Effekten av diettnitrat på blodtrykk, insulinfølsomhet og vaskulær funksjon ved type 2-diabetes

Dobbeltblind, randomisert placebokontrollstudie, med crossover-design som sammenligner effekten av rødbetejuice (rik på nitrat) med placebo (nitratfattig rødbetejuice) på blodtrykk, endotelfunksjon og insulinfølsomhet hos personer med type 2-diabetes. Friske forsøkspersoner med aldersmatching vil få målt blodtrykk.

Plan for undersøkelser: Studieresultatmålinger.

Blodtrykk målt ved hjelp av ambulatorisk blodtrykksmåling (Spacelabs) i 24 timer.

Urinalbuminutskillelseshastighet: i prøver over natten ved bruk av standard radioimmunoassay-teknikker.

Nitratutskillelse i urin vil bli brukt som et mål på adherens, og vil bli målt ved hjelp av en HPLC-analyse som nylig er utviklet ved St. Luke's i Professor Winyards laboratorium.

Mikrovaskulær endotelfunksjon vurdert ved iontoforese av en endotelavhengig (acetylkolin, ACh) og -uavhengig (natriumnitroprussid, SNP) vasodilator og overvåking av perfusjonsrespons ved bruk av laserdoppler perfusjonsavbildning intra-individuell variasjonskoeffisient er 12 % for Ach og 18,7 % for SNP.

Post-okklusiv reaktiv hyperemi: En laser-doppler-probe vil festes til den indre overflaten av underarmen eller rygg på foten og blodstrømmen vil bli målt i 5 minutter. Etter dette vil en blodtrykksmansjett blåses raskt opp til 200 mmHg i 5 minutter for å blokkere blodstrømmen. Ved slutten av okklusjonen på 4 minutter vil mansjetten tømmes raskt og blodstrømmen registreres i 10 minutter etter frigjøring. Denne prosedyren stimulerer mikrokar til å utvide seg med en påfølgende økning i blodstrømmen. Analyse involverer detaljert undersøkelse av formen på blodstrømskurven for å kategorisere den i ett av tre alternativer: normal; tidlig dominant topp og tidlig ikke-dominant topp.

Optisk reflektansspektroskopi (ORS) ORS er en ikke-invasiv teknikk som direkte måler både endringene i blodvolum og oksygenering av hudens mikrosirkulasjon. Synlig lys som passerer gjennom huden, dempes delvis av konsentrasjonen av oksy- og deoksyhemoglobin. Forutsatt at dempningen av lys ved spredning forblir konstant, kan endringer i konsentrasjonen av oksy- og deoksyhemoglobin beregnes fra de målte endringene i lysdemping ved forskjellige bølgelengder når det beveger seg gjennom huden.

Skin Maximum Hyperemi (MH): Et område av den dorsale delen av høyre fot og den ventrale delen av underarmen, fri for synlige årer eller hudlesjoner, varmes opp til en temperatur på 42C i 30 minutter med en liten messingvarmer med 1 cm i diameter (Moor Instruments, Axminster, Devon, U.K.) og maksimal blodstrømsrespons måles ved hjelp av laser-doppler-teknikker (enkeltpunkt- eller laser-doppler-perfusjonsbildeapparat. Den gjennomsnittlige intra-individuelle variasjonskoeffisienten for måling av maksimal blodstrøm er 6,6 % bestemt fra 2 individer ved 5 separate anledninger. Ved å bruke denne teknikken har etterforskerne tidligere observert endringer i maksimal hudhyperemi med type 2-diabetes og hos kvinner med tidligere svangerskapsdiabetes.

Nær-infrarød spektroskopi (NIRS). NIRS er en ikke-invasiv teknikk som vurderer endringen i blodvolum og oksygenering av mikrosirkulasjonen i forskjellige vevsenger, inkludert muskler og hjerne. Den fungerer etter de samme prinsippene som ORS bortsett fra at den bruker en nær-infrarød lyskilde i stedet for synlig lys. Siden nær-infrarød (760 - 840 nm) har lengre bølgelengde enn synlig lys sprer den mindre og derfor har den en økt penetrasjonsdybde som gjør at den kan vurdere oksygenering i muskelen eller hjernen der den skal brukes i forhold til vår vurdering av erkjennelse.

. Insulinfølsomheten vil bli målt ved slutten av de to behandlingsfasene ved bruk av en hyperinsulinemisk isoglykemisk klemme (en modifisert versjon av den hyperinsulinemiske euglykemiske klemmen). En infusjon av løselig insulin med konstant hastighet (2,0 muk per min) vil bli administrert i 180 minutter og en infusjon med variabel hastighet av 20 % glukose administrert for å opprettholde isoglykemi. Det isoglykemiske settpunktet vil bli bestemt ved å ta gjennomsnittet av to fastende blodsukkermålinger som vil bli tatt på dagen for vaskulær testing og før klemmen. Insulininfusjonen vil bli tilberedt i 45 ml 0,9 % NaCI, og 5 ml av pasientens blod for å forhindre adsorpsjon av insulin til plastoverflater. Med 5 minutters mellomrom vil 2 ml blodprøver tas fra en dorsal håndvene. Under steady state beregnes M fra glukoseinfusjonshastighet og seruminsulinkonsentrasjon i henhold til en enkel matematisk formel.

Strømningsmediert vasodilatasjon brukt som et mål på produksjonen av endotelial nitrogenoksid til en standard stimulus (skjær). Som beskrevet tidligere og etter konsensusretningslinjer, er perifert vaskulært endotelavhengig (dvs. NO-mediert) vasodilatasjon som respons på underarms reaktiv hyperemi vil bli bestemt ved å måle diameterendringen til brachialis arterien ved å bruke lineær array B-modus ultralyd og automatisert kantdeteksjonsprogramvare (MIA, Iowa, USA). Reaktiv hyperemi vil bli indusert ved okklusjon av blodstrømmen til den øvre underarmen ved å bruke en mansjett oppblåst til 250 mmHg i 5 minutter etterfulgt av rask deflasjon. Blodstrøm under reaktiv hyperemi vil bli målt ved hjelp av et ultralyddopplersystem for beregning og analyse av skjærhastighetstimulus. Vaskulær endotel-uavhengig vasodilatasjon (intern kontroll) vil bli bestemt av arterie brachialis dilatasjon til sublingual nitroglyserin (0,4 mg). Den intraindividuelle variasjonskoeffisienten for strømningsmediert dilatasjon er 8,1 %.

VO2 max-testing: Statiske treningstester for sykkel vil bli utført for å bestemme oksygenopptakskinetikk under submaksimal trening og maksimalt oksygenopptak ved bruk av standardprosedyrer. Under treningstestene vil nær infrarød spektroskopi bli brukt for å måle endringene i muskeloksy, deoksy og totalt hemoglobin som følger med trening.

Kognitiv funksjonstesting: Ved å bruke E-prime-programmet (Psychology Software Tools inc) vil en 30-minutters rekke kognitive funksjonstester bli utviklet. Pasienten vil gjennomføre disse enkle testene på en bærbar PC i akklimatiseringsperioden

Plasmanitritt- og nitratavproteiniserte prøver vil bli analysert for nitritt- og nitratkonsentrasjon ved bruk av en Sievers nitrogenoksidanalysator (Sievers NOA 280i, Analytix Ltd, Durham, Storbritannia) og en modifikasjon av vår tidligere kjemiluminescensteknikk