Prestazioni neurocognitive durante l'iperglicemia e integrità del tessuto cerebrale in giovani con diabete di tipo 1 e in soggetti sani (T1DM)

Viene proposto uno studio interdisciplinare di progettazione caso-controllo di misure ripetute, in base al quale verranno esaminati nuovi metodi di imaging cerebrale, attività elettrofisiologica cerebrale, test neuropsicologici in concerto con i cambiamenti dinamici dei livelli di glucosio dei bambini. Questo sarà confrontato con la popolazione sana.

Popolazione dello studio I partecipanti con T1DM e fratelli sani saranno reclutati dalla pubblicazione della ricerca nei forum sul diabete mellito e attraverso la Pediatric Endocrinology Association. Comprenderà principalmente partecipanti delle cliniche pediatriche per il diabete mellito di Assaf Harofeh; tuttavia, verrà reclutato ogni bambino che soddisfi i criteri di inclusione ed esclusione.

Criteri di inclusione: famiglie che vivono in aree ad alto accesso alle cure mediche. Età: 12-18 anni con diagnosi di T1DM da più di 2 anni.

Esclusioni: traumi alla testa, episodi epilettici, farmaci psichiatrici, mancanza di abilità ebraiche, disaccordo da rispettare con tutte le richieste di studio, storia di più di un episodio di evento ipoglicemico grave in passato, inclusa perdita di coscienza o più di un episodio di chetoacidosi diabetica (DCA). Saranno esclusi i pazienti con significative anomalie della funzionalità renale o epatica.

Criteri di esclusione simili per la popolazione di controllo sana. Tutti i genitori firmeranno il consenso informato e i bambini acconsentiranno, secondo il regolamento del comitato etico, prima dell'inizio delle sessioni di studio.

Procedure:

Il disegno dello studio prevede 3 sessioni, che saranno eseguite durante un periodo di 2-12 settimane, secondo la convenienza dei partecipanti.

I dati acquisiti in ciascuna sessione saranno analizzati sia all'interno dei gruppi che tra i gruppi al fine di valutare possibili variabili descrittive delle differenze prestazionali tra i pazienti diabetici oltre alle differenze attese tra adolescenti sani e diabetici e la differenza attesa tra pazienti T1DM con glicemia variabile controllo.

Sessione 1 - visita di riferimento:

Firma del consenso informato dei genitori e del consenso dei partecipanti. Raccolta dell'anamnesi da parte del medico dello studio, compreso l'esame fisico. I dati riguardanti l'età della diagnosi, la DKA alla diagnosi, la storia di gravi eventi ipoglicemici o DKA, il profilo di gestione, l'HbA1c media annuale, la revisione dei sistemi, le malattie mediche croniche, i farmaci saranno forniti da genitori, pazienti e lettere riassuntive e dalle cartelle cliniche.

Verrà eseguito un esame fisico comprendente pressione sanguigna, polso, peso, altezza, indice di massa corporea, stadio puberale, siti di iniezione.

Un team neurocognitivo psicologico specializzato eseguirà studi neurocognitivi su uno dei genitori e dei partecipanti. I test saranno eseguiti in un ambiente clinico al fine di fornire una capacità cognitiva e linguistica di base da continuare nelle prossime sessioni di studio. La valutazione del glucosio capillare verrà eseguita prima del test per garantire un glucosio > 70 mg/dl.

Gli studi neurocognitivi includeranno un'ampia batteria di valutazioni cognitive, inclusi compiti che sono stati progettati specificamente per gli scopi del progetto in corso [Estimation Time task, Continuous Performance Test (CPT), Emotional Stroop for Eating Disorders (EST-ED) e New Objects compito di memoria]. I compiti saranno eseguiti in parte da compiti forniti dal computer e in parte da compiti scritti a mano.

Sessione 2 - visita combinata simultanea di valutazione EEG e CGMS e valutazione della qualità del sonno:

I partecipanti saranno ricoverati per 30 ore nell'unità di EEG continuo presso il Dipartimento di Neurologia Pediatrica, Assaf-Harofeh Medical Center, dove saranno sottoposti a 30 ore. monitoraggio simultaneo continuo di EEG e CGMS e due sessioni separate di valutazioni neurocognitive a glucosio > 240 mg/dl e glucosio < 180 mg/dl, rispettivamente.

Arriveranno all'unità EEG dopo la colazione del primo giorno. Saranno collegati a entrambi i sistemi e la valutazione dell'accuratezza verrà eseguita prima dell'ora di pranzo del giorno 1. Rimarranno in unità, collegati a entrambi i sistemi fino al pomeriggio del giorno 2, per un totale di 30 ore.

La valutazione neurocognitiva verrà eseguita dopo pranzo il giorno 1 e dopo pranzo il giorno 2.

Il giorno 1, riceveranno la loro dose regolare di insulina prima di pranzo e una valutazione cognitiva che verrà eseguita con un livello di glucosio > 70 mg/dl e inferiore a 180 mg/dl.

Il giorno 2, non riceveranno la loro normale dose di insulina prima di pranzo e lo stesso test cognitivo verrà eseguito con un livello di glucosio > 240 mg/dl. Un episodio di assunzione di cibo senza bolo di insulina si verifica purtroppo molto spesso tra gli adolescenti nella vita quotidiana.

La valutazione neurocognitiva eseguita in questa sessione includerà la memoria di lavoro, l'attenzione selettiva e i compiti di controllo inibitorio: test di memoria e apprendimento (TOMAL), l'attenzione selettiva, la flessibilità cognitiva e il controllo inibitorio (compiti cognitivi ed emotivi di Stroop), il test di fluidità delle parole, memoria e funzioni esecutive (ROCF); memoria di lavoro visuospaziale a breve termine; apprendimento verbale uditivo; Torri di Hanoi, un'attività computerizzata basata sulla Torre di Londra (TOL). capacità di archiviazione numerica della memoria di lavoro e test di esecuzione (WISC-IV) .

Durante le 30 ore i partecipanti saranno collegati alla registrazione continua di EEG, monitoraggio del sonno e CGMS. I partecipanti allo studio e il gruppo di ricerca saranno accecati dalle letture EEG durante la registrazione. Il team di studio e i partecipanti non saranno accecati dalla registrazione CGMS.

I partecipanti potranno trasmettere le loro attività quotidiane nella loro stanza, monitorati da un EEG continuo. Avranno la loro dieta regolare e le normali attività quotidiane.

I partecipanti continueranno con la loro normale routine quotidiana di almeno 4 misurazioni della glicemia mediante prick test, gestione dell'insulina mediante più iniezioni giornaliere o terapia con pompa e pasti.

I partecipanti del gruppo 3 misureranno il glucosio mediante prick test solo due volte al giorno come richiesto per la calibrazione CGMS.

Durante 5 notti consecutive, compresa la notte in ospedale, i partecipanti saranno valutati per la qualità del sonno mediante diario del sonno e actigrafo.

La prima notte in ospedale serve a valutare l'associazione tra actigrafo e variabilità EEG e CGMS. Le 4 notti a casa sono per la valutazione del CGMS, della qualità della vita e delle letture dell'attigrafo.

Sessione 3 - imaging cerebrale:

Scansioni MRI incluse T1, T2, DTI e risonanza magnetica vascolare. Tutti i soggetti saranno sottoposti a scansioni anatomiche (T1, T2), scansioni DTI e scansione vascolare. La durata della sessione sarà di 20 -30 minuti max. La procedura verrà eseguita senza somministrazione di sedazione, senza mezzo di contrasto.

Descrizione delle misure utilizzate nello studio:

Questionario neurocognitivo e psicosociale e task based Monitoraggio EEG continuo Si tratta di un metodo di esame non invasivo, che registra l'attività cerebrale elettrica cerebrale (lettura elettroencefalografica) per periodi prolungati continui di ore e giorni, senza arrecare disturbo ai soggetti. I risultati sono di alta risoluzione e affidabilità.

I pazienti saranno collegati a una macchina EEG di acquisizione digitale standard (Bio-logic Systems corp, Electro-Cap International Inc, Illinois) mediante 19 elettrodi al cuoio capelluto applicati secondo il sistema 10-20 e un elettrodo cardiaco per la valutazione elettrocardiografica (ECG) simultanea . L'acquisizione dell'EEG sarà eseguita alla frequenza di campionamento di 256 Hz.

I dati EEG di tutti i soggetti verranno esportati nell'ambiente Matlab. Matlab è un linguaggio informatico che consente un'analisi più efficiente dei dati che sono computazionalmente intensivi (The Mathworks Inc, MA).

L'analisi spettrale del segnale EEG sarà eseguita mediante trasformata di Fourier veloce (FFT - utilizzando la funzione MATLAB) per ciascun paziente su epoche di registrazione di 2 secondi, prese a intervalli di 5 minuti (per adattarsi alla frequenza delle misurazioni CGMS), con una risoluzione di 0,5 Hz. Le bande di frequenza saranno suddivise in delta (0,5-3,5 Hz), theta (4-7,5 Hz), alfa (8-13 Hz), beta (13,5-29,5 Hz), gamma bassa (30-47,5 Hz) e gamma alta (52,5-80 Hz).

Ogni partecipante avrà 3 elettrodi collegati al torace per vedere misurazioni ECG consecutive.

monitoraggio continuo del glucosio mediante - CGMS Il CGMS (Minimed Inc., Sylmar. Calif) è un dispositivo portatile che consente misurazioni continue della concentrazione di glucosio interstiziale (IGC) mediante un catetere sottocutaneo monouso, azionato da un sistema di cavi e monitor. Il sistema misura i valori glicemici ogni 10 secondi e memorizza un valore medio ogni 5 minuti, fornendo 288 misurazioni al giorno [26]. Il sistema riporta valori compresi tra 40 e 400 mg/dl (valori di glucosio inferiori a 40 mg/dl sono riportati come 40 mg/dl e valori superiori a 400 mg/dl sono riportati come 400 mg/dl). La correlazione mediana del dispositivo con il glucosio capillare è 0,92, con il 75% dei valori di correlazione superiori a 0,75, il 96,3% dei valori di riferimento nell'intervallo >216 mg/dl sono accurati. La calibrazione e la verifica dell'IGC saranno eseguite prima di tutti i pasti e prima di coricarsi, in base ai livelli di glucosio misurati capillarmente mediante colpetti delle dita, utilizzando un glucometro convenzionale. I dati verranno scaricati utilizzando il software delle soluzioni CGMS, trasformati in fogli dati Excel e analizzati da un endocrinologo pediatrico.

Indice della qualità del sonno di Pittsburgh (PSQI) Il PSQI è una misura di autovalutazione di 19 item ben convalidata della qualità del sonno negli adulti nel mese precedente. Il PSQI fornisce un punteggio globale della qualità del sonno e sette punteggi di sottoscala. Un punteggio totale ≥ 5 è stato raccomandato come clinicamente significativo in termini di scarsa qualità del sonno. Il PSQI ha dimostrato una buona validità e affidabilità (α di Cronbach > 0,8). I partecipanti completeranno il PSQI durante la sessione 2, durante il giorno 1, prima di indossare l'attigrafo. Il questionario è allegato in allegato 2.

Actigraphy Un Actigraph (Micro-mini-Motion logger, Ambulator Monitoring Inc., Ardsley, New York , USA) è un rilevatore di movimento delle dimensioni di un orologio da polso che si è dimostrato altamente valido e affidabile per differenziare il sonno dalla veglia, così come registrazione del tempo totale di sonno (r=97 rispetto alla polisonnografia). I partecipanti indosseranno un attigrafo per 5 notti consecutive sul polso non dominante. I modelli di sonno saranno stimati utilizzando l'algoritmo di punteggio Sadeh convalidato sviluppato per gli adolescenti. Le misure del sonno Actigraph includevano: (a) inizio del sonno/ora di coricarsi; (b) tempo di riposo/veglia, (c) tempo trascorso a letto (minuti dall'inizio del sonno all'intervallo di sonno), (d) tempo di sonno effettivo (numero di minuti di sonno tra l'inizio del sonno e l'intervallo di sonno), (e) efficienza del sonno ( tempo di sonno effettivo diviso per il tempo trascorso a letto, espresso in percentuale), (f) periodo di sonno più lungo (periodo consecutivo più lungo valutato come sonno senza alcun risveglio identificato), (g) numero mediano di risvegli notturni (almeno 5 minuti consecutivi), e (h) durata media del risveglio notturno.

Diario del sonno Durante le notti in cui i partecipanti indosseranno l'attigrafo a casa, verrà chiesto loro di valutare ogni giorno le loro notti di sonno precedenti utilizzando un brevissimo questionario.