Squilibrio redox e lo sviluppo del diabete di fibrosi cistica (Redoxy)

Obiettivo 1: Saranno valutati tre gruppi di soggetti: 1. 27 bambini CF con mutazioni di classe I-III di età compresa tra 1 e 9 anni con normale tolleranza al glucosio (NGT), 2. 27 controlli di pari età con NGT e 3. 15 CF bambini con mutazioni del regolatore di conduttanza transmembrana (CFTR) di classe IV-VI CF di età compresa tra 1 e 9 anni. Dopo aver ottenuto il consenso informato dai genitori, i soggetti saranno sottoposti a digiuno notturno senza mangiare o bere tranne acqua per 10 ore. Ai bambini verrà chiesto di sospendere tutti i broncodilatatori a breve durata d'azione prima dell'inizio della visita di studio e di sospendere tutti i broncodilatatori a lunga durata d'azione per un minimo di dieci ore prima dell'inizio della visita di studio. Prima della visita di studio, i genitori riceveranno un diario alimentare di tre giorni in cui registreranno in dettaglio tutto ciò che ogni bambino consuma durante il periodo di registrazione. I dettagli includono la quantità di cibo o bevande e nomi di marchi, nonché la dose di terapia sostitutiva con enzimi pancreatici (PERT) somministrata con ogni pasto o spuntino. Il periodo di registrazione comprenderà due giorni della settimana e un giorno del fine settimana. Ai bambini verrà posizionata una linea endovenosa (IV) e prelevato sangue per la misurazione dello stato redox di glucosio plasmatico, insulina e cisteina (CyS)/cistina (CySS). Quindi al bambino verranno somministrati da 1,75 g/kg fino a un massimo di 75 g di una soluzione orale di glucosio da bere e verrà istruito a berla entro 10 minuti. Il sangue verrà prelevato 30 minuti dopo l'ingestione di glucosio per misurazioni ripetute di glucosio, insulina e stato redox. Il sangue verrà prelevato 2 ore dopo l'ingestione di glucosio per misure ripetute di glucosio, insulina e stato redox. I soggetti che hanno completato il protocollo verranno contattati per riconsentire e ripetere il protocollo ogni anno per monitorare il loro livello di intolleranza al glucosio e monitorare la conversione al diabete CF. Per i bambini che sono in grado, verrà raccolto anche il condensato del respiro esalato (EBC) prima del test di tolleranza al glucosio orale (OGTT) e immediatamente dopo il completamento del prelievo di sangue di 2 ore. EBC sarà analizzato per l'accoppiamento redox Cys/CySS.

Obiettivo 2a: Quarantaquattro soggetti CF di età pari o superiore a 12 anni con NGT o glicemia alterata saranno sottoposti a un pasto di prova con metà randomizzato per ricevere un pasto di prova con un alto indice glicemico e metà un pasto con un basso indice. I soggetti digiuneranno durante la notte per 10 ore senza prendere nulla da mangiare o da bere tranne l'acqua. Ai soggetti verrà chiesto di sospendere tutti i broncodilatatori a breve durata d'azione per un minimo di quattro ore prima dell'inizio della visita di studio e di sospendere tutti i broncodilatatori a lunga durata d'azione per un minimo di dieci ore prima dell'inizio della visita di studio. Dopo il consenso informato, i partecipanti saranno prima sottoposti a calorimetria indiretta per la determinazione del tasso metabolico a riposo e dell'ossidazione del substrato; ciò avverrà solo nei partecipanti di età pari o superiore a 16 anni. Verrà quindi inserita una linea endovenosa (IV); e un sensore iPro posizionato per il monitoraggio continuo del glucosio (CGM); il posizionamento del CGM sarà facoltativo poiché la nostra esperienza con questo protocollo indica che alcuni pazienti CF non si offriranno volontari per il posizionamento del CGM ma lo faranno per il posizionamento IV. Se il sensore iPro è inserito; deve essere posizionato per almeno 60 minuti prima del prelievo di sangue di base per consentire al dispositivo sensore iPro di rilevare accuratamente i livelli di glucosio interstiziale. Verrà prelevato sangue per la misurazione di glucosio, insulina, stato redox Cys/CySS, acilcarnitina, carnitina totale, proteomica e analisi metabolomica su soggetti di età pari o superiore a 16 anni. Per i soggetti di età compresa tra 12 e 15 anni, verrà prelevato sangue per la misurazione di glucosio, insulina, stato redox Cys/CySS e proteomica. Al soggetto verrà quindi chiesto di mangiare uno dei due pasti di prova in dieci minuti. I soggetti devono completare il pasto. I pasti saranno colazioni isocaloriche con un pasto ad alto indice glicemico e uno basso. La composizione nutritiva di ogni pasto sarà di 10 kcal per kg, 50% kcal da carboidrati, 20% kcal da proteine ​​e 30% kcal da grassi. Verrà prelevato sangue per misurazioni ripetute di glucosio, insulina, stato redox CyS/CySS1, 2 e 3 ore dopo il pasto di prova su tutti i soggetti. Il sangue verrà prelevato per la proteomica al basale e dopo 3 ore su tutti i soggetti. Verrà prelevato sangue aggiuntivo al basale e 2 ore dopo il pasto per la misurazione di acilcarnitina, carnitina totale e metabolomica e biomarcatori correlati al metabolismo degli acidi grassi su soggetti di età pari o superiore a 16 anni. Dopo il prelievo di sangue di 3 ore, la linea IV e il sensore iPro, se posizionati, verranno interrotti. Al completamento del prelievo di sangue di 3 ore per l'analisi della composizione corporea, verrà somministrata una scansione di assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA) di tutto il corpo; questo test verrà eseguito solo su soggetti di età pari o superiore a 16 anni. Alle partecipanti di sesso femminile sarà richiesto di completare un test di gravidanza sulle urine prima della scansione DEXA per confermare uno stato di non gravidanza. Se il test di gravidanza sulle urine del partecipante mostra una gravidanza positiva, la scansione DEXA non verrà completata. Dopo la scansione DEXA, il soggetto verrà dimesso a casa. Prima della loro visita di studio, ai partecipanti di età pari o superiore a 16 anni verranno fornite istruzioni per completare un registro alimentare di 3 giorni per stimare l'assunzione dietetica abituale come parte della loro cura standard per la FC.

Obiettivo 2b. Quarantaquattro soggetti CF di età pari o superiore a 12 anni con NGT o glucosio alterato saranno inizialmente sottoposti a un test con bevanda, utilizzando una soda di prova che contiene il 60% di fruttosio e il 40% di glucosio o succo di frutta che contiene una combinazione di fruttosio, glucosio e saccarosio alla dose di 1,75 grammi per chilogrammo di peso corporeo fino a un massimo di 75 grammi. Da una a quattro settimane dopo tutti i soggetti avranno un OGTT, cioè l'ingestione di soluzione orale di glucosio alla dose di 1,75 grammi per chilogrammo fino a un massimo di 75 grammi. Dei 44 soggetti che bevono la bevanda di prova, a ventidue verrà somministrata la soda ea ventidue verrà somministrato il succo di frutta. I soggetti digiuneranno durante la notte per 10 ore senza assumere nulla da mangiare o da bere tranne l'acqua. Ai soggetti verrà chiesto di sospendere tutti i broncodilatatori a breve durata d'azione per un minimo di quattro ore prima dell'inizio della visita di studio e di sospendere tutti i broncodilatatori a lunga durata d'azione per un minimo di dieci ore prima dell'inizio della visita di studio. Dopo aver ottenuto il consenso informato, ai partecipanti verrà inserita una linea endovenosa (IV). Il sangue verrà prelevato per le misurazioni di glucosio, insulina e stato redox Cys/CySS al basale o a zero minuti. Al soggetto verrà quindi chiesto di bere una bevanda di prova, una bibita di prova o un succo di frutta, in dieci minuti che è stata preparata dal bio-nutrizionista della ricerca. Saranno prelevati campioni di sangue ripetuti per le misure di glucosio, insulina e stato redox CyS/CySS ½ ora, 1 ora e 2 ore dal consumo iniziale della bevanda di prova. Durante la visita dello studio verrà somministrato un questionario sull'assunzione di bevande per valutare l'assunzione complessiva di bevande zuccherate da parte del paziente. Al termine della visita, il partecipante sarà programmato per una visita successiva in una o quattro settimane per ripetere il test utilizzando le stesse linee guida di cui sopra, ma la bevanda di prova da utilizzare è una soluzione di glucosio (glucola) utilizzata per lo standard OGTT. La bevanda a base di glucola da 75 grammi verrà utilizzata per il test; la dose somministrata sarà determinata moltiplicando il peso del paziente x 1,75 grammi; la dose somministrata non deve superare i 75 grammi. I soggetti devono consumare tutta la bevanda. Verranno prelevati campioni di sangue al basale (prima dell'assunzione di glucola) e quindi verranno prelevati campioni di sangue ripetuti per misure di glucosio, insulina e stato redox CyS / CySS ½ ora, 1 ora e 2 ore dal consumo iniziale della bevanda glucola . L'inserimento del monitor continuo del glucosio è facoltativo durante il test della bevanda e l'OGTT redox.