Brak równowagi redoks i rozwój cukrzycy z mukowiscydozą (Redoxy)

Cel 1: Ocenione zostaną trzy grupy pacjentów: 1. 27 dzieci z mukowiscydozą z mutacjami klasy I-III w wieku od 1 do 9 lat z prawidłową tolerancją glukozy (NGT), 2. 27 osób kontrolnych dobranych wiekowo z NGT oraz 3. 15 dzieci z mukowiscydozą dzieci z mutacjami regulatora przewodnictwa przezbłonowego (CFTR) klasy IV-VI CF w wieku od 1 do 9 lat. Po uzyskaniu świadomej zgody rodziców, badani przechodzą całonocny post bez jedzenia i picia poza wodą przez 10 godzin. Dzieci zostaną poproszone o odstawienie wszystkich krótko działających leków rozszerzających oskrzela przed rozpoczęciem wizyty studyjnej i odstawienie wszystkich długo działających leków rozszerzających oskrzela na co najmniej dziesięć godzin przed rozpoczęciem wizyty studyjnej. Przed wizytą studyjną rodzice otrzymają trzydniowy dziennik diety, w którym będą szczegółowo zapisywać wszystko, co każde dziecko zjada w okresie rejestracyjnym. Szczegóły obejmują ilość jedzenia lub napojów i nazwy marek, a także dawkę terapii zastępczej enzymami trzustkowymi (PERT) podawaną z każdym posiłkiem lub przekąską. Okres rejestracji obejmie dwa dni tygodnia i jeden dzień weekendu. Dzieciom zostanie założona linia dożylna (IV) i pobrana krew w celu pomiaru stężenia glukozy w osoczu, insuliny i stanu redoks cysteiny (CyS)/cystyny ​​(CySS). Następnie dziecko otrzyma 1,75 g/kg do maksymalnie 75 g doustnego roztworu glukozy do wypicia i zostanie poinstruowane, jak wypić go w ciągu 10 minut. Krew zostanie pobrana 30 minut po spożyciu glukozy w celu powtórnego pomiaru poziomu glukozy, insuliny i stanu redoks. Krew zostanie pobrana 2 godziny po spożyciu glukozy w celu powtórnego pomiaru poziomu glukozy, insuliny i stanu redoks. Osoby, które ukończyły protokół, zostaną poproszone o ponowne wyrażenie zgody i coroczne powtarzanie protokołu w celu śledzenia poziomu nietolerancji glukozy i monitorowania konwersji do cukrzycy CF. W przypadku dzieci, które są zdolne, kondensat wydychanego powietrza (EBC) zostanie również pobrany przed doustnym testem obciążenia glukozą (OGTT) i bezpośrednio po zakończeniu 2-godzinnego pobierania krwi. EBC zostanie przeanalizowane pod kątem sprzężenia redoks Cys/CySS.

Cel 2a: Czterdziestu czterech pacjentów z mukowiscydozą w wieku 12 lat lub starszych z NGT lub upośledzoną glukozą zostanie poddanych prowokacji żywieniowej, przy czym połowa zostanie losowo przydzielona do grupy otrzymującej posiłek testowy o wysokim indeksie glikemicznym i połowę posiłku o niskim indeksie. Badani będą pościć przez noc przez 10 godzin, nie jedząc ani nie pijąc oprócz wody. Pacjenci zostaną poinstruowani, aby wstrzymać wszystkie krótko działające leki rozszerzające oskrzela na co najmniej cztery godziny przed rozpoczęciem wizyty badawczej i wstrzymać wszystkie długo działające leki rozszerzające oskrzela na co najmniej dziesięć godzin przed rozpoczęciem wizyty badawczej. Po wyrażeniu świadomej zgody uczestnicy zostaną najpierw poddani kalorymetrii pośredniej w celu określenia spoczynkowego tempa metabolizmu i utlenienia substratu; nastąpi to tylko u uczestników w wieku 16 lat i starszych. Następnie zostanie wprowadzona linia dożylna (IV); oraz czujnik iPro umieszczony do ciągłego monitorowania glikemii (CGM); umieszczenie CGM będzie opcjonalne, ponieważ nasze doświadczenie z tym protokołem wskazuje, że niektórzy pacjenci z mukowiscydozą nie zgłoszą się na ochotnika do umieszczenia CGM, ale do umieszczenia IV. Jeśli czujnik iPro jest włożony; musi znajdować się na miejscu przez co najmniej 60 minut przed pobraniem krwi w punkcie wyjściowym, aby czujnik iPro mógł dokładnie wykryć poziom glukozy w tkance śródmiąższowej. Krew zostanie pobrana do pomiaru glukozy, insuliny, statusu redoks Cys/CySS, acylokarnityny, całkowitej karnityny, analizy proteomicznej i metabolomicznej u osób w wieku 16 lat i starszych. W przypadku osób w wieku od 12 do 15 lat zostanie pobrana krew do pomiaru poziomu glukozy, insuliny, statusu redoks Cys/CySS i proteomiki. Osobnik zostanie następnie poinstruowany, aby zjadł jeden z dwóch posiłków testowych w ciągu dziesięciu minut. Badani muszą dokończyć posiłek. Posiłki będą śniadaniami izokalorycznymi z jednym posiłkiem o wysokim indeksie glikemicznym i jednym o niskim. Skład odżywczy każdego posiłku będzie wynosił 10 kcal na kg, 50% kcal z węglowodanów, 20% kcal z białka i 30% kcal z tłuszczu. Krew zostanie pobrana do powtórnych pomiarów glukozy, insuliny, stanu redoks CyS/CySS1, 2 i 3 godziny po posiłku testowym u wszystkich osób. Krew zostanie pobrana do proteomiki na linii podstawowej i po 3 godzinach od wszystkich badanych. Dodatkowa krew zostanie pobrana na początku badania i 2 godziny po posiłku w celu pomiaru acylokarnityny, całkowitej karnityny oraz metabolomiki i biomarkerów związanych z metabolizmem kwasów tłuszczowych u osób w wieku 16 lat i starszych. Po 3-godzinnym pobieraniu krwi linia IV i czujnik iPro, jeśli zostały umieszczone, zostaną wycofane. Skan absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DEXA) całego ciała zostanie przeprowadzony po zakończeniu 3-godzinnego pobierania krwi w celu analizy składu ciała; ten test zostanie przeprowadzony tylko na osobach w wieku 16 lat i starszych. Uczestniczki będą musiały wykonać test ciążowy z moczu przed badaniem DEXA, aby potwierdzić, że nie są w ciąży. Jeśli test ciążowy z moczu uczestnika wykaże ciążę dodatnią, badanie DEXA nie zostanie zakończone. Po badaniu DEXA osoba zostanie wypisana do domu. Przed wizytą studyjną uczestnicy w wieku 16 lat i starsi otrzymają instrukcje dotyczące wypełnienia 3-dniowego rejestru żywności w celu oszacowania zwykłego spożycia w ramach standardowej opieki nad mukowiscydozą.

Cel 2b. Czterdziestu czterech pacjentów z mukowiscydozą w wieku 12 lat lub starszych z NGT lub upośledzoną glukozą zostanie początkowo poddanych prowokacji testowej z użyciem napoju testowego zawierającego 60% fruktozy i 40% glukozy lub soku owocowego zawierającego kombinację fruktozy, glukozy i sacharozy w dawce 1,75 grama na kilogram masy ciała do maksymalnie 75 gramów. Jeden do czterech tygodni później wszyscy badani zostaną poddani OGTT, czyli spożyciu doustnego roztworu glukozy w dawce od 1,75 grama na kilogram do maksymalnie 75 gramów. Spośród 44 badanych pijących napój testowy, dwudziestu dwóm zostanie podany napój gazowany, a dwudziestu dwóm sok owocowy. Badani będą pościli przez noc przez 10 godzin, nie jedząc ani nie pijąc nic poza wodą. Pacjenci zostaną poinstruowani, aby wstrzymać wszystkie krótko działające leki rozszerzające oskrzela na co najmniej cztery godziny przed rozpoczęciem wizyty badawczej i wstrzymać wszystkie długo działające leki rozszerzające oskrzela na co najmniej dziesięć godzin przed rozpoczęciem wizyty badawczej. Po uzyskaniu świadomej zgody uczestnikom zostanie wprowadzona linia dożylna (IV). Krew zostanie pobrana do pomiarów poziomu glukozy, insuliny i stanu redoks Cys/CySS na linii podstawowej lub w minutach zero. Osoba badana zostanie następnie poinstruowana, aby w ciągu dziesięciu minut wypiła napój testowy, testowy napój gazowany lub sok owocowy, który został przygotowany przez bio-dietetyka. Zostaną pobrane powtórne próbki krwi w celu pomiaru poziomu glukozy, insuliny i stanu redoks CyS/CySS ½ godziny, 1 godziny i 2 godziny od początkowego spożycia badanego napoju. Podczas wizyty studyjnej zostanie przeprowadzony kwestionariusz spożycia napojów w celu oceny ogólnego spożycia słodzonych napojów przez pacjenta. Po zakończeniu wizyty uczestnik zostanie wyznaczony na kolejną wizytę za jeden do czterech tygodni w celu powtórzenia badania z zastosowaniem tych samych wytycznych, co powyżej, ale napojem testowym, który ma zostać użyty, jest roztwór glukozy (glukola) używany do standardowego OGTT. Do testów zostanie użyty 75-gramowy napój glukozowy; podawana dawka zostanie określona przez pomnożenie masy pacjenta przez 1,75 grama; podawana dawka nie może przekraczać 75 gramów. Badani muszą wypić cały napój. Próbki krwi zostaną pobrane na początku badania (przed spożyciem glukozy), a następnie zostaną pobrane powtórne próbki krwi w celu pomiaru poziomu glukozy, insuliny i stanu redoks CyS/CySS ½ godziny, 1 godziny i 2 godziny od początkowego spożycia napoju z glukozą . Wkładanie ciągłego glukometru jest opcjonalne podczas prowokacji napojem testowym i redoks OGTT.