulatuskanavan imeytymiseen (esim. keliakia)
- Allergia yhdisteille tai nestemäisten aterioiden intoleranssi
- MRI:n poissulkemiskriteerit
- Muut itseraportin mukaiset ehdot, jotka estäisivät osallistumisperusteisen ja tutkijaarvioinnin
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Hoito
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: korkea GI-ateria, euglykeeminen insuliinipuristin
Nautitaan ravitsemuspirtelö, jolla on korkea GI.
Tavallista insuliinia annetaan suonensisäisesti negatiivisen palautealgoritmin mukaisesti euglykemian ylläpitämiseksi. Tämä tila johtaa euglykemiaan ja korkeaan insuliinitasoon.
|
Korkean ja matalan GI:n nestemäiset testiateriat sopivat yhteen makroravinteiden koostumuksen (60 % hiilihydraattia, 15 % proteiinia, 25 % rasvaa), hivenravinneprofiilien, fysikaalisten ominaisuuksien, maun ja makeuden suhteen.
Harris Benedictin yhtälön mukaan 25 % päivittäisestä energiantarpeesta saadaan aterioista.
Korkea glykeeminen indeksi ~90 saavutetaan käyttämällä maissisiirappia hiilihydraattilähteenä.
Insuliinia annetaan suonensisäisesti 5 tunnin ajan.
Koko puristusprotokollan aikana glukoositasot mitataan 5 minuutin välein.
Perusinsuliinin infuusio aloitetaan 80 %:lla potilaista insuliinipumpun perusnopeudella, ja se säädetään välille 0,1-2,5 mU/kg•min, riippuen potilaan plasman glukoositasosta suhteessa tavoitealueen tavoitteeseen 90-100 mg/dl.
|
|
Kokeellinen: korkea GI-ateria, kiinteä insuliini-infuusio
Nautitaan ravitsemuspirtelö, jolla on korkea GI.
Tavallista insuliinia annetaan suonensisäisesti nopeudella, joka on aiemmin määritetty ylläpitämään euglykemiaa alhaisen glykeemisen indeksin aterian jälkeen.
Tämä tila johtaa kohtalaiseen hyperglykemiaan alhaisilla insuliinitasoilla.
|
Korkean ja matalan GI:n nestemäiset testiateriat sopivat yhteen makroravinteiden koostumuksen (60 % hiilihydraattia, 15 % proteiinia, 25 % rasvaa), hivenravinneprofiilien, fysikaalisten ominaisuuksien, maun ja makeuden suhteen.
Harris Benedictin yhtälön mukaan 25 % päivittäisestä energiantarpeesta saadaan aterioista.
Korkea glykeeminen indeksi ~90 saavutetaan käyttämällä maissisiirappia hiilihydraattilähteenä.
Pohjustettu vaihteleva insuliiniinfuusio annetaan nopeudella, joka on määritetty saavuttamaan euglykemia alhaisen glykeemisen indeksin aterian jälkeen.
Tämän odotetaan johtavan kohtalaiseen hyperglykemiaan, koska korkean GI-ateriaan liittyy korkeampi insuliinin tarve.
Potilasturvallisuuden vuoksi glukoositasot mitataan 30 minuutin välein.
Jos glukoositasot ovat > 400 mg/dl tai < 60 mg/dl, insuliini-infuusiota säädetään niin, että glukoositasotavoitteena pidetään 60–400 mg/dl.
|
|
Active Comparator: matala GI-ateria, euglykeeminen insuliinipuristin
Nautitaan ravintopirtelö, jolla on matala GI.
Tavallista insuliinia annetaan suonensisäisesti negatiivisen palautealgoritmin mukaisesti euglykemian ylläpitämiseksi.
Tämä tila johtaa euglykemiaan alhaisella insuliinitasolla.
|
Insuliinia annetaan suonensisäisesti 5 tunnin ajan.
Koko puristusprotokollan aikana glukoositasot mitataan 5 minuutin välein.
Perusinsuliinin infuusio aloitetaan 80 %:lla potilaista insuliinipumpun perusnopeudella, ja se säädetään välille 0,1-2,5 mU/kg•min, riippuen potilaan plasman glukoositasosta suhteessa tavoitealueen tavoitteeseen 90-100 mg/dl.
Korkean ja matalan GI:n nestemäiset testiateriat sopivat yhteen makroravinteiden koostumuksen (60 % hiilihydraattia, 15 % proteiinia, 25 % rasvaa), hivenravinneprofiilien, fysikaalisten ominaisuuksien, maun ja makeuden suhteen.
Harris Benedictin yhtälön mukaan 25 % päivittäisestä energiantarpeesta saadaan aterioista.
Matala glykeeminen indeksi ~40 saavutetaan käyttämällä keittämätöntä maissitärkkelystä hiilihydraattilähteenä.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens Blood Flow
Aikaikkuna: 4 tuntia aterian jälkeen
|
Aivojen verenvirtaus oikean ja vasemman tuman alueella mitattiin valtimoiden spin-leimauksella (MRI).
Verenvirtaus normalisoitiin koko aivojen perfuusiota varten ja korjattiin lähtötilanteen perfuusion suhteen vastaavalla aivoalueella ja ateriajärjestyksessä a priori tilastollisen analyysisuunnitelmamme mukaisesti.
|
4 tuntia aterian jälkeen
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Nucleus Accumbens Blood Flow
Aikaikkuna: 1h aterian jälkeen
|
Aivojen verenvirtaus oikean ja vasemman tuman alueella mitattiin valtimoiden spin-leimauksella (MRI).
Verenvirtaus normalisoitiin koko aivojen perfuusiota varten ja korjattiin lähtötilanteen perfuusion suhteen vastaavalla aivoalueella ja ateriajärjestyksessä a priori tilastollisen analyysisuunnitelmamme mukaisesti.
|
1h aterian jälkeen
|
|
Verenvirtaus muilla aivojen alueilla, jotka osallistuvat saannin säätelyyn - selkäranka
Aikaikkuna: 4 tuntia aterian jälkeen
|
Aivojen verenvirtaus mitattiin valtimoiden spin-leimauksella (MRI).
Ryhmitetyt MRI-tiedot tarkastettiin visuaalisesti aterian jälkeisten sairauksien välisten erojen varalta.
Verenvirtaus klusterista, joka supistui oikean selän hännän tiloja, juuri sivuttaissuunnassa ytimeen nähden, uutettiin, normalisoitiin kokoaivojen perfuusiota varten ja korjattiin lähtötason perfuusiota vastaavalla aivoalueella ja ruokailujärjestyksessä a priori tilastollisen analyysimme mukaisesti. suunnitelma.
|
4 tuntia aterian jälkeen
|
|
Verenvirtaus muilla aivojen alueilla, jotka osallistuvat saannin säätelyyn - Ventrolateral Striatum
Aikaikkuna: 1h aterian jälkeen
|
Aivojen verenvirtaus mitattiin valtimoiden spin-leimauksella (MRI).
Ryhmitetyt MRI-tiedot tarkastettiin visuaalisesti aterian jälkeisten sairauksien välisten erojen varalta.
Verenvirtaus klusterista, joka supistui oikean ventrolateraalisen striatumin tiloja, juuri sivuttaissuunnassa ytimeen nähden, uutettiin, normalisoitiin koko aivojen perfuusiota varten ja korjattiin lähtötason perfuusion suhteen vastaavalla aivoalueella ja ruokailujärjestyksessä a priori tilastollisen analyysimme mukaisesti. suunnitelma.
|
1h aterian jälkeen
|
|
Nucleus Accumbensin, hypotalamuksen ja muiden saannin säätelyyn osallistuvien aivoalueiden toiminnallinen yhteys
Aikaikkuna: 4 tuntia aterian jälkeen
|
Aivoveren happipitoisuustaso mitattiin lepotilan toiminnallisella MRI:llä (rs-fMRI).
Siemenpohjainen analyysi suoritettiin siemenellä oikealla Nucleus Accumbensilla.
Nucleus Accumbensin ja hypotalamuksen välinen toiminnallinen yhteys arvioitiin poimimalla ajallisia korrelaatiomittauksia.
|
4 tuntia aterian jälkeen
|
|
Nucleus Accumbensin, hypotalamuksen ja muiden saannin säätelyyn osallistuvien aivoalueiden toiminnallinen yhteys
Aikaikkuna: 1h aterian jälkeen
|
Aivoveren happipitoisuustaso mitattiin lepotilan toiminnallisella MRI:llä (rs-fMRI).
Siemenpohjainen analyysi suoritettiin siemenellä oikealla Nucleus Accumbensilla.
Nucleus Accumbensin ja hypotalamuksen välinen toiminnallinen yhteys arvioitiin poimimalla ajallisia korrelaatiomittauksia.
Nucleus Accumbensin ja muiden aivoalueiden välinen toiminnallinen yhteys arvioitiin visuaalisesti.
|
1h aterian jälkeen
|
Muut tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Plasman glukoositaso
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Seerumin insuliinitaso
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Seerumin rasvahapot
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasma Ghrelin
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein ja analysoidaan osana metabolisen hormonin paneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasma GLP-1
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein ja analysoidaan osana metabolisen hormonin paneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasma PYY
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein ja analysoidaan osana metabolisen hormonin paneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasma CCK
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
analysoitiin osana metabolista hormonipaneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasman glukagoni
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
verinäytteitä otetaan 30 minuutin välein ja analysoidaan osana metabolisen hormonin paneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Plasman leptiini
Aikaikkuna: 0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
analysoitiin osana metabolista hormonipaneelia
|
0-4,5 tuntia aterian jälkeen
|
|
Aineenvaihdunta
Aikaikkuna: 0, 1 ja 4 tuntia aterian jälkeen
|
LC-MS/MS-metodologia, jossa käytetään useita kromatografisia stationaarisia faaseja > 400 metaboliitille
|
0, 1 ja 4 tuntia aterian jälkeen
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Muu tunniste: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .