Effet de la pioglitazone sur le TIMP-3 et le TACE dans le diabète de type 2 (PIO-TACE)

Il a été démontré que la pioglitazone a de puissants effets anti-inflammatoires et anti-athérosclérotiques. Cependant, les mécanismes par lesquels la pioglitazone exerce ces effets ne sont pas clairs. Nous proposons que l'inhibiteur tissulaire de la métalloprotéinase-3 (TIMP-3) et l'enzyme de conversion du TNF-alpha (TACE) jouent un rôle majeur dans l'amélioration médiée par la pioglitazone de la sensibilité à l'insuline et de la fonction endothéliale. Dans les modèles animaux, la pioglitazone à faible dose inhibe la progression des lésions et l'expression de la métalloprotéinase matricielle dans les plaques d'athérosclérose avancées. Nous pensons qu'une dose plus faible de Pioglitazone aura également des effets anti-inflammatoires sans les effets indésirables potentiels d'une prise de poids.

Afin d'examiner l'effet de la pioglitazone à faible dose (15 mg/jour) sur le TIMP-3 et le TACE dans les améliorations médiées par la pioglitazone de la sensibilité à l'insuline et de la fonction endothéliale, nous proposons d'étudier des sujets atteints de diabète sucré de type 2 (T2DM) qui participeront aux études suivantes : (i) OGTT ; (ii) DXA pour la teneur en graisse corporelle, (iii) pince hyperinsulinémique euglycémique, (iv) biopsie du muscle squelettique.

Cette étude examinera l'effet de la pioglitazone sur (1) l'activité des substrats TIMP et TACE dans le muscle squelettique et leur relation avec la sensibilité à l'insuline et la résistance aux adipocytokines, le TNF-α et la visfatine ; (2) marqueurs de l'inflammation et de l'athérosclérose - protéine C réactive, VCAM-1, ICAM-1, endothéline 1, sélectine E, sélectine P, TNFrecI, TNFrecII, IL-6 rec. Quinze sujets recevront un placebo et 15 recevront de la pioglitazone.

Étudier le design.

Conception parallèle contrôlée par placebo en double aveugle.

ENDPOINTS

PRIMAIRE : Réduction de l'expression des gènes TIMP-3 et TACE et de l'activité du substrat TACE dans le muscle squelettique et le tissu adipeux.

SECONDAIRE : Amélioration de : (1) la sensibilité à l'insuline du muscle squelettique, (2) les taux plasmatiques de FFA (acides gras libres) et de lipides (3) la réduction des concentrations de VCAM et d'ICAM.

PLAN DE RECHERCHE - PROTOCOLE EXPÉRIMENTAL Sujets - Nous prévoyons d'étudier des sujets atteints de DT2 (IMC 30-40 Kg/m2, âge = 18-70 ans, HbA1c <10 %) ; dont un nombre égal de sujets dans chaque groupe recevra un placebo/médicament à l'étude. Grâce à ce plan d'étude, nous serons en mesure de discriminer les effets de la pioglitazone sur l'activité des substrats TIMP3 et TACE et sur l'expression génique chez les patients atteints de DT2 et les sujets non diabétiques atteints du syndrome métabolique. Les sujets des deux bras de l'étude (placebo et médicament à l'étude) seront appariés pour l'âge, l'IMC et l'HbA1c et les effets de la pioglitazone chez ces sujets seront indépendants de l'effet hypoglycémiant du médicament. Les sujets diabétiques ayant déjà reçu de l'insuline ou prenant une thiazolidinedione seront exclus. Seuls les patients diabétiques exempts d'autres maladies d'organes majeurs seront étudiés. Seuls les sujets dont le poids corporel est stable depuis au moins trois mois et qui ne participent pas à un exercice intense seront étudiés.

Avant le début de la pioglitazone, tous les sujets participeront aux études suivantes :

(i) Visite de qualification : examen physique, antécédents médicaux, tracé d'électrocardiogramme, numération globulaire complète, SMA 24 et profil lipidique seront effectués. En outre, les taux à jeun de cholestérol plasmatique total/HDL/LDL, de triglycérides et de marqueurs de l'athérosclérose et de l'inflammation (CRP : protéine C-réactive) et de l'hypercoagulabilité (inhibiteur de l'activateur du plasminogène -1), de l'adiponectine, du TNF-α et de l'HbA1c seront mesuré ce jour-là.

(ii) OGTT (75 grammes) pour évaluer la tolérance globale au glucose et la sécrétion d'insuline. La biopsie du muscle vaste latéral sera réalisée 30 minutes avant le début de l'OGTT.

(iii) Mesure de la masse corporelle maigre et de la masse sans graisse avec un balayage d'absorptiométrie à rayons X à double énergie (DXA).

(iv) La réactivité de l'artère brachiale avec la vasodilatation médiée par le flux post-ischémique et la réponse à la nitroglycérine sublinguale seront effectuées le même jour que la DXA.

À la fin des études ci-dessus, les sujets seront répartis au hasard pour recevoir soit un placebo, soit de la pioglitazone à une dose de 15 mg par jour pendant 24 semaines. Les sujets recevront des conseils diététiques avant le début du traitement par la pioglitazone et seront invités à suivre un régime standard de maintien du poids ADA tout au long de l'étude. Les patients seront vus pour un suivi toutes les 2 semaines. Lors de chaque visite de suivi, les antécédents médicaux provisoires, la tension artérielle, le pouls, le poids et la glycémie à jeun seront déterminés. Toutes les 4 semaines, l'activité des substrats TIMP et TACE, l'adiponectine, la visfatine, la protéine C-réactive (CRP) et les marqueurs de l'inflammation et de l'athérosclérose (VCAM-1, ICAM-1, endothéline 1, E-sélectine, P-sélectine) seront mesurés. De plus, chaque mois, nous mesurerons l'HbA1c, les lipides plasmatiques et les tests de la fonction hépatique. Après 24 semaines de traitement par la pioglitazone, tous les sujets subiront une répétition : (i) mesure de la masse grasse et maigre par DXA, (ii) OGTT, (iii) biopsie du vaste latéral.

La durée totale de l'étude à partir du début de la pioglitazone/placebo sera de 26 à 30 semaines. Les études de base seront réalisées sur une période de 1 à 4 semaines. Les études répétées seront réalisées au cours des 24 à 30 dernières semaines de traitement par la pioglitazone.

Méthodes HGPO ET BIOPSIE PERCUTANÉE DES MUSCLES SQUELETTIQUES

Tous les sujets seront admis au General Clinical Research Center (GCRC) du South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas le jour de l'étude entre 6h45 et 8h00. Les sujets ne seront pas autorisés à manger ou à boire quoi que ce soit après 22 heures la veille, jusqu'à ce que l'étude soit terminée. Vers 7 h 30, les sujets ingèrent 75 grammes de glucose. Des échantillons de plasma pour les concentrations de glucose, d'insuline et de peptide C seront prélevés à -30, -15 et 0 minutes, puis toutes les 15 minutes pendant deux heures. 30 minutes avant le début de l'OGTT, une biopsie musculaire du muscle vaste latéral sera réalisée. Après injection de xylocaïne, une incision de 5 mm est pratiquée à 10-15 cm au-dessus de la rotule et l'aiguille à biopsie est insérée dans le muscle. L'aiguille est connectée à l'aspiration et environ 200 mg de tissu musculaire sont obtenus. Toutes les biopsies musculaires seront stockées dans de l'azote liquide dans les 15 secondes, jusqu'à ce qu'elles soient traitées pour des tests spécifiques.

Nous pourrons dériver de l'OGTT une estimation très fiable de la sécrétion d'insuline ainsi que de la sensibilité à l'insuline en calculant l'indice « MATSUDA » ainsi que l'indice OGIS (Oral Glucose Insulin Sensitivity). Il a été démontré à maintes reprises que ces indices sont extrêmement bien corrélés avec les résultats obtenus par le clamp euglycémique.

Trois à sept jours plus tard, la teneur en graisse corporelle sera déterminée par DXA.

PINCE EUGLYCÉMIQUE HYPERINSULINÉMIQUE :

Un autre jour, les sujets seront admis au General Clinical Research Center (GCRC) du South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas, entre 6 h 45 et 8 h 00 pour un euglycémie hyper-insulinémique (80 pince mU (milli-Unit)/m2•min). Une calorimétrie indirecte continue (Deltatrac, Sensormedics, Anaheim, CA) sera effectuée pendant 30 minutes avant le début de la pince à insuline et pendant la période de 150 à 180 minutes de la pince à insuline pour calculer les taux d'oxydation du glucose et des lipides. Après avoir obtenu les échantillons de base pour l'insuline, le peptide C, une dose d'amorçage d'insuline est administrée pendant les 10 premières minutes, suivie d'une perfusion constante. À 5 minutes, un débit variable de glucose est perfusé pour maintenir le glucose plasmatique à environ 100 mg/dl pendant 180 minutes.

À l'issue des études ci-dessus, tous les sujets (diabétiques, syndrome métabolique non diabétique) seront mis sous pioglitazone à une dose de 15 mg par jour et poursuivis pendant 24 semaines. Les sujets recevront des conseils diététiques avant le début du traitement par la pioglitazone et seront invités à suivre un régime standard de maintien du poids ADA tout au long de l'étude. Les patients seront vus pour un suivi toutes les 2 semaines. Lors de chaque visite de suivi, les antécédents médicaux provisoires, la tension artérielle, le pouls, le poids et la glycémie à jeun seront déterminés. Chaque mois, nous mesurerons l'HbA1c, les lipides plasmatiques, les tests de la fonction hépatique, les adipocytokines et les marqueurs inflammatoires, comme décrit précédemment. Après 4 mois de traitement par la pioglitazone, les sujets subiront une répétition : (i) mesure de la masse grasse et maigre par DXA, (ii) OGTT avec biopsie du vaste latéral.