Effekten av aktivering av brunt fettvev på insulinfølsomhet hos mennesker
12. mars 2021 oppdatert av: Labros Sidossis, Ph.D., Rutgers University
Nylige funn dokumenterer tilstedeværelsen av aktivt brunt fettvev (BAT) hos mennesker.
Kuldeeksponering via adrenerg stimulering aktiverer BAT, som forbrenner betydelige mengder blodsukker og fri fettsyre (FFA) for å produsere varme.
Dyrestudier tyder på at BAT-aktivering forbedrer insulinfølsomheten.
Effekten av kuldeindusert BAT-aktivering på insulinfølsomhet og glukosekinetikk hos mennesker forblir imidlertid ukjent.
Etterforskernes sentrale hypotese er at kuldeindusert BAT-aktivering øker hele kroppens insulinfølsomhet hos mennesker via økt plasmaglukose og FFA-clearance.
De spesifikke målene med denne studien er å definere effekten av langvarig (8 timer) kuldeeksponering BAT-aktivering på: insulinfølsomhet (Mål 1); lipolyse og plasmaglukose og FFA-kinetikk (Mål 2); om termoregulering (Mål 3).
Videre planlegger etterforskerne å undersøke etter alternative måter som kan aktivere BAT, inkludert kaldt vanninntak, et enkelt måltid og en enkelt trening med moderat intensitet (Mål 4).
For kuldeeksponeringsstudien vil forsøkspersonene gjennomføre 3 forsøk: a) 8 timers kuldeeksponering ved deres individuelt bestemte skjelvingsterskel; b) 8 timers kuldeeksponering ved deres individuelt bestemte skjelvingsterskel pluss propranolol; c) 8 timer under termonøytrale forhold (26-28°C).
For resten av armene til forsøkspersonene vil fullføre to forsøk: kaldt eller lunkent vann, et enkelt måltid eller ingen matinntak, og et enkelt anfall med moderat intensitet eller ingen trening. For å studere målene ovenfor, vil etterforskerne bruke positronemisjonstomografi - computertomografi, hyperinsulinemisk euglykemisk klemme, infusjon av stabile isotoper og vevsbiopsier.
Funnene vil belyse rollen til BAT på plasmasubstratregulering og insulinfølsomhet og kan hjelpe til med utviklingen av livsstilsanbefalinger og farmakoterapi for forebygging og behandling av diabetes og insulinresistens.
Studieoversikt
Status
Fullført
Forhold
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Faktiske)
39
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
Texas
-
Galveston, Texas, Forente stater, 77555
- University of Texas Medical Branch at Galveston
-
-
Deltakelseskriterier
Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
18 år til 75 år (Voksen, Eldre voksen)
Tar imot friske frivillige
Nei
Kjønn som er kvalifisert for studier
Alle
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- menn eller kvinner
- 18-75 år
- BMI 20-40 kg/m2
Ekskluderingskriterier:
- tar diabetesmedisiner
- lever/nyre/endokrin/hjertesykdom
- obstruktiv sykdom i mage-tarmkanalen
- svekket gagrefleks eller svelgeforstyrrelse
- historie med GI-kirurgi eller fenilisering av spiserøret
- GI hypomotilitetsforstyrrelse
- kreft
- skjoldbruskkjertelen eller hormonbehandling
- betablokkere
- anabole eller kortikosteroider de siste 6 mnd
- gravide/ammende kvinner
- personer som sannsynligvis vil trenge PET/CT i nær fremtid av medisinske årsaker
- blødningsforstyrrelser/anemi
- positiv hepatitt- eller HIV-screening
- vekt mindre enn 36 kg
- pacemaker eller annen implantert elektromedisinsk enhet
- alkohol- og narkotikamisbruk
- tobakksbruk
- nedsatt kognisjon
- astma
- kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) eller andre reaktive luftveissykdommer
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Grunnvitenskap
- Tildeling: Ikke-randomisert
- Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Kaldt vannforbruk
Forsøkspersonene vil delta i to forsøk som en del av denne protokollen: a) forbruk av kaldt vann (4 °C) og b) lunkent (36 °C) vannforbruk
|
Forsøkspersonene vil bli bedt om å konsumere kaldt vann (4 °C, 10 ml/kg kroppsvekt innen 10 minutter)
Forsøkspersonene vil bli bedt om å konsumere kaldt vann (36 C,10 ml/kg kroppsvekt innen 10 minutter)
|
|
Eksperimentell: Måltidsforbruk
Forsøkspersonene vil delta i to studier som en del av denne protokollen: a) Høykalori måltidsforbruk og to uker senere b) ingen måltidsforbruk.
|
Personer vil bli utsatt for termonøytrale forhold (26 - 28 °C)
Forsøkspersonene vil bli bedt om å innta et høyt kalorimåltid (12 kcal/kg, 50 % karbohydrater, 30 % fett og 20 % protein) innen 15 minutter.
|
|
Eksperimentell: Kuldeeksponering
Deltakerne vil fullføre tre studier: a) kuldeeksponeringsstudie (over deres individuelt bestemte skjelvingsterskel ~ 16°C); b) Kuldeeksponering pluss 0,5 mg/kg opp til 40 mg propranolol ved begynnelsen av den metabolske studien og igjen etter 4-6 timer; c) termonøytrale forhold (26 - 28°C).
|
Personer vil bli utsatt for termonøytrale forhold (26 - 28 °C)
For kuldeeksponeringsforsøket vil forsøkspersonene følge en individualisert kuldeeksponeringsprotokoll for å maksimere den fremkalte ikke-skjelvende termogenesen.
Forsøkspersonene vil ha på seg flytende kondisjonerte plagg (Polar Products Inc, Stow, OH).
Temperaturen vil først settes til 18°C, og deretter senkes med 1 grads intervaller, mente det luftkondisjonerte temperaturkontrollbadet til forsøkspersonene rapporterer skjelvinger.
Elektromyografi (EMG; Delsys, Bagnoli 8, Boston, MA) vil bli utført kontinuerlig for å verifisere skjelvende muskelaktivitet.
Ved skjelving vil temperaturen økes med intervaller på 1 grad Celsius til skjelvingen fortsetter.
Forsøkernes kjernetemperatur vil bli målt med 10-sekunders intervaller ved bruk av en telemetrisk pille (Core Temp Inc., Palmetto, FL).
For kuldeeksponeringen pluss propanolforsøket vil temperaturen titreres som tidligere beskrevet.
Den ikke-selektive beta-adrenerge antagonisten propranolol (0,5 mg/kg og opptil 40) vil bli gitt oralt før begynnelsen av studien og igjen etter 4-6 timer.
I tilfelle deltakerens hjertefrekvens etter propranolol-administrasjon synker under 50 slag per min eller systolisk blodtrykk under 90 mmHg, vil andre dose propranolol ikke bli administrert.
Hjertefrekvens og blodtrykk vil bli overvåket kontinuerlig gjennom hele studien.
Propranololdoser på opptil 80 mg har vist seg å redusere fludeoksyglukose (FDG)-opptaket i brunt fett betydelig hos kliniske pasienter.
|
|
Eksperimentell: Trening
Forsøkspersoner mellom 18 og 35 år vil bli bedt om å delta i to forsøk: a) Trening, dvs. fire ganger i 10 minutter - ved 85 % VO2max (maksimalt oksygenforbruk).
med 15-minutters pauser mellom hver kamp b) og to uker senere hvile.
|
Personer vil bli utsatt for termonøytrale forhold (26 - 28 °C)
Forsøkspersonen vil bli bedt om å fullføre fire anfall med trening i 10 minutter - ved 85 % av sitt maksimale oksygenforbruk (VO2max) med 15-minutters pauser mellom hver kamp
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Insulinfølsomhet
Tidsramme: Etter 8 timers kuldeeksponering eller termonøytrale forhold
|
Insulinfølsomhet vil bli målt ved å bruke den euglykemiske hyperinsulinemiske insulinklemmemetoden
|
Etter 8 timers kuldeeksponering eller termonøytrale forhold
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Metabolsk profil
Tidsramme: Under prøveperioden på 8 timer eller neste dag
|
Evaluering av metabolsk profil vil omfatte måling av ulike metabolitter (glukose, triglyserider, triglyserider med svært lav tetthet (VLDL), ikke-forestrede fettsyrer, lipoproteiner, apo-B) og hormoner (leptin, adiponektin, insulin, ghrelin).
|
Under prøveperioden på 8 timer eller neste dag
|
Andre resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Substratkinetikk
Tidsramme: I løpet av 8 timers studiet
|
Vi vil bruke stabile isotoper for å vurdere substratkinetikk.
Nærmere bestemt en klargjort, konstant 4 timers infusjon av 6,6-D2-glukose for å vurdere glukosekinetikk; b) en konstant 4 timers infusjon av kalium jevnt merket med karbon 13 [U-13C16] palmitat for å vurdere FFA kinetikk (27, 28); og c) en primet, konstant, 4 timers infusjon av [1,1,2,3,3-2H5]glyserol oppløst i 0,9 % NaCl-løsning, for å vurdere hele kroppens lipolyse, og) en bolus av merket med karbon13 natriumbikarbonat (NaHCO3) ) oppløst i 09 % natriumklorid (NaCl) løsning for å vurdere substratoksidasjon.
|
I løpet av 8 timers studiet
|
|
Termoregulering
Tidsramme: I løpet av de første 5-6 timene av kuldeeksponeringsstudien
|
Vi vil bruke en telemetrisk pille og trådløse termistorer for å overvåke kroppskjernen og hudtemperaturen til deltakerne.
Dessuten vil termisk følelse bli vurdert ved hjelp av en visuell analog skala fra American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers.
Hjertefrekvens og blodtrykk vil også bli målt for å vurdere kardiovaskulær respons på kuldeeksponering.
|
I løpet av de første 5-6 timene av kuldeeksponeringsstudien
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Labros Sidossis, PhD, University of Texas Medical Branch at Galveston
Publikasjoner og nyttige lenker
Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.
Generelle publikasjoner
- Chondronikola M, Volpi E, Borsheim E, Chao T, Porter C, Annamalai P, Yfanti C, Labbe SM, Hurren NM, Malagaris I, Cesani F, Sidossis LS. Brown Adipose Tissue Is Linked to a Distinct Thermoregulatory Response to Mild Cold in People. Front Physiol. 2016 Apr 19;7:129. doi: 10.3389/fphys.2016.00129. eCollection 2016.
- Chondronikola M, Volpi E, Borsheim E, Porter C, Annamalai P, Enerback S, Lidell ME, Saraf MK, Labbe SM, Hurren NM, Yfanti C, Chao T, Andersen CR, Cesani F, Hawkins H, Sidossis LS. Brown adipose tissue improves whole-body glucose homeostasis and insulin sensitivity in humans. Diabetes. 2014 Dec;63(12):4089-99. doi: 10.2337/db14-0746. Epub 2014 Jul 23.
Studierekorddatoer
Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.
Studer hoveddatoer
Studiestart
1. januar 2012
Primær fullføring (Faktiske)
30. desember 2018
Studiet fullført (Faktiske)
30. desember 2018
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
11. februar 2013
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
12. februar 2013
Først lagt ut (Anslag)
13. februar 2013
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
16. mars 2021
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
12. mars 2021
Sist bekreftet
1. januar 2019
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
- Glukosemetabolismeforstyrrelser
- Metabolske sykdommer
- Sykdommer i immunsystemet
- Hyperinsulinisme
- Overfølsomhet
- Insulinresistens
- Fysiologiske effekter av legemidler
- Adrenerge beta-antagonister
- Adrenerge antagonister
- Adrenerge midler
- Nevrotransmittere agenter
- Molekylære mekanismer for farmakologisk virkning
- Anti-arytmimidler
- Antihypertensive midler
- Vasodilaterende midler
- Propranolol
Andre studie-ID-numre
- 11-193
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .