Indice glicemico dietetico, funzione cerebrale e assunzione di cibo in pazienti con diabete mellito di tipo 1
I carboidrati trasformati causano rapidi cambiamenti nella glicemia e sono stati associati a eccesso di cibo e obesità. Abbiamo dimostrato che i pasti di prova ricchi di carboidrati trasformati influenzano le aree del cervello coinvolte nella dipendenza, nel desiderio e nell'eccesso di cibo. Non è noto se i cambiamenti nella glicemia oi livelli di insulina più elevati associati mediano questa attivazione cerebrale e i suoi probabili effetti avversi.
Rispondere a questa domanda è importante per i pazienti con diabete di tipo 1 che hanno elevati rischi di obesità e disturbi alimentari: se lo zucchero nel sangue è il meccanismo causale, la copertura ottimale di insulina dovrebbe essere protettiva. Se l'insulina è il meccanismo causale, tuttavia, una dieta ricca di carboidrati trasformati potrebbe predisporre all'eccesso di cibo e all'aumento di peso, poiché questa dieta richiede dosi di insulina più elevate.
Per districare questi fattori, studieremo l'attivazione cerebrale e i relativi marcatori ematici in 15 uomini con diabete. In 4 sessioni, esamineremo i pasti con diverse proprietà di carboidrati durante la somministrazione di infusioni di insulina.
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Verrà reclutato un totale di 15 partecipanti di sesso maschile (età 18-45) con T1DM. I partecipanti saranno iscritti allo studio per un totale di 1-3 mesi e parteciperanno a una visita pre-test e tre visite di prova, ciascuna dopo un digiuno notturno di 10-12 ore. I partecipanti saranno istruiti a consumare la loro dieta regolare per il mantenimento del peso tra le visite.
Alla visita pre-test, il direttore dello studio o il PI incontrerà i partecipanti, confermerà l'idoneità e otterrà il consenso informato. I partecipanti riceveranno un pasto a basso indice glicemico (IG) con una copertura ottimale di insulina endovenosa utilizzando un algoritmo di feedback negativo per mantenere l'euglicemia (morsetto euglicemico). Il fabbisogno di insulina sarà quantificato. Ad un certo punto durante la visita, i partecipanti si presenteranno alla struttura di imaging di ricerca BIDMC per una sessione di risonanza magnetica pratica, durante la quale subiranno una breve sequenza di imaging per abituarsi al processo di scansione ed eliminare l'ansia come fonte di confusione dei dati di imaging.
In ciascuna delle 3 visite di prova, verrà applicata una delle seguenti condizioni sperimentali in un disegno incrociato randomizzato e in cieco: (a) pasto ad alto indice glicemico con clamp euglicemico, (b) pasto a basso indice glicemico con clamp euglicemico, (c) alto Pasto gastrointestinale con infusione di insulina variabile innescata alla velocità stabilita durante la visita pre-test. Dopo aver stabilito lo stato stazionario, si otterranno la valutazione di laboratorio di base e l'imaging MRI, seguiti dal pasto di prova. L'imaging sarà ripetuto a 1 e 4 ore postprandiali. I campioni di sangue per i parametri metabolici e ormonali pertinenti saranno ottenuti ogni 30 minuti. Ogni visita-test si conclude con un pasto standard pesato per quantificare l'assunzione ad libitum.
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Iscrizione
Fase
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Massachusetts
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Boston, Massachusetts, Stati Uniti, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Diabete di tipo 1 per un minimo di 3 anni
- IMC 20-35 kg/m2
- Uso della pompa per insulina
- Disponibilità e capacità di: Mantenere peso e documenti per tutta la durata dello studio
Criteri di esclusione:
- Insulino-resistenza (attuale fabbisogno di insulina > 1,5 U/kg/die)
- Fabbisogno di insulina < 0,5 unità/kg/die (cut-off per la funzione beta cellulare preservata)
- HbA1C ≥ 8,0%
- DKA entro 2 mesi
- Ipoglicemia frequente (BG <50 mg/dl), > 3 volte a settimana
- Fluttuazioni del peso corporeo >10% rispetto all'anno precedente
- Fumo o abuso di sostanze illecite
- Alti livelli di attività fisica (≥60 minuti al giorno, ≥4 giorni alla settimana)
- Attuale dieta dimagrante
- Problemi medici, farmaci o integratori alimentari che possono influenzare il metabolismo, l'azione dell'insulina, il peso corporeo, l'appetito, il dispendio energetico o l'assorbimento gastrointestinale (ad es. celiachia)
- Allergie ai composti o intolleranze ai pasti liquidi
- Criteri di esclusione della risonanza magnetica
- Altre condizioni secondo l'autovalutazione che vieterebbero la valutazione basata sulla partecipazione e del ricercatore
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Trattamento
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione incrociata
- Mascheramento: Doppio
Numero di armi
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / ArmGruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
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Sperimentale: pasto ad alto indice glicemico, clamp insulinico euglicemico
Verrà consumato un frullato nutrizionale ad alto indice glicemico.
L'insulina regolare verrà somministrata per via endovenosa secondo un algoritmo di feedback negativo per mantenere l'euglicemia. Questa condizione si traduce in euglicemia con alti livelli di insulina.
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I pasti di prova liquidi ad alto e basso indice glicemico sono abbinati per composizione di macronutrienti (60% di carboidrati, 15% di proteine, 25% di grassi), profili di micronutrienti, proprietà fisiche, appetibilità e dolcezza.
I pasti forniranno il 25% del fabbisogno energetico giornaliero individuale, come stimato dall'equazione di Harris Benedict.
Un alto indice glicemico di ~90 si ottiene utilizzando lo sciroppo di mais come fonte di carboidrati.
L'insulina verrà somministrata per via endovenosa per 5 ore.
Durante l'intero protocollo di clampaggio, i livelli di glucosio verranno misurati ogni 5 minuti.
Verrà avviata un'infusione di insulina basale all'80% della velocità basale del microinfusore del paziente e regolata tra 0,1 e 2,5 mU/kg•min, a seconda del livello di glucosio plasmatico del paziente in relazione all'intervallo target di 90-100 mg/dl.
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Sperimentale: pasto ad alto indice glicemico, infusione fissa di insulina
Verrà consumato un frullato nutrizionale ad alto indice glicemico.
L'insulina regolare verrà somministrata per via endovenosa a una velocità precedentemente stabilita per mantenere l'euglicemia dopo un pasto a basso indice glicemico.
Questa condizione si traduce in moderata iperglicemia con bassi livelli di insulina.
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I pasti di prova liquidi ad alto e basso indice glicemico sono abbinati per composizione di macronutrienti (60% di carboidrati, 15% di proteine, 25% di grassi), profili di micronutrienti, proprietà fisiche, appetibilità e dolcezza.
I pasti forniranno il 25% del fabbisogno energetico giornaliero individuale, come stimato dall'equazione di Harris Benedict.
Un alto indice glicemico di ~90 si ottiene utilizzando lo sciroppo di mais come fonte di carboidrati.
Verrà somministrata un'infusione di insulina variabile innescata alla velocità stabilita per raggiungere l'euglicemia dopo un pasto a basso indice glicemico.
Si prevede che ciò provochi un'iperglicemia moderata poiché il pasto ad alto indice glicemico è associato a un fabbisogno di insulina più elevato.
Per la sicurezza del paziente, i livelli di glucosio verranno misurati ogni 30 minuti.
Se i livelli di glucosio sono > 400 mg/dl o < 60 mg/dl, l'infusione di insulina sarà aggiustata per mantenere i livelli di glucosio target di 60-400 mg/dl.
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Comparatore attivo: pasto a basso indice glicemico, clamp insulinico euglicemico
Verrà consumato un frullato nutrizionale a basso indice glicemico.
L'insulina regolare verrà somministrata per via endovenosa secondo un algoritmo di feedback negativo per mantenere l'euglicemia.
Questa condizione si traduce in euglicemia con bassi livelli di insulina.
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L'insulina verrà somministrata per via endovenosa per 5 ore.
Durante l'intero protocollo di clampaggio, i livelli di glucosio verranno misurati ogni 5 minuti.
Verrà avviata un'infusione di insulina basale all'80% della velocità basale del microinfusore del paziente e regolata tra 0,1 e 2,5 mU/kg•min, a seconda del livello di glucosio plasmatico del paziente in relazione all'intervallo target di 90-100 mg/dl.
I pasti di prova liquidi ad alto e basso indice glicemico sono abbinati per composizione di macronutrienti (60% di carboidrati, 15% di proteine, 25% di grassi), profili di micronutrienti, proprietà fisiche, appetibilità e dolcezza.
I pasti forniranno il 25% del fabbisogno energetico giornaliero individuale, come stimato dall'equazione di Harris Benedict.
Un basso indice glicemico di ~40 si ottiene utilizzando l'amido di mais crudo come fonte di carboidrati.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Nucleo Accumbens Flusso Sanguigno
Lasso di tempo: 4 ore postprandiali
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Il flusso sanguigno cerebrale nel nucleo accumbent destro e sinistro è stato misurato mediante etichettatura di spin arteriosa (MRI).
Il flusso sanguigno è stato normalizzato per l'intera perfusione cerebrale e corretto per la perfusione basale nella rispettiva area cerebrale e nell'ordine dei pasti, secondo il nostro piano di analisi statistica a priori.
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4 ore postprandiali
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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Nucleo Accumbens Flusso Sanguigno
Lasso di tempo: 1 ora postprandiale
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Il flusso sanguigno cerebrale nel nucleo accumbent destro e sinistro è stato misurato mediante etichettatura di spin arteriosa (MRI).
Il flusso sanguigno è stato normalizzato per l'intera perfusione cerebrale e corretto per la perfusione basale nella rispettiva area cerebrale e nell'ordine dei pasti, secondo il nostro piano di analisi statistica a priori.
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1 ora postprandiale
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Flusso sanguigno in altre aree cerebrali coinvolte nella regolazione dell'assunzione - Caudato dorsale
Lasso di tempo: 4 ore postprandiali
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Il flusso sanguigno cerebrale è stato misurato mediante etichettatura di spin arteriosa (MRI).
I dati di risonanza magnetica raggruppati sono stati ispezionati visivamente per le differenze postprandiali tra le condizioni.
Il flusso sanguigno da un ammasso che contraeva le condizioni nel caudato dorsale destro, appena lateralmente al nucleo accumbent, è stato estratto, normalizzato per l'intera perfusione cerebrale e corretto per la perfusione basale nella rispettiva area cerebrale e ordine del pasto, secondo la nostra analisi statistica a priori piano.
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4 ore postprandiali
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Flusso sanguigno in altre aree cerebrali coinvolte nella regolazione dell'assunzione - striato ventrolaterale
Lasso di tempo: 1 ora postprandiale
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Il flusso sanguigno cerebrale è stato misurato mediante etichettatura di spin arteriosa (MRI).
I dati di risonanza magnetica raggruppati sono stati ispezionati visivamente per le differenze postprandiali tra le condizioni.
Il flusso sanguigno da un ammasso che contraeva le condizioni nello striato ventrolaterale destro, appena lateralmente al nucleo accumbent, è stato estratto, normalizzato per l'intera perfusione cerebrale e corretto per la perfusione basale nella rispettiva area cerebrale e ordine del pasto, secondo la nostra analisi statistica a priori piano.
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1 ora postprandiale
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Connettività funzionale del nucleo accumbens, dell'ipotalamo e di altre aree cerebrali coinvolte nella regolazione dell'assunzione
Lasso di tempo: 4 ore postprandiali
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Il livello di concentrazione di ossigeno nel sangue cerebrale è stato misurato mediante risonanza magnetica funzionale allo stato di riposo (rs-fMRI).
L'analisi basata sui semi è stata eseguita con il seme sul Nucleus Accumbens destro.
La connettività funzionale tra il Nucleus Accumbens e l'ipotalamo è stata valutata attraverso l'estrazione di misure di correlazione temporale.
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4 ore postprandiali
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Connettività funzionale del nucleo accumbens, dell'ipotalamo e di altre aree cerebrali coinvolte nella regolazione dell'assunzione
Lasso di tempo: 1 ora postprandiale
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Il livello di concentrazione di ossigeno nel sangue cerebrale è stato misurato mediante risonanza magnetica funzionale allo stato di riposo (rs-fMRI).
L'analisi basata sui semi è stata eseguita con il seme sul Nucleus Accumbens destro.
La connettività funzionale tra il Nucleus Accumbens e l'ipotalamo è stata valutata attraverso l'estrazione di misure di correlazione temporale.
La connettività funzionale tra Nucleus Accumbens e altre aree cerebrali è stata valutata visivamente.
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1 ora postprandiale
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Altre misure di risultato
Altre misure di risultato
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Livello di glucosio nel plasma
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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i campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti
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0-4,5 ore postprandiali
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Livello di insulina nel siero
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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i campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti
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0-4,5 ore postprandiali
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Acidi grassi sierici
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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i campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti
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0-4,5 ore postprandiali
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Grelina plasmatica
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti e analizzati come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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Plasma GLP-1
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti e analizzati come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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PYY plasmatico
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti e analizzati come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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CCK al plasma
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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analizzato come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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Glucagone plasmatico
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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campioni di sangue saranno prelevati ogni 30 minuti e analizzati come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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Leptina plasmatica
Lasso di tempo: 0-4,5 ore postprandiali
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analizzato come parte di un pannello di ormoni metabolici
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0-4,5 ore postprandiali
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Metabolomica
Lasso di tempo: 0, 1 e 4 ore postprandiali
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Metodologia LC-MS/MS che utilizza diverse fasi stazionarie cromatografiche per > 400 metaboliti
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0, 1 e 4 ore postprandiali
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Collaboratori
Collaboratori
Investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio
Inizio studio
Completamento primario (Effettivo)
Completamento primario
Completamento dello studio (Effettivo)
Completamento dello studio
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Stima)
Primo Inserito
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento pubblicato
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
Altri numeri di identificazione dello studio
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Altro identificatore: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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