Aanpassingen van de insulinedosis voor maaltijden die verschillen in vetgehalte in T1DM

Studieopzet en methodologie Algemene opzet: 18 mannelijke of vrouwelijke type 1 diabetes (T1DM) personen tussen 18 en 50 jaar oud zullen worden uitgenodigd om vier laboratoriumsessies bij te wonen, elk met een tussenpoos van 7 dagen. Deelnemers worden geworven in de kliniek en via advertenties in lokale media. Deelnemers zullen vier hoofdonderzoeken voltooien op een gerandomiseerde en tegengebalanceerde manier. De belangrijkste onderzoeken zullen betrekking hebben op de manipulatie van zowel de maaltijdsamenstelling (vetgehalte) als de dosis snelwerkende insuline. Tijdens elk bezoek worden gedurende een postprandiale periode van 6 uur bloedmonsters gemeten om de glykemische, lipemische, hormoon- en metabolietparameters te bepalen.

Berekening van de steekproefomvang:

De vereiste steekproefomvang werd geschat met behulp van Vgl. 1 Hopkins (2000):

n = 8s2/d2 [Vgl. 1] Waar n de steekproefomvang is, is s de typische meetfout en d is de betekenisvolle effectgrootte. De grootte van d is afgeleid van 0,8 van de variatie tussen proefpersonen, die is berekend met behulp van bestaande gegevens. De postprandiale incrementele oppervlakte onder de curve (AUC) voor triglyceridenconcentraties na een maaltijd met gemengde macronutriënten bij mensen met T1DM is doorgaans 0,74 mmol.l-1.uur-1, met een standaarddeviatie tussen proefpersonen van 0,99 mmol.l-1 .uur-1 (Levetan et al. 2003). Daarom werd d berekend als 0,79 mmol.l-1.uur-1. De CV van deze maat afgeleid uit herhaalde proeven is 23% (Weiss et al. 2008), wat een typische fout geeft in de buurt van 0,18 mmol.l-1.uur-1. Deze gegevens geven aan dat een steekproef van 18 deelnemers meer dan 80% kans biedt op het detecteren van een statistisch significant effect met een P-waarde van < 0,05.

Inclusie-/uitsluitingscriteria Deelnemers: Voor opname in het onderzoek moeten vrijwilligers mannelijk of vrouwelijk zijn en tussen de 18 en 50 jaar oud zijn, vrij zijn van diabetescomplicaties afgezien van diabetische retinopathie op de achtergrond, geen andere voorgeschreven medicatie gebruiken dan insuline, en worden behandeld met een stabiel insulineregime bestaande uit een combinatie van langzaam/langwerkende insuline glargine/determir en een snelwerkende insuline-analoog (lispro of aspart, glulisine), en een HbA1c van <9,5% (80 mmol/mol) hebben. De deelnemers zullen momenteel de koolhydraattelmethode gebruiken voor het toedienen van snelwerkende insuline tijdens de maaltijd.

Voorafgaand aan de hoofdonderzoeken: deelnemers zullen worden geïnstrueerd om gedurende 48 uur voorafgaand aan het testen een aanbevolen dieetplan te volgen. Deelnemers moeten een toestemmingsformulier en een medische vragenlijst lezen en ondertekenen die tijdens elk bezoek aan het laboratorium worden beoordeeld. 24 uur voorafgaand aan elke proef krijgen de deelnemers een real-time continu glucosemonitoringsysteem (CGM). De CGM bestaat uit een sensor die in onderhuids weefsel wordt ingebracht en op zijn plaats wordt vastgezet met een waterdicht klevend verband. Sensormetingen worden verkregen en opgeslagen in het geheugen van de monitor die is aangesloten op de verblijfssensor. Glucosemetingen worden in realtime op het scherm van de monitor weergegeven. Er worden alarmen op de monitor ingesteld om deelnemers op de hoogte te stellen als de glucosewaarden laag (<3,9 mmol/L) of hoog (>14 mmol/L) zijn tijdens de pre-proefperiode. Voor kalibratiedoeleinden moet de deelnemer minimaal 4 keer per dag bloedcapillaire bloedglucosewaarden invoeren (tijdens de maaltijd en voor het slapengaan) met behulp van zijn bloedglucose-vingerprikmeter. De CGM wordt op de dag na de proef verwijderd op een tijdstip dat de deelnemer schikt, zodat late avond- en nachtelijke glykemie kan worden vastgelegd. De CGM-monitor fungeert ook als een veiligheidsmaatregel om deelnemers te waarschuwen voor glycemische excursies na de interventie. Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om real-time CGM-glucosewaarden niet te gebruiken om correcties op bloedglucose te bepalen (toediening van extra koolhydraten/insuline).

Hoofdonderzoeken: Alle onderzoeken worden gerandomiseerd en gebalanceerd uitgevoerd. Voor elk bezoek moeten de deelnemers op een ochtend (~ 07:00 - 09:00 uur) aankomen in het laboratorium van de NIHR Clinical Research Facility. Bij het eerste bezoek worden antropometrische variabelen verzameld (massa, lengte, BMI) voorafgaand aan het experimenteren. Bij elk bezoek neemt de deelnemer een zittende en rustende positie in terwijl een 18 gauge canule in de antecubitale ader van zijn niet-dominante arm wordt ingebracht voor het verzamelen van veneus bloed. Dit wordt patent gehouden met periodieke infusie van zoutoplossing. Nadat de canulatie is voltooid, wordt een bloedmonster van 12 ml in rust genomen. Deelnemers voeren vervolgens een van de vier proeven uit:

Proef 1) Maaltijd met alleen koolhydraten: deelnemers consumeren een gestandaardiseerde koolhydraatmaaltijd (80 g koolhydraten, 25 g eiwit, 0 g vet: maaltijdsamenstelling, witte rijst, kip, kerriesaus; 420 kcal) en zullen deze zelf toedienen (in de onderhuids weefsel van de buik, volgens hun normale routine) een snelwerkende insulinedosis berekend volgens de koolhydraattelratio (bijv. 1 IE insuline per 10 g koolhydraten).

Proef 2) Deelnemers repliceren Proef 1, maar bij deze gelegenheid bevat de geconsumeerde maaltijd 50 g extra vet (door toevoeging van Ghee). Dit vet wordt tijdens de maaltijd aan de saus toegevoegd (80 g koolhydraten, 25 g eiwit, 50 g vet; 735 Kcal). Deelnemers zullen hun snelwerkende insuline toedienen volgens de methode van het tellen van koolhydraten (d.w.z. dezelfde IU insuline als bij Proef 1).

Proef 3) Deelnemers repliceren Proef 2, maar dienen een snelwerkende insulinedosis toe die met 15% is verhoogd.

Proef 4) Deelnemers repliceren Proef 2, maar dienen een snelwerkende insulinedosis toe die met 30% is verhoogd.

Nadat de deelnemers de maaltijd hebben geconsumeerd, blijven ze 6 uur in rust, met 12 ml bloedmonsters per uur om de tijdsverloopveranderingen in glykemie, lipemie, hormoon- en metabolietconcentraties vast te leggen. Gedurende de eerste 2 uur wordt er om de 15 en 45 minuten een extra monster van 1 ml genomen om alleen de bloedglucose en het lactaat te bepalen. De totale hoeveelheid volbloed die tijdens elke proef wordt verzameld, is dus 160 ml, wat minder is dan de helft van een typisch frisdrankblikje.

Bloedafnameproces Voor elk bloedmonster wordt 1 ml volbloed afgenomen en gebruikt voor de onmiddellijke kwantificering van glucose en lactaat (Biosen C, EKF Diagnostics, UK). Op monsters waarbij de extra 11 ml bloed wordt afgenomen, wordt het resterende bloed overgebracht in buisjes die zijn ontworpen om bloedplasma en serum te verzamelen. Beide containers worden vervolgens gedurende 15 minuten gecentrifugeerd bij 3000 x g om plasma en serum te verkrijgen, die bij -80 C° worden bewaard voor latere analyse van insuline (Invitron, VK), triglyceriden (Randox Labs, VK), Apoliopoprotein-B48 ( Oxford Biosystems, VK), Apolipoproteïne-B-100 (Oxford Biosystems, VK), niet-veresterde vetzuren (Randox Labs, VK), TNF-α (Sigma Aldrich), GLP-1 (Oxford Biosystems, VK), PYY ( Sigma Aldrich, VK), Total Antioxidant-capaciteit (Eagle Biosciences, VK) en Human Myeloperoxidase (Eagle Biosciences, VK).

Tijdens elke bloedafname wordt de deelnemers gevraagd een 10-punts Likert Visual Analogue Scale (VAS) in te vullen om subjectieve gevoelens van honger en volheid te bepalen. Na het bloedmonster en voltooiing van de VAS 6 uur na de maaltijd, worden de deelnemers uit het laboratorium ontslagen.