Diabetes type 2, cardiovasculaire comorbiditeit en omgevingstemperatuur (DiabColdHeat)

Betekenis van het project in relatie tot de huidige kennis Temperatuur, gezondheid en klimaatverandering. Zowel hoge als lage temperaturen en omgevingstemperaturen veroorzaken ongemak en verslechtering van de fysieke prestaties. Deze normale fysiologische reacties die worden opgewekt om lichaamswarmte te verliezen of vast te houden, kunnen het verloop van chronische ziekten verergeren en leiden tot meer bezoeken aan de gezondheidszorg, ziekenhuisopnames of sterfgevallen. Wereldwijd worden de meeste nadelige gezondheidseffecten veroorzaakt door kou, in plaats van warmte, en treden ze al op bij milde, niet-optimale temperaturen.

Omgevingstemperaturen weerspiegelen de primaire effecten van klimaatverandering (CC), de grootste bedreiging voor de gezondheid van de 21e eeuw. Bij CC gaat het vooral om een ​​wereldwijde stijging van de temperatuur, en dan vooral van de frequentie, intensiteit en duur van hitte-extremen. Verbonden met de veranderlijkheid van het weer, worden ook grotere hoeveelheden neerslag, wolken en wind voorspeld. Noordelijke klimaten, zoals Finland, zijn onderhevig aan enorme jaarlijkse temperatuurschommelingen (van ca. +30°C tot -30°C) samen met periodieke verlenging van extreme temperaturen (hitte en koude periodes). Wereldwijde projecties voorspellen dat de gezondheidseffecten van kou in Finland groter blijven dan die van warmte, maar blootstelling aan hitte wordt steeds belangrijker, ook vanwege het gebrek aan aanpassing aan hoge temperaturen van noordelijke bewoners.

T2D en temperatuur. Diabetes komt wereldwijd voor bij 425 miljoen mensen, waarvan 77% in de werkende leeftijd, en naar schatting zal dit tegen 2045 toenemen tot 629 miljoen mensen. Diabetes type 2 (T2D) is goed voor 90% van de diabetespatiënten. In Finland is de incidentie van T2D de afgelopen 35 jaar aanzienlijk toegenomen bij mannen. Diabetes van alle soorten kan leiden tot micro- (retino-, nefro- en neuropathieën) en macrovasculaire (cerebrale, coronaire en perifere arteriële aandoeningen) complicaties en resulterend in een hogere morbiditeit en voortijdige sterfte. De economische last van de directe en indirecte kosten van diabetes is enorm en vertegenwoordigde 1,8% van het bbp in 2015.

Epidemiologische studies suggereren dat niet-optimale omgevingstemperaturen en diabetes geassocieerd zijn met hogere morbiditeit en mortaliteit. Een studie van 4,5 miljoen huisartsconsulten toonde aan dat personen met T2D vaker medische hulp zochten met zowel lage als hoge temperaturen. Bovendien werden koude en warme temperaturen in verband gebracht met een toename van 12% en 30% in diabetesgerelateerde ziekenhuisopnames.

Blootstelling aan hitte kan een verminderd vermogen inhouden om extra lichaamswarmte (hogere warmtebelasting) aan de omgeving af te geven en een hogere cardiovasculaire belasting.

Voor zover wij weten, zijn er slechts drie gecontroleerde onderzoeken die de blootstelling aan warmte van het hele lichaam bij personen met T2D hebben beoordeeld. Bij gezonde personen verwijden hoge temperaturen oppervlakkige bloedvaten waardoor extra lichaamswarmte naar de omgeving kan worden afgevoerd. Bijgevolg wordt de bloedstroom naar het lichaamsoppervlak geleid, waardoor de hartslag en de cardiale belasting toenemen. Bij personen met T2D kan de verwijding van de bloedvaten vertraagd zijn en leiden tot een verminderd vermogen om warmte te verliezen via de huidcirculatie. Bovendien kunnen een verstoorde endotheliale functie en verstijving van bloedvaten leiden tot een verzwakte verlaging van de bloeddruk. Factoren, zoals verminderde zweetcapaciteit, evenals autonome en perifere neuropathieën, kunnen het vermogen om lichaamswarmte aan de omgeving af te voeren verder aantasten. Een onderzoek onder oudere volwassenen met T2D ontdekte zelfs een verminderd vermogen om extra lichaamswarmte te verliezen tijdens het sporten, wat resulteerde in een grotere thermische belasting. Ook zouden de hartregulatie en het vermogen om de cardiale belasting te verhogen kunnen worden aangetast bij T2D onder blootstelling aan hitte. Dit ondersteunend, ouder (ca. 60 jaar) personen met T2D vertoonden verminderde hartslagvariabiliteit en reactie op warmte. Ten slotte zou hypercoagulatie van personen met T2D verder kunnen toenemen tijdens blootstelling aan hitte, maar er zijn geen studies over het onderwerp.

Blootstelling aan kou kan een hogere cardiovasculaire belasting met zich meebrengen en een verminderd vermogen om lichaamswarmte te produceren of te behouden (verhoogd warmteverlies) bij koud weer bij personen met T2D.

Er zijn geen eerdere gecontroleerde onderzoeken die de effecten van blootstelling aan kou over het hele lichaam bij personen met T2D beoordelen. Bij gezonde personen verhoogt blootstelling aan lage temperaturen de sympathische activiteit die oppervlakkige bloedvaten vernauwt, wat resulteert in verhoogde bloeddruk en cardiale belasting. De verergerde bloeddrukstijging bij personen met T2D kan te wijten zijn aan sympathische overactiviteit, verstoorde endotheliale functie en stijvere slagaders. De veranderde neurale regulatie bij T2D kan de reactie van het hart op de hogere cardiale belasting en zuurstofbehoefte bij kou verminderen. Blootstelling aan kou verhoogt ook het bloedstollingspotentieel, wat samen met hypercoagulabiliteit gerelateerd aan T2D de productie van trombose en ongunstige cardiale gebeurtenissen zou kunnen bevorderen. Microvasculaire disfunctie geassocieerd met autonome neuropathie kan ook de vasculaire responsiviteit tijdens lokale koeling verminderen en mogelijk de gevoeligheid voor lage temperaturen verhogen. Blootstelling aan kou kan ook verband houden met verminderde warmteproductie (rillende thermogenese of vermindering van de activiteit en massa van bruin vetweefsel).

Modificerende factoren die mogelijk van invloed zijn op de kwetsbaarheid voor hoge of lage temperatuur van T2D Hoge bloeddruk wordt gemeld bij meer dan tweederde van de patiënten met T2D en de incidentie van diabetes en hypertensie (HTN) voorspelt elkaar in de loop van de tijd. De twee ziekten delen gemeenschappelijke metabole afwijkingen en insulineresistentie is een kenmerk van zowel prediabetes als prehypertensie. Net als diabetes zijn ook hart- en vaatziekten temperatuurgevoelig. Glykemische controle kan belangrijk zijn voor het omgaan met thermische stress, maar het beschikbare bewijs is schaars. Blootstelling aan hitte, vooral in combinatie met lichaamsbeweging, kan hypoglykemie veroorzaken. Aan de andere kant kan een korte gewenningsperiode aan herhaalde milde koude blootstelling de insulinegevoeligheid en glykemische toestand verbeteren. Medicatie geassocieerd met zowel de behandeling van T2D zelf (metformine, gliptines, gliflotsines) als HTN (bètablokkers, diuretica, calciumkanaalblokkers, ACE-remmers), kan de cardiovasculaire en thermische reacties aanzienlijk beïnvloeden, maar hun associatie met gezondheidsuitkomsten is niet bekend. Regelmatige lichaamsbeweging zelf vermindert HbA1c, maar kan ook de warmteafvoercapaciteit verbeteren, maar de mechanismen zijn onduidelijk.

Onze doelstellingen zijn: 1) Beoordelen hoe gevorderde T2D in combinatie met hypertensie de cardiovasculaire functie en de bijbehorende neurale en metabole reacties beïnvloedt tijdens passieve blootstelling van het hele lichaam aan warmte (waardoor warmteverlies wordt geactiveerd door hogere oppervlakkige circulatie en zweten) en kou (veroorzaakt toename van warmteproductie en vermindering van oppervlakkige circulatie) en vergeleken met gezonde personen. 2) Onderzoeken hoe verschillende diabetische micro- en macrovasculaire complicaties, variërend in ernst, de waargenomen cardiovasculaire, neurale en metabolische functies beïnvloeden bij blootstelling aan koude of hitte. 3) Beoordeel hoe T2D (gediagnosticeerd of ontdekt tijdens klinisch onderzoek) alleen, en in combinatie met hypertensie (gediagnosticeerd of gemeten tijdens klinisch onderzoek) de gemelde koude- of warmtegerelateerde cardiorespiratoire symptomen beïnvloedt en bijgevolg, vanuit een longitudinaal perspectief, ziekenhuisopnames en mortaliteit. We streven er ook naar om de invloed van mogelijke determinanten, zoals het gebruik van medicatie, lichaamsbeweging en andere demografische, sociaaleconomische en leefstijlfactoren, in kaart te brengen.

Onderzoekshypothesen: 1) Blootstelling van mensen met T2D kan leiden tot eerdere hittebelasting als gevolg van verminderd vermogen om lichaamswarmte te verliezen (verminderd zweten en circulatie) bij hoge temperaturen. 2) Blootstelling aan kou kan leiden tot eerdere koudebelasting als gevolg van een verzwakt vermogen om lichaamswarmte vast te houden (verminderde bloedsomloop) of te produceren (rillen) bij lage temperaturen. 3) Het hebben van meer complicaties verhoogt de kwetsbaarheid voor deze omgevingen. 4) Op populatieniveau rapporteren mensen met T2D meer warmte- en koudegerelateerde cardiorespiratoire symptomen en ervaren ze meer ziekenhuisopnames en sterfgevallen. Deze effecten zijn afhankelijk van de glykemische en bloeddrukregulatie, medicijngebruik en andere leefstijlfactoren. 5) Zorgbezoeken en sterfte worden voorafgegaan door temperaturen die hoger of lager zijn dan gemiddeld.