Redoksubalanse og utvikling av cystisk fibrose-diabetes (Redoxy)

Mål 1: Tre grupper av forsøkspersoner vil bli evaluert: 1. 27 CF-barn med klasse I-III-mutasjoner i alderen 1 til 9 år med normal glukosetoleranse (NGT), 2. 27 alderstilpassede kontroller med NGT og 3. 15 CF barn med klasse IV-VI CF transmembrane conductance regulator (CFTR) mutasjoner i alderen 1 til 9 år. Etter å ha innhentet informert samtykke fra foreldrene, vil forsøkspersonene gjennomgå en faste over natten uten noe å spise eller drikke bortsett fra vann i 10 timer. Barna vil bli bedt om å holde tilbake alle korttidsvirkende bronkodilatatorer før studiebesøket starter og å holde tilbake alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøket starter. I forkant av studiebesøket vil foreldre få utdelt en tredagers kostholdsjournal der de i detalj registrerer alt hvert barn spiser i løpet av opptaksperioden. Detaljer inkluderer mengden mat eller drikke og merkenavn samt bukspyttkjertelenzymerstatningsterapi (PERT) dose gitt med hvert måltid eller mellommåltid. Innspillingsperioden vil omfatte to ukedager og en helgedag. Barna vil få plassert en intravenøs (IV) linje og blodtappet for måling av plasmaglukose, insulin og cystein (CyS)/cystin (CySS) redokstilstand. Deretter vil barnet få 1,75 g/kg til maksimalt 75 g av en oral glukoseløsning å drikke og vil bli veiledet til å drikke den innen 10 minutter. Blod vil bli tappet 30 minutter etter glukoseinntak for gjentatte målinger av glukose, insulin og redoksstatus. Blod vil bli tappet 2 timer etter glukoseinntak for gjentatte målinger av glukose, insulin og redoksstatus. Forsøkspersoner som fullførte protokollen vil bli kontaktet for å gi nytt samtykke og gjenta protokollen årlig for å spore nivået av glukoseintoleranse og overvåke for konvertering til CF-diabetes. For barn som er i stand til det, vil utåndingskondensat (EBC) også samles opp før den orale glukosetoleransetesten (OGTT) og umiddelbart etter fullføring av 2 timers blodprøvetaking. EBC vil bli analysert for Cys/CySS redokskobling.

Mål 2a: Førtifire CF-personer 12 år eller eldre med NGT eller nedsatt glukose vil gjennomgå en måltidsutfordring med halvparten randomisert til å motta et testmåltid med høy glykemisk indeks og halvparten måltid med lav indeks. Forsøkspersonene vil faste over natten i 10 timer og ikke spise eller drikke annet enn vann. Forsøkspersonene vil bli instruert om å holde tilbake alle korttidsvirkende bronkodilatatorer i minimum fire timer før studiebesøket starter og holde tilbake alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøket starter. Etter informert samtykke vil deltakerne først gjennomgå indirekte kalorimetri for bestemmelse av hvilemetabolsk hastighet og substratoksidasjon; dette vil kun skje hos deltakere 16 år og eldre. En intravenøs slange (IV) vil da bli satt inn; og en iPro-sensor plassert for kontinuerlig glukoseovervåking (CGM); plassering av CGM vil være valgfritt ettersom vår erfaring med denne protokollen indikerer at noen CF-pasienter ikke vil melde seg frivillig for CGM-plassering, men vil for IV-plassering. Hvis iPro-sensoren er satt inn; den må være på plass i minimum 60 minutter før baseline-blodprøven for å la iPro-sensorenheten oppdage interstitielle glukosenivåer nøyaktig. Det vil bli tatt blod for måling av glukose, insulin, Cys/CySS redoksstatus, acylkarnitin, total karnitin, proteomikk og metabolomikkanalyse på forsøkspersoner 16 år eldre og eldre. For forsøkspersonene 12 år til 15 år vil det bli tatt blod for måling av glukose, insulin, Cys/CySS redoksstatus og proteomikk. Forsøkspersonen vil da få beskjed om å spise ett av to testmåltider på ti minutter. Forsøkspersonene må fullføre måltidet. Måltider vil være isokaloriske frokoster med ett måltid med høy glykemisk indeks og ett lavt. Næringssammensetningen i hvert måltid vil være 10 kcal per kg, 50 % kcal fra karbohydrater, 20 % kcal fra protein, og 30 % kcal fra fett. Blod vil bli tatt for gjentatte målinger av glukose, insulin, CyS/CySS redokstilstand1, 2 og 3 timer etter testmåltidet på alle forsøkspersoner. Det vil bli tatt blod for proteomikk ved baseline og etter 3 timer på alle forsøkspersoner. Ytterligere blod vil bli tappet ved baseline og 2 timer etter måltidet for måling av acylkarnitin, total karnitin og metabolomikk og biomarkører relatert til fettsyremetabolisme hos forsøkspersoner 16 år og eldre. Etter 3 timers blodprøvetaking vil IV-slangen og iPro-sensoren, hvis den er plassert, bli avbrutt. En helkropps-røntgenabsorptiometri (DEXA) skanning vil bli administrert ved fullføring av 3 timers blodprøvetaking for analyse av kroppssammensetning; denne testen vil kun utføres på personer som er 16 år og eldre. Kvinnelige deltakere vil bli pålagt å gjennomføre en uringraviditetstest før DEXA-skanningen for å bekrefte en ikke-gravid status. Hvis deltakerens uringraviditetstest viser positiv graviditet, vil ikke DEXA-skanningen bli fullført. Etter DEXA-skanningen vil motivet bli utskrevet hjem. Før studiebesøket deres vil deltakere 16 år og eldre bli gitt instruksjoner om å fullføre en 3-dagers matjournal for estimering av vanlig kostinntak som en del av deres standard CF-pleie.

Mål 2b. 44 CF-personer 12 år eller eldre med NGT eller nedsatt glukose vil i utgangspunktet gjennomgå en testdrikkeutfordring ved å bruke en testbrus som inneholder 60 % fruktose og 40 % glukose eller fruktjuice som inneholder en kombinasjon av fruktose, glukose og sukrose i en dose på 1,75 gram per kilo kroppsvekt til maksimalt 75 gram. En til fire uker senere vil alle forsøkspersoner ha en OGTT, det vil si inntak av oral glukoseløsning i en dose på 1,75 gram per kilo til maksimalt 75 gram. Av de 44 forsøkspersonene som drikker testdrikken, vil tjueto bli administrert brus, og tjueto vil bli administrert fruktjuice. Forsøkspersonene vil faste over natten i 10 timer og ikke spise eller drikke annet enn vann. Forsøkspersonene vil bli instruert om å holde tilbake alle korttidsvirkende bronkodilatatorer i minimum fire timer før studiebesøket starter og holde tilbake alle langtidsvirkende bronkodilatatorer i minimum ti timer før studiebesøket starter. Etter å ha innhentet informert samtykke vil deltakerne få satt inn en intravenøs linje (IV). Blod vil bli tatt for målinger av glukose, insulin og Cys/CySS redoksstatus ved baseline eller null minutter. Forsøkspersonen vil deretter bli instruert til å drikke en testdrikk, enten en testbrus eller fruktjuice, på ti minutter som ble tilberedt av forskningsbio-ernæringsfysiologen. Gjentatte blodprøver vil bli tatt for målinger av glukose, insulin og CyS/CySS redokstilstand ½ time, 1 time og 2 timer fra første inntak av testdrikken. Under studiebesøket vil et spørreskjema for drikkeinntak bli administrert for å vurdere pasientens totale inntak av søte drikker. Ved avslutningen av besøket vil deltakeren planlegges for et påfølgende besøk om én til fire uker for gjentatt testing etter de samme retningslinjene som ovenfor, men testdrikken som skal brukes er en glukoseløsning (glucola) som brukes for standard OGTT. 75 grams glucoladrikk vil bli brukt til testing; dosen som administreres vil bli bestemt ved å multiplisere pasientens vekt x 1,75 gram; den administrerte dosen skal ikke overstige 75 gram. Forsøkspersonene må innta all drikken. Blodprøver vil bli tatt ved baseline (før inntak av glukose) og deretter vil det bli tatt gjentatte blodprøver for målinger av glukose, insulin og CyS/CySS redokstilstand ½ time, 1 time og 2 timer fra det første inntaket av glukosedrikken . Innsetting av den kontinuerlige glukosemonitoren er valgfri under testdrikkeutfordringen og redoks OGTT.