Indice glycémique alimentaire, fonction cérébrale et apport alimentaire chez les patients atteints de diabète sucré de type 1
Les glucides transformés provoquent des changements rapides de la glycémie et ont été associés à la suralimentation et à l'obésité. Nous avons montré que les repas tests riches en glucides transformés affectent les zones cérébrales impliquées dans la dépendance, l'état de manque et la suralimentation. On ne sait pas si les modifications de la glycémie ou les taux d'insuline plus élevés associés interviennent dans cette activation cérébrale et ses effets indésirables probables.
Il est important de répondre à cette question pour les patients atteints de diabète de type 1 qui présentent des risques élevés d'obésité et de troubles de l'alimentation : si la glycémie est le mécanisme causal, une couverture optimale en insuline devrait être protectrice. Si l'insuline est le mécanisme causal, cependant, un régime riche en glucides transformés pourrait prédisposer à la suralimentation et à la prise de poids, car ce régime nécessite des doses d'insuline plus élevées.
Pour démêler ces facteurs, nous étudierons l'activation cérébrale et les marqueurs sanguins pertinents chez 15 hommes atteints de diabète. En 4 séances, nous examinerons les repas aux propriétés glucidiques différentielles tout en administrant des infusions d'insuline.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Description détaillée
Un total de 15 participants masculins (âgés de 18 à 45 ans) atteints de DT1 seront recrutés. Les participants seront inscrits à l'étude pour un total de 1 à 3 mois et participeront à une visite de pré-test et à trois visites de test, chacune après un jeûne nocturne de 10 à 12 heures. Les participants seront invités à consommer leur régime alimentaire régulier de maintien du poids entre les visites.
Lors de la visite pré-test, le directeur de l'étude ou le CP rencontrera les participants, confirmera leur éligibilité et obtiendra un consentement éclairé. Les participants recevront un repas à faible indice glycémique (IG) avec une couverture optimale d'insuline iv en utilisant un algorithme de rétroaction négative pour maintenir l'euglycémie (clamp euglycémique). Les besoins en insuline seront quantifiés. À un moment donné de la visite, les participants se présenteront au centre d'imagerie de recherche BIDMC pour une séance d'entraînement à l'IRM, au cours de laquelle ils subiront une brève séquence d'imagerie pour s'habituer au processus de numérisation et éliminer l'anxiété en tant que facteur de confusion des données d'imagerie.
À chacune des 3 visites de test, l'une des conditions expérimentales suivantes sera appliquée dans un plan croisé randomisé en aveugle : (a) repas à IG élevé avec clamp euglycémique, (b) repas à IG bas avec clamp euglycémique, (c) repas à IG élevé Repas gastro-intestinal avec perfusion d'insuline variable amorcée au rythme établi lors de la visite pré-test. Une fois l'état d'équilibre établi, une évaluation de base en laboratoire et une imagerie par IRM seront obtenues, suivies du repas test. L'imagerie sera répétée à 1 et 4 heures postprandiale. Des échantillons de sang pour les paramètres métaboliques et hormonaux pertinents seront obtenus toutes les 30 minutes. Chaque visite-test se termine par un repas pesé standard pour quantifier l'apport à volonté.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Massachusetts
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Boston, Massachusetts, États-Unis, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Critère d'intégration:
- Diabète de type 1 depuis au moins 3 ans
- IMC 20-35 kg/m2
- Utilisation de la pompe à insuline
- Volonté et capable de : Maintenir son poids et documenter pendant toute la durée de l'étude
Critère d'exclusion:
- Résistance à l'insuline (besoin actuel en insuline > 1,5 U/kg/j)
- Besoin en insuline < 0,5 unité/kg/jour (seuil de préservation de la fonction des cellules bêta)
- HbA1C ≥ 8,0 %
- DKA dans les 2 mois
- Hypoglycémies fréquentes (glycémie <50 mg/dl), > 3 fois par semaine
- Fluctuations du poids corporel> 10% par rapport à l'année précédente
- Tabagisme ou abus de substances illicites
- Niveaux élevés d'activité physique (≥60 minutes par jour, ≥ 4 jours par semaine)
- Régime actuel de perte de poids
- Problèmes médicaux, médicaments ou compléments alimentaires pouvant affecter le métabolisme, l'action de l'insuline, le poids corporel, l'appétit, la dépense énergétique ou l'absorption gastro-intestinale (par ex. maladie coeliaque)
- Allergies aux composés ou intolérance aux repas liquides
- Critères d'exclusion IRM
- Autres conditions selon l'auto-évaluation qui interdiraient l'évaluation basée sur la participation et par le chercheur
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Traitement
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation croisée
- Masquage: Double
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: repas à IG élevé, pince à insuline euglycémique
Un shake nutritionnel à IG élevé sera consommé.
L'insuline régulière sera administrée par voie intraveineuse selon un algorithme de rétroaction négative pour maintenir l'euglycémie. Cette condition entraîne une euglycémie avec des niveaux élevés d'insuline.
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Les repas tests liquides à IG élevé et bas sont appariés pour la composition en macronutriments (60 % de glucides, 15 % de protéines, 25 % de matières grasses), les profils de micronutriments, les propriétés physiques, la palatabilité et la douceur.
Les repas fourniront 25 % des besoins énergétiques quotidiens individuels, tels qu'estimés par l'équation de Harris Benedict.
Un indice glycémique élevé d'environ 90 est obtenu en utilisant du sirop de maïs comme source de glucides.
L'insuline sera administrée par voie intraveineuse pendant 5 heures.
Pendant tout le protocole de serrage, les niveaux de glucose seront mesurés toutes les 5 minutes.
Une perfusion d'insuline basale débutera à 80 % du débit basal de la pompe à insuline du patient et sera ajustée entre 0,1 et 2,5 mU/kg•min, en fonction de la glycémie du patient par rapport à la plage cible de 90-100. mg/dl.
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Expérimental: repas à IG élevé, perfusion d'insuline fixe
Un shake nutritionnel à IG élevé sera consommé.
L'insuline régulière sera administrée par voie intraveineuse à un débit préalablement établi pour maintenir l'euglycémie après un repas à faible indice glycémique.
Cette condition entraîne une hyperglycémie modérée avec de faibles niveaux d'insuline.
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Les repas tests liquides à IG élevé et bas sont appariés pour la composition en macronutriments (60 % de glucides, 15 % de protéines, 25 % de matières grasses), les profils de micronutriments, les propriétés physiques, la palatabilité et la douceur.
Les repas fourniront 25 % des besoins énergétiques quotidiens individuels, tels qu'estimés par l'équation de Harris Benedict.
Un indice glycémique élevé d'environ 90 est obtenu en utilisant du sirop de maïs comme source de glucides.
Une perfusion d'insuline variable amorcée sera administrée au taux établi pour atteindre l'euglycémie après un repas à faible indice glycémique.
Cela devrait entraîner une hyperglycémie modérée car le repas à IG élevé est associé à des besoins en insuline plus élevés.
Pour la sécurité des patients, les niveaux de glucose seront mesurés toutes les 30 minutes.
Si la glycémie est > 400 mg/dl ou < 60 mg/dl, la perfusion d'insuline sera ajustée pour maintenir la glycémie cible de 60 à 400 mg/dl.
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Comparateur actif: repas à IG bas, pince à insuline euglycémique
Un shake nutritionnel à IG bas sera consommé.
L'insuline régulière sera administrée par voie intraveineuse selon un algorithme de rétroaction négative pour maintenir l'euglycémie.
Cette condition entraîne une euglycémie avec de faibles niveaux d'insuline.
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L'insuline sera administrée par voie intraveineuse pendant 5 heures.
Pendant tout le protocole de serrage, les niveaux de glucose seront mesurés toutes les 5 minutes.
Une perfusion d'insuline basale débutera à 80 % du débit basal de la pompe à insuline du patient et sera ajustée entre 0,1 et 2,5 mU/kg•min, en fonction de la glycémie du patient par rapport à la plage cible de 90-100. mg/dl.
Les repas tests liquides à IG élevé et bas sont appariés pour la composition en macronutriments (60 % de glucides, 15 % de protéines, 25 % de matières grasses), les profils de micronutriments, les propriétés physiques, la palatabilité et la douceur.
Les repas fourniront 25 % des besoins énergétiques quotidiens individuels, tels qu'estimés par l'équation de Harris Benedict.
Un faible indice glycémique d'environ 40 est obtenu en utilisant de l'amidon de maïs non cuit comme source de glucides.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Flux sanguin du noyau accumbens
Délai: 4h postprandiale
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Le flux sanguin cérébral dans les noyaux droit et gauche a été mesuré par marquage de spin artériel (IRM).
Le débit sanguin a été normalisé pour la perfusion du cerveau entier et corrigé pour la perfusion de base dans la zone cérébrale respective et l'ordre des repas, conformément à notre plan d'analyse statistique a priori.
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4h postprandiale
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Flux sanguin du noyau accumbens
Délai: 1h postprandiale
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Le flux sanguin cérébral dans les noyaux droit et gauche a été mesuré par marquage de spin artériel (IRM).
Le débit sanguin a été normalisé pour la perfusion du cerveau entier et corrigé pour la perfusion de base dans la zone cérébrale respective et l'ordre des repas, conformément à notre plan d'analyse statistique a priori.
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1h postprandiale
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Flux sanguin dans d'autres zones cérébrales impliquées dans la régulation de l'apport - caudé dorsal
Délai: 4h postprandiale
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Le débit sanguin cérébral a été mesuré par marquage de spin artériel (IRM).
Les données IRM groupées ont été inspectées visuellement pour les différences postprandiales entre les conditions.
Le flux sanguin d'un groupe contractant les conditions dans le caudé dorsal droit, juste à côté de l'accumbent du noyau, a été extrait, normalisé pour la perfusion du cerveau entier et corrigé pour la perfusion de base dans la zone cérébrale respective et l'ordre des repas, selon notre analyse statistique a priori plan.
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4h postprandiale
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Flux sanguin dans d'autres zones cérébrales impliquées dans la régulation de l'apport - Striatum ventrolatéral
Délai: 1h postprandiale
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Le débit sanguin cérébral a été mesuré par marquage de spin artériel (IRM).
Les données IRM groupées ont été inspectées visuellement pour les différences postprandiales entre les conditions.
Le flux sanguin d'un groupe contractant les conditions dans le striatum ventrolatéral droit, juste à côté du noyau accombant, a été extrait, normalisé pour la perfusion cérébrale entière et corrigé pour la perfusion de base dans la zone cérébrale respective et l'ordre des repas, selon notre analyse statistique a priori plan.
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1h postprandiale
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Connectivité fonctionnelle du noyau accumbens, de l'hypothalamus et d'autres zones cérébrales impliquées dans la régulation de l'apport
Délai: 4h postprandiale
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Le niveau de concentration en oxygène dans le sang cérébral a été mesuré par IRM fonctionnelle à l'état de repos (rs-fMRI).
L'analyse basée sur les graines a été réalisée avec la graine sur le noyau droit Accumbens.
La connectivité fonctionnelle entre le noyau accumbens et l'hypothalamus a été évaluée par l'extraction de mesures de corrélation temporelle.
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4h postprandiale
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Connectivité fonctionnelle du noyau accumbens, de l'hypothalamus et d'autres zones cérébrales impliquées dans la régulation de l'apport
Délai: 1h postprandiale
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Le niveau de concentration en oxygène dans le sang cérébral a été mesuré par IRM fonctionnelle à l'état de repos (rs-fMRI).
L'analyse basée sur les graines a été réalisée avec la graine sur le noyau droit Accumbens.
La connectivité fonctionnelle entre le noyau accumbens et l'hypothalamus a été évaluée par l'extraction de mesures de corrélation temporelle.
La connectivité fonctionnelle entre Nucleus Accumbens et d'autres zones du cerveau a été évaluée visuellement.
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1h postprandiale
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Niveau de glucose plasmatique
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes
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0-4,5 heures postprandiale
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Niveau d'insuline sérique
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes
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0-4,5 heures postprandiale
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Acides gras sériques
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes
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0-4,5 heures postprandiale
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Plasma Ghréline
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes et analysés dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Plasma GLP-1
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes et analysés dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Plasma PYY
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes et analysés dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Plasma CCK
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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analysé dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Glucagon plasmatique
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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des échantillons de sang seront prélevés toutes les 30 minutes et analysés dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Leptine plasmatique
Délai: 0-4,5 heures postprandiale
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analysé dans le cadre d'un panel d'hormones métaboliques
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0-4,5 heures postprandiale
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Métabolomique
Délai: 0, 1 et 4 h postprandiale
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Méthodologie LC-MS/MS utilisant plusieurs phases stationnaires chromatographiques pour > 400 métabolites
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0, 1 et 4 h postprandiale
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Estimation)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Autre identifiant: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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