Ipossia e livelli di glucosio indotti dalla respirazione

Si prevede che 1 adulto su 3 svilupperà il diabete entro il 2050, il che implica che un'ampia percentuale della popolazione diventerà ad alto rischio di malattie cardiovascolari, la causa più comune di morte nei pazienti con diabete di tipo 2. Mentre l'esercizio fisico regolare riduce la resistenza all'insulina e gli elevati livelli di glucosio associati al diabete di tipo 2, solo il 28% della popolazione adulta con diabete soddisfa le raccomandazioni sull'attività fisica. Vi è quindi un urgente bisogno di identificare interventi alternativi, non farmacologici, che prevengano e trattino il diabete di tipo 2.

Una ridotta disponibilità di ossigeno, o ipossia, è ampiamente implicata nello sviluppo dell'insulino-resistenza. Paradossalmente, l'ipossia innesca anche l'assorbimento del glucosio indipendentemente dalle azioni dell'insulina. Infatti, respirare bassi livelli di ossigeno stimola l'assorbimento del glucosio nei muscoli scheletrici attivando la proteina chinasi attivata da 5' adenosina monofosfato (AMPK). Le discrepanze sull'effetto dell'ipossia sull'omeostasi del glucosio possono essere attribuite alla durata e al tipo (notturno vs. diurno) dell'esposizione ipossica. Ad esempio, i numerosi attacchi ipossici gravi associati all'apnea ostruttiva del sonno sono associati a un peggioramento del controllo glicemico, mentre l'esposizione ipossica consistente in un numero limitato di brevi periodi di ipossia moderata migliora il controllo glicemico. Pertanto, un intervento in grado di indurre brevi condizioni ipossiche, osservate attraverso una frazione ridotta di ossigeno inspirato, potrebbe attenuare l'aumento postprandiale dei livelli di glucosio.

La frazione di ossigeno inspirato può essere ridotta respirando nuovamente in un sistema a circuito chiuso a basso volume contenente aria ambiente per alcuni minuti. Pertanto, lo scopo di questo progetto di ricerca è determinare l'effetto di pochi attacchi di ipossia indotta da rebreathing sull'assorbimento del glucosio durante un test di tolleranza al glucosio orale in individui sani, individui con prediabete e pazienti con diabete di tipo 2. Se i nostri risultati attesi vengono raggiunti, il nostro prossimo passo sarà determinare se sessioni ripetute di ipossia indotta da rebreathing (5 sessioni a settimana per 1-3 mesi) si traducono in miglioramenti nel controllo glicemico.