Wpływ pioglitazonu na TIMP-3 i TACE w cukrzycy typu 2 (PIO-TACE)

Wykazano, że pioglitazon ma silne działanie przeciwzapalne i przeciwmiażdżycowe. Jednak mechanizmy, dzięki którym pioglitazon wywiera takie działanie, nie są jasne. Sugerujemy, że tkankowy inhibitor metaloproteinazy-3 (TIMP-3) i enzym konwertujący TNF-alfa (TACE) odgrywają główną rolę w pośredniczonej przez pioglitazon poprawie wrażliwości na insulinę i funkcji śródbłonka. W modelach zwierzęcych pioglitazon w małej dawce hamuje postęp zmian i ekspresję metaloproteinazy macierzy w zaawansowanych blaszkach miażdżycowych. Uważamy, że mniejsza dawka pioglitazonu będzie miała również działanie przeciwzapalne bez potencjalnych skutków ubocznych związanych z przyrostem masy ciała.

W celu zbadania wpływu małej dawki pioglitazonu (15 mg/dobę) na poprawę wrażliwości na insulinę i funkcji śródbłonka za pośrednictwem TIMP-3 i TACE w pioglitazonie, proponujemy udział pacjentów z cukrzycą typu 2 (T2DM) w następujących badaniach : (i) OGTT; (ii) DXA dla zawartości tkanki tłuszczowej, (iii) klamra euglikemiczna hiperinsulinemiczna, (iv) biopsja mięśnia szkieletowego.

W badaniu tym zbadany zostanie wpływ pioglitazonu na (1) aktywność substratów TIMP i TACE w mięśniach szkieletowych oraz ich związek z wrażliwością na insulinę i adipocytokineresystyną, TNF-α i wisfatyną; (2) markery zapalenia i miażdżycy – białko C-reaktywne, VCAM-1, ICAM-1, endotelina 1, E-selektyna, P-selektyna, TNFrecI, TNFrecII, IL-6 rec. Piętnastu pacjentów otrzyma placebo, a 15 pioglitazon.

Projekt badania.

Podwójnie ślepy projekt równoległy kontrolowany placebo.

PUNKTY KOŃCOWE

PODSTAWOWE: Zmniejszenie ekspresji genów TIMP-3 i TACE oraz aktywności substratów TACE w mięśniach szkieletowych i tkance tłuszczowej.

DRUGIE: Poprawa: (1) Wrażliwości mięśni szkieletowych na insulinę, (2) FFA (wolnych kwasów tłuszczowych) i lipidów w osoczu, (3) Redukcja stężeń VCAM i ICAM.

PLAN BADAŃ - PROTOKÓŁ DOŚWIADCZENIA Osoby badane - Planujemy badanie osób z T2DM (BMI 30-40 Kg/m2, wiek=18-70 lat, HbA1c <10%); z których taka sama liczba pacjentów w każdej grupie otrzyma placebo/badany lek. Dzięki temu projektowi badania będziemy w stanie rozróżnić wpływ pioglitazonu na aktywność substratów TIMP3 i TACE oraz ekspresję genów u pacjentów z T2DM i osób bez cukrzycy z zespołem metabolicznym. Osoby w obu ramionach badania (placebo i badany lek) zostaną dopasowane pod względem wieku, BMI i HbA1c, a działanie pioglitazonu u tych osób będzie niezależne od działania leku obniżającego poziom glukozy. Pacjenci z cukrzycą, którzy wcześniej otrzymywali insulinę lub którzy przyjmują tiazolidynedion, zostaną wykluczeni. Badani będą tylko pacjenci z cukrzycą, którzy nie mają innych poważnych chorób narządów. Badani będą tylko pacjenci, których masa ciała była stabilna przez co najmniej trzy miesiące i którzy nie uczestniczą w forsownych ćwiczeniach.

Przed rozpoczęciem leczenia pioglitazonem wszyscy uczestnicy wezmą udział w następujących badaniach:

(i) Wizyta kwalifikacyjna: Zostanie przeprowadzone badanie fizykalne, wywiad lekarski, zapis EKG, pełna morfologia krwi, SMA 24 i profil lipidowy. Również poziomy na czczo cholesterolu całkowitego/HDL/LDL w osoczu, trójglicerydów i markerów miażdżycy tętnic i zapalenia (CRP: białko C-reaktywne) oraz nadkrzepliwości (inhibitor aktywatora plazminogenu -1), adiponektyny, TNF-α i HbA1c będą mierzony w tym dniu.

(ii) OGTT (75 gramów) w celu oceny ogólnej tolerancji glukozy i wydzielania insuliny. Biopsja mięśnia obszernego bocznego zostanie przeprowadzona 30 minut przed rozpoczęciem OGTT.

(iii) Pomiar beztłuszczowej masy ciała i masy beztłuszczowej za pomocą skanu absorpcjometrii rentgenowskiej z podwójną energią (DXA).

(iv) Badanie reaktywności tętnicy ramiennej z rozszerzeniem naczyń wywołanym przepływem niedokrwiennym i odpowiedzią na podjęzykową nitroglicerynę zostanie wykonane tego samego dnia, w którym wykonano DXA.

Po zakończeniu powyższych badań, uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do otrzymywania placebo lub pioglitazonu w dawce 15 mg dziennie przez 24 tygodnie. Pacjenci otrzymają poradę dietetyczną przed rozpoczęciem terapii pioglitazonem i zostaną poproszeni o spożywanie standardowej diety ADA, utrzymującej wagę podczas całego badania. Pacjenci będą zgłaszać się na wizyty kontrolne co 2 tygodnie. Na każdej wizycie kontrolnej zostanie określony wywiad medyczny, ciśnienie krwi, tętno, masa ciała i stężenie glukozy w osoczu na czczo. Co 4 tygodnie mierzona będzie aktywność substratów TIMP i TACE, adiponektyny, wisfatyny, białka C-reaktywnego (CRP) oraz markerów stanu zapalnego i miażdżycy (VCAM-1, ICAM-1, endotelina 1, selektyna E, selektyna P). Dodatkowo co miesiąc będziemy mierzyć HbA1c, lipidy w osoczu oraz próby wątrobowe. Po 24 tygodniach leczenia pioglitazonem u wszystkich pacjentów zostaną powtórzone: (i) pomiar tkanki tłuszczowej i beztłuszczowej masy ciała metodą DXA, (ii) OGTT, (iii) biopsja mięśnia obszernego bocznego.

Całkowity czas trwania badania od rozpoczęcia leczenia pioglitazonem/placebo wyniesie 26-30 tygodni. Badania podstawowe będą prowadzone przez okres od 1 do 4 tygodni. Powtórne badania zostaną przeprowadzone w ciągu ostatnich 24-30 tygodni terapii pioglitazonem.

Metody OGTT I BIOPSJA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH PRZEZ SKÓRĘ

Wszyscy uczestnicy zostaną przyjęci do General Clinical Research Center (GCRC) Systemu Opieki Zdrowotnej Weteranów Południowego Teksasu, Audie Murphy Division, San Antonio, Teksas, w dniu badania między 6:45 a 8:00. Badani nie będą mogli nic jeść ani pić po godzinie 22:00 poprzedniej nocy, aż do zakończenia badania. Około godziny 7:30 badani spożyją 75 gramów glukozy. Próbki osocza dla stężenia glukozy, insuliny i peptydu C będą pobierane w -30, -15 i 0 minutach, a następnie co 15 minut przez dwie godziny. Na 30 minut przed rozpoczęciem OGTT zostanie wykonana biopsja mięśnia obszernego bocznego. Po wstrzyknięciu ksylokainy wykonuje się 5 mm nacięcie 10-15 cm nad rzepką i wprowadza się igłę biopsyjną do mięśnia. Igła jest podłączona do ssania i uzyskuje się około 200 mg tkanki mięśniowej. Wszystkie biopsje mięśni będą przechowywane w ciekłym azocie w ciągu 15 sekund, do czasu przetworzenia do określonych testów.

Na podstawie OGTT będziemy w stanie uzyskać bardzo wiarygodne oszacowanie wydzielania insuliny oraz wrażliwości na insulinę, obliczając wskaźnik „MATSUDA” oraz wskaźnik OGIS (doustna wrażliwość na insulinę). Wielokrotnie wykazano, że wskaźniki te bardzo dobrze korelują z wynikami uzyskanymi za pomocą klamry euglikemicznej.

Trzy do siedmiu dni później zawartość tkanki tłuszczowej zostanie określona przez DXA.

EUGLIKEMICZNY ZACISK HIPERINSULINEMICZNY:

Osobnego dnia pacjenci zostaną przyjęci do General Clinical Research Center (GCRC) South Texas Veterans Healthcare System, Audie Murphy Division, San Antonio, Texas, między 6:45 a 8 rano z powodu hiperinsulinemii euglikemicznej (80 mU (milijednostka)/m2•min) docisk. Ciągła kalorymetria pośrednia (Deltatrac, Sensormedics, Anaheim, Kalifornia) będzie wykonywana przez 30 minut przed rozpoczęciem klamry insulinowej oraz w okresie 150-180 minut klamry insulinowej w celu obliczenia szybkości utleniania glukozy i lipidów. Po uzyskaniu podstawowych próbek insuliny, peptydu C, podaje się pierwszą dawkę insuliny przez pierwsze 10 minut, po czym następuje ciągły wlew. Po 5 minutach wlewa się glukozę o zmiennej szybkości, aby utrzymać poziom glukozy w osoczu na ~100 mg/dl przez 180 minut.

Po zakończeniu powyższych badań wszyscy pacjenci (cukrzycy, niecukrzycowy zespół metaboliczny) otrzymają pioglitazon w dawce 15 mg na dobę i będą kontynuowani przez 24 tygodnie. Pacjenci otrzymają poradę dietetyczną przed rozpoczęciem terapii pioglitazonem i zostaną poproszeni o spożywanie standardowej diety ADA, utrzymującej wagę podczas całego badania. Pacjenci będą zgłaszać się na wizyty kontrolne co 2 tygodnie. Na każdej wizycie kontrolnej zostanie określony wywiad medyczny, ciśnienie krwi, tętno, masa ciała i stężenie glukozy w osoczu na czczo. Co miesiąc będziemy mierzyć HbA1c, lipidy w osoczu, testy czynności wątroby, adipocytokiny i markery stanu zapalnego, jak opisano wcześniej. Po 4 miesiącach leczenia pioglitazonem u pacjentów zostaną powtórzone: (i) pomiar tkanki tłuszczowej i beztłuszczowej masy ciała metodą DXA, (ii) OGTT z biopsją mięśnia obszernego bocznego.