Type ONE-diabetisk beinsamarbeidsstudie (TONICS)

Metoder Prosjektet består av en tverrsnitts case-kontroll studie bein histologi, tetthet og styrke hos voksne T1D pasienter og in vitro studier av bencelle metabolisme, inkludert mitokondriell funksjon i T1D.

Deltakerne 111 mannlige og kvinnelige pasienter i alderen 18-80 år med tidlig debut T1D (diagnostisert før fylte 18 år) og 37 friske alders-, kjønns- og BMI-matchede kontrollpersoner. Av disse 24 tilfellene og 12 kontroller er nødvendig for studier på benbiopsier og benmargsaspirater.

Undersøkelser Kliniske data fra digitale journaler, undersøkelse og intervju: c-peptidnivåer, sykehistorie inkludert informasjon om diabetesrelaterte komplikasjoner, bruddhistorie og samtidig medisinering.

Blodprøver: hemoglobin A1c, ionisert kalsium (Ca2+), parathyreoideahormon (PTH), 25-hydroksykolekalsiferol, hemoglobulin, leukocytter, blodplater, kreatinin, estimert glomerulær filtrasjonshastighet (eGFR), alkalisk fosfatase, alanintransaminase, internasjonal normalisert, albumin (INR). Og muligens c-peptid og T1D-relaterte antistoffer på T1D-personer, kan disse resultatene ikke finnes i journalene. Fastende serumnivåer av biokjemiske markører for benresorpsjon, bendannelse og hemming av beindannelse: Kryssbundet C-telopeptid av type I kollagen (CTX) Procollagen-1 N-terminalt peptid (P1NP), Sclerostin, fastende nivåer av sirkulerende miRNA rapportert som skal assosieres med beinomsetning vil bli målt ved hjelp av kvantitativ PCR (qPCR) ved bruk av et LightCycler 480-instrument (vil bli sendt til måling i Wien (Dr. M Hackl, TamiRNA, Wien, Østerrike)).

For deltakerne som har akseptert å få utført benbiopsi og margaspirat, vil vi måle Hemoglobulin, blodplater, INR, aktivert partiell tromboplastintid (APTT) 5 dager før biopsien. Fra disse fagene vil vi også få fullblod for: In vivo undersøkelser på monocytter (osteoklastogenese) og resorpsjonsanalyser.

Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA) skanning vil gi BMD i hoften og ryggraden samt trabecular Bone Score (TBS) og helkroppsskanning for et mål på muskelmasse HR-pQCT ved distale radius og tibia. vil oppnå: Bengeometri, Volumetrisk BMD, Benmikroarkitektur, Benstyrke.

ved mikroinnrykk ved bruk av OsteoProbe®, vil vi måle materialstyrkeindeksen (BMSi), et mål på beinhardhet og stivhet.

Benbiopsi: etter benmerking med oral tetracyklin, vil en 8 mm trans iliaca benbiopsi bli utført. Benprøver vil bli innstøpt i plast og brukt til

• Benhistomorfometri (strukturelle, statiske og dynamiske parametere)
• Mikrofinittelementanalyse (styrkeanalyse)
• Ultrahøy oppløsningsmålinger på osteocytter (antall, tetthet og forbindelser)
• Immunhistokjemi og avbildning for koblingsfaktorer og genuttrykk. Kryoseksjonert benvev vil bli brukt til å utføre romlig transkriptomikk for å vurdere genaktiviteten i beinspesifikke loki.

Et benmargsaspirat på 10-15 ml vil bli sikret og brukt til å studere beinceller:

• Flowcytometriske metoder på in vitro-studier på mesenkymale stamceller (MSCs) fra benmargsaspirater: ekspresjon, differensiering og proliferasjon til osteoblaster (OBs) og adipocytter.
• Monocytter fra perifert blod vil bli brukt til å studere osteoklastogenese og benresorpsjonsaktivitet
• In vitro-studier og proteomikk av beincellekommunikasjon i ko-kulturer av OB og osteoklast (OC).
• Enkeltcelle RNA-sekvensering vil bli utført for å demonstrere gensignaturer av MSCs, OBs og OCs i T1D-pasienter og kontroller.
• Bestemmelse av den metabolske profilen (ved hjelp av Seahorse Xfe96 Analyzer) og måling av glukoseopptak av MSCs, OBs og OCs hos T1D-pasienter og kontroller
• Avbildning av mitokondriell morfologi ved hjelp av MitoTracker.
• In situ hybridisering og immunhistokjemi utfall

Forskjeller mellom tidlig debuterende T1D-pasienter og friske alderstilpassede kontroller i følgende parametere og forholdet mellom disse parameterne hos T1D-pasienter:

• BINNFENOTYPE: Bentetthet, geometri, arkitektur, histomorfometri, ultrahøyoppløsningsmålinger på osteocytter og finitt elementanalyse (FEA) - beregnet styrke oppnådd fra DXA-skanninger, HRpQCT-skanninger og fra benbiopsier i en undergruppe av forsøkspersonene og beinhardhet ( Bone Score), målt ved mikroinnrykk.
• BENORMETABOLISME: Nivåer av hudALDER og nivåer av biokjemiske benomsetningsmarkører og sirkulerende miRNA som er kjent for å være relatert til beinomsetning, dynamiske mål fra benhistomorfometri. Immunhistokjemi og bildediagnostikk på benbiopsier.

In vitro-analyser og andre undersøkelser på celler vil gi resultater på bencelledifferensiering, proliferasjon og intercellulær kommunikasjon og kobling, bencellegensignaturer og metabolske profiler.

• FORutsigelsesverdier for hjertefrekvensvariabilitet (Kan-vurdering med Vagus(TM), hudautofluorescens (av AGE Reader fra Diagnoptics) og muskelmasse (ved DXA helkroppsskanning) og - styrke (ved håndgrepsstyrke målt med dynamometer) Data vil oppsummeres ved hjelp av oddsforhold, trendanalyse og regresjonsanalyse, justering for potensielle konfoundere. Studenters t-test og Chi square tester vil bli brukt for test av gruppesammenligning. Statistiske analyser vil bli utført i Excel® og STATA®.

Kraftberegning Det totale antallet individer som vil bli rekruttert er basert på en tidligere studie av beinstyrke hos T2D-pasienter (samme metode) som viser benmaterialstyrkeindeks (BMSi) på 78,2 (SD 7,5) i kontroller og 74, 6 (SD 7,6) hos T2D-pasienter. Med 111 T1D-pasienter og 37 kontroller vil kraften til studien være 80 % for å demonstrere en forskjell i beinstyrke på 4.

Antall deltakere som trengs for studiene på cellemetabolisme er basert på en forventet forskjell mellom grupper i basal respirasjon på 25 % ved bruk av Seahorse ekstracellulære fluksanalysator. (Forskjellen på 25 % er lik den som ble observert i en annen celletype hos T1D og ikke-T1D pasienter i en pågående studie ved Aarhus Universitet).

kildedata vil være tilgjengelig på skannerne og som ved andre undersøkelser lagres skjermbilder/bilder av resultatvinduer i den kodede databasen, hvor resultatene også skrives inn for hånd.

Det vil bli gjennomført lokal overvåking. Standard operasjonsprosedyrer for undersøkelser følges av involverte klinikere og etterforskere.