Glukagonin vaste prandiaaliseen insuliinin antamiseen henkilöillä, joilla on tyypin 1 diabetes

Glukagonin säätely ja vaste henkilöillä, joilla on T1D perustilassa ja vasteena erilaisiin ärsykkeisiin, jää epäselväksi. Tohtori Philip Cryer on aiemmin raportoinut, että T1D-tautia sairastavilla nuorilla aikuisilla, joiden sairauden kulku on 16+9 vuotta, endogeenisen insuliinin erityksen puuttuminen johtaa lisääntyneeseen glukagonin erittymiseen seka-aterian jälkeen, mikä on päätellyt, että endogeeninen insuliini säätelee vastavuoroisesti alfa- solun glukagonin eritystä ja viittaa myös siihen, että glukagonin dysregulaatiolla voi olla tärkeä rooli aterian jälkeisessä hyperglykemiassa T1D:ssä. Mielenkiintoista on, että viimeaikaiset tutkimukset ihmisen saarekkeista ovat osoittaneet, että insuliini estää glukagonin vasta-säätelyn eritystä parakriinisella vaikutuksella, jota välittää SGLT2-riippuvainen somatostatiinin vapautumisen stimulaatio. Tärkeä aukko tiedossamme on, vaikuttaako aterian insuliiniannosten ajoitus glukagonivasteeseen hyperglykeemiselle ärsykkeelle potilailla, joilla on T1D ja joilla on havaitsematon C-peptidi.

T1D kurssi. Yleensä tarvitaan 80 %:n beetasolujen toiminnan menetys vakavan hyperglykemian kehittymiseen. Endogeeninen insuliinin eritys häviää lähes kokonaan 3-5 vuoden kuluessa diagnoosista. Lapsilla, joilla oli uusi T1D-diagnoosi, glukagonitasot liittyivät voimakkaasti aterian jälkeiseen verensokeritasoon, mutta eivät HbA1c-tasoon. On myös raportoitu, että aterian jälkeinen hyperglukagonemia pahenee merkittävästi, kun taas C-peptidin eritys vähenee taudin ensimmäisenä vuonna. Lisäksi lapsilla, joilla oli yli viisi vuotta T1D-tautia, aterian jälkeiset glukagonitasot nousivat 160 % yhdestä kuuteenkymmeneen kuukauteen diagnoosin jälkeen (8) ja lapsilla, joiden sairauden kesto oli 6,9 + 4 vuotta, glukagonitasot korreloivat voimakkaasti aterian jälkeisen glukoosin kanssa. ja korreloi lievästi HbA1C-tasojen kanssa. Kiinassa suoritettu T1D-aikuisten tutkimus osoitti, että aterian jälkeiset glukagonitasot olivat korkeammat T1D-potilailla taudin ensimmäisenä vuonna verrattuna potilaisiin, joilla taudin kesto oli pidempi, ja että hypoglykeemiset tapahtumat olivat vähäisempiä äskettäin diagnosoiduilla potilailla, mikä viittaa siihen, että glukagonin eritystoiminto voi heikentyä taudin pitkittyessä. Nämä tutkimukset viittaavat siihen, että glukagonin säätelyhäiriöt voivat vaikuttaa glukoosin hallintaan eksogeenisellä insuliinilla ja että tämä häiriö voi muuttua taudin keston myötä.

Aterian jälkeinen hyperglykemia lisää glukoosin vaihtelua, vaikeuttaa insuliinin annostelua ja lisää glukoositasapainon epävakautta. Tuore analyysi T1D Exchange -tutkimuksesta, johon osallistui 4768 alle 26-vuotiasta osallistujaa, joilla oli kliininen T1D-diagnoosi vähintään vuoden ajan, osoitti, että 21 % osallistujista ilmoitti antaneensa insuliinia useita minuutteja ennen, 44 % juuri ennen ja 10 % ja 24 % aterian jälkeen. Mielenkiintoista on, että osallistujat, jotka ilmoittivat antaneensa insuliinia aterian aikana tai sen jälkeen, ilmoittivat todennäköisemmin puuttuvansa ≥ 1 ateria-aikaisen insuliiniannoksen viikossa verrattuna niihin, jotka antoivat insuliinia ennen ateriaa. Lisäksi osa-analyysi osoitti, että osallistujilla, jotka annostelivat aterian aikana insuliinia aterian jälkeisenä aikana, on huonompi verensokeritasapaino ja useammin vaikea hypoglykemia. Näistä viimeaikaisista tuloksista huolimatta potilaita kehotetaan kuitenkin usein antamaan insuliinia ruokailun jälkeen, koska kalorien saanti on epävarmaa. Aterian jälkeisen korkeamman glukoosihuipun takana olevien mekanismien ymmärtäminen viivästyneen insuliinin annon yhteydessä voi auttaa kliinikoita ohjaamaan insuliinin annostelun sopivan ajoituksen T1D-potilaille, joilla on pitkä sairaus.

Glukagoniasetus:

Glukagonin säätelyn tutkimiseen on käytetty erilaisia ​​malleja. Koska sekä hyperglykemia että hypoglykemia stimuloivat alfa-soluja tuottamaan glukagonia, sekä saarekkeen sisäisen insuliinin puute että tämä U-muotoinen glukagonivaste myötävaikuttavat glukoosin säätelyhäiriöön T1D:ssä. On raportoitu, että T1D-potilailla, joiden sairaus on kestänyt 26,4 + 7,5 vuotta, glukagonitasot nousivat vasteena OGTT:lle euglykeemisissä ja hyperglykeemisissä olosuhteissa, mutta hyperglukagonemian suhteellinen osuus aterian jälkeiseen glukoosin nousuun oli läsnä tai preprandiaalisen insuliinin puuttumista ei ole selkeästi selvitetty. Ei ole tutkittu, voiko sopivasti ajoitettu eksogeeninen insuliini muuttaa glukagonivastetta glukoosin vaihteluille. Sellaisenaan tämän pilottitutkimuksen tavoitteena on karakterisoida glukagonin vaste ateria-aikaiseen hyperglykemiaan ja verrata glukagonin erityksen eroa, kun aterian aikaista bolusinsuliinia annetaan ennen ateriaa verrattuna aterian jälkeen. Tavoitteena on ymmärtää tekijöitä, jotka vaikuttavat huippun jälkeiseen huippuun. - aterian verensokeri ja veren glukoosin AUC seka-aterian jälkeen tässä kohderyhmässä.

Hypoteesi

1. Potilailla, joilla on korkeampi glukagonivaste seka-aterian ärsykkeelle, on korkeampi aterian jälkeinen glukoosihuippu ja suurempi aterian jälkeisen glukoosin AUC.
2. Ennen ateriaa annettu bolusinsuliiniannos (20 min ennen ateriaa) johtaa alhaisempiin aterian jälkeisiin glukoosihuippuihin, pienempään AUC-arvoon ja alhaisempiin aterian jälkeisiin glukagonitasoihin.
3. Bolusinsuliiniannos aterian jälkeen (20 minuuttia aterian jälkeen) johtaa korkeampiin aterian jälkeisten glukoosien huippuarvoihin, korkeampiin aterian jälkeisen glukoosin AUC-arvoihin ja korkeampiin glukagonitasoihin.
4. Aterian jälkeisen glukagonin huippuvasteen ja aterian jälkeisen glukoosin AUC:n välillä on korrelaatio, 0-180 minuuttia.

Tutkimussuunnitelmat Tutkimus suoritetaan (intensive Research Unit, osa CTSA:ta) Diabetes Centerissä Barnesin juutalaissairaalassa/Washingtonin yliopistossa St Louisissa.

Opintovierailut

• Seulonta tehdään puhelimitse ja potilaskertomusten perusteella, jos vaaditut laboratoriot on tehty viimeisen 6 kuukauden aikana
• Käynnit A ja B suoritetaan satunnaisessa järjestyksessä
• Väestötiedot, katsaus diabeteshistoriaan, lääkkeet ja allergiat kirjataan ensimmäisellä opintokäynnillä. Insuliiniannokset ja nykyisen hiilihydraattisuhteen tehokkuus arvioidaan ja kirjataan. Ruokailuaikaiset insuliiniannokset määritetään ensimmäisellä tutkimuskäynnillä.
• Tutkimussairaanhoitaja antaa aterian aikana insuliinia injektiona antomenettelyn standardoimiseksi.
• Elintoiminnot, pituus ja paino mitataan jokaisella käynnillä
• C-peptidi tarkistetaan paastolaboratorioissa ensimmäisellä tutkimuskäynnillä
• Perustason glukoosin tulee olla 80–140 mg/dl. Jos perusglukoosi ei ole tavoitealueella, opintokäynti ajoitetaan uudelleen.
• Kokoveri kerätään vacutainersin kautta perifeerisen laskimokatetrin kautta hoitajan valvonnassa.
• Näytteiden tunnistus tehdään ennen laboratorioon lähettämistä.
• Geenitestejä ei tehdä.

Vieraile A

• Glukoositasot paasto, 30, 60, 120 ja 180 minuuttia
• Glukagonitasot paastossa, 30, 60, 120 ja 180 minuuttia
• Tavallinen insuliiniannos annetaan 20 minuuttia ennen seka-ateriahaastetta Ensure Plus*:lla.

Vieraile B

• Glukoosi paasto, 30, 60, 120 ja 180 minuuttia
• Glukagonitasot paastossa, 30, 60, 120 ja 180 minuuttia
• Tavallinen insuliiniannos annetaan 20 minuuttia seka-ateriaaltistuksen jälkeen

Varmista Plus*

*Varmista Plus (Abbott Nutrition) 6 cc/kg (max 360 cc), pitoisuus per 100 ml: hiilihydraattia 21,5 grammaa, proteiinia 5,5 grammaa, hoitajan valvonnassa.

Laboratoriotoimenpiteet:

Washingtonin yliopiston kliinisten tutkimusten ydinlaboratorio (https://research.wustl.edu/core-facilities/core-laboratory-clinical-studies, CLCS) mittaa glukoosia Roche cobas c510 -alustalla käyttämällä Rochen kytkettyä entsymaattista määritystä (heksokinaasi, glukoosi-6-fosfoaattidehydrogenaasi). NADPH:n muodostumisnopeus on suoraan verrannollinen glukoosipitoisuuteen ja mitataan fotometrisesti. Päivän välinen epätarkkuus on tyypillisesti <2,0 % CV. CLCS mittaa myös C-peptidin Roche cobas e601 -alustalla käyttämällä Rochen sandwich-elektrokemiluminesenssi-immunomääritystä. Tässä määrityksessä biotinyloitu monoklonaalinen C-peptidispesifinen vasta-aine ja monoklonaalinen C-peptidispesifinen vasta-aine, joka on leimattu ruteniumkompleksilla, sitoutuvat C-peptidiin muodostaen kerrosleivän. Sitten käyttämällä streptavidiinilla päällystettyjä mikropartikkeleita kompleksi vedetään mittauskennoon ja jää jäljelle, kun sitoutumaton materiaali huuhdellaan pois. Jännitteen kohdistaminen elektrodiin aiheuttaa kemiluminesenssiemission, jonka laite mittaa. Ajon välinen tarkkuus vaihtelee tyypillisesti välillä 1,9 - 2,7 % CV.

Glukagoni mitataan käyttämällä Milliporen radioimmunomäärityssarjaa. Tämä on kilpaileva immunomääritys, jossa käytetään I-125-leimattua glukagonia ja glukagonispesifistä vasta-ainetta. Sen ilmoitettu määritysten välinen tarkkuus on 12 % CV. Tyypillinen sisäinen tarkkuus on 2,0 - 3,0 % CV käsissämme.

Tietojen analysointimenetelmät Tietojen analysointi suoritetaan STATA 15.1 for Windows -versiolla (StataCorp LP, College Station, Texas, Yhdysvallat). Otoskoon laskennassa oletetaan, että aterian jälkeinen glukoosihuippu nousee 80 +/-20 mg/dl ennen ateriaa saaneessa insuliiniryhmässä ja 140 +/-20 mg/dl aterian jälkeisessä ryhmässä. Joten aterian jälkeisen glukoosin odotettu keskimääräinen huippu on jopa 220 mg/dl käynnillä A ja keskimääräinen aterian jälkeinen glukoosihuippu on enintään 280 mg/dl käynnillä B. Näytteen koolla on 80 %:n teho havaita ero ryhmät p < 0,05. Oletamme, että A- ja B-käyntien välinen korrelaatio on 0,5. Otoskoko korjattiin siten, että 10 %:n osallistujista odotettu seurannan menetys. Laskettu otoskoko on 10 osallistujaa ja täydet tietojoukot saatavilla 8 osallistujalle. Tutkimuksen satunnaistaminen on suunniteltu seuraavasti: 5 osallistujaa osallistuu ensin vierailulle A ja sitten vierailulle B. Loput 5 osallistujaa osallistuvat ensin vierailulle B ja sitten vierailulle A. Aterian jälkeisen glukoosin ja glukagonin AUC ja glukoosin maksimi aterian jälkeinen huippu glukagoni analysoidaan käyttämällä parillista T-opiskelijaa. Muuttujien väliset suhteet arvioitiin Spearmanin korrelaatiotestillä.