Dostosowanie dawki insuliny do posiłków różniących się zawartością tłuszczu w T1DM

Projekt badania i metodologia Ogólny projekt: 18 mężczyzn lub kobiet z cukrzycą typu 1 (T1DM) w wieku od 18 do 50 lat zostanie zaproszonych na cztery sesje laboratoryjne, każda w odstępie 7 dni. Uczestnicy będą rekrutowani w klinice oraz poprzez ogłoszenia w lokalnych mediach. Uczestnicy przejdą cztery główne próby w sposób losowy i zrównoważony. Główne próby będą obejmowały manipulację zarówno składem posiłku (zawartość tłuszczu), jak i dawką insuliny szybkodziałającej. Podczas każdej wizyty pobierane będą próbki krwi przez 6 godzin po posiłku w celu określenia parametrów glikemii, lipemii, hormonów i metabolitów.

Obliczenie wielkości próbki:

Wymagania dotyczące wielkości próby oszacowano za pomocą równania. 1 Hopkins (2000):

n = 8s2/d2 [Równ. 1] Gdzie n to wielkość próby, s to typowy błąd pomiaru, a d to wielkość znaczącego efektu. Wielkość d została wyprowadzona z 0,8 zmienności między podmiotami, którą obliczono na podstawie istniejących danych. Poposiłkowe przyrostowe pole pod krzywą (AUC) dla stężeń triglicerydów po posiłku złożonym z makroskładników odżywczych u osób z cukrzycą typu 1 wynosi zwykle 0,74 mmol.l-1.godz.-1, z odchyleniem standardowym międzyosobniczym wynoszącym 0,99 mmol.l-1 .godzina-1 (Levetan i in. 2003). Dlatego d obliczono jako 0,79 mmol.l-1.godz.-1. CV tej miary wyprowadzone z powtarzanych prób wynosi 23% (Weiss et al. 2008), co daje typowy błąd rzędu 0,18 mmol.l-1.h-1. Dane te wskazują, że wielkość próby 18 uczestników zapewnia ponad 80% szans na wykrycie statystycznie istotnego efektu przy wartości P <0,05.

Kryteria włączenia/wyłączenia Uczestnicy: Do badania zostaną włączeni ochotnicy płci męskiej lub żeńskiej w wieku 18-50 lat, wolni od jakichkolwiek powikłań cukrzycy poza retinopatią cukrzycową w tle, nieprzyjmujący żadnych przepisanych leków poza insuliną i leczeni ze stabilnym schematem podawania insuliny składającym się z kombinacji wolno/długo działającej insuliny glargine/determir i szybko działającego analogu insuliny (lispro lub aspart, glulizyna) i mają HbA1c <9,5% (80 mmol/mol). Uczestnicy będą obecnie stosować metodę liczenia węglowodanów do podawania szybko działającej insuliny w czasie posiłku.

Przed głównymi próbami: Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby przestrzegać zalecanego planu diety przez 48 godzin przed badaniem. Uczestnicy będą zobowiązani do zapoznania się i podpisania formularza świadomej zgody oraz kwestionariusza medycznego, który będzie weryfikowany podczas każdej wizyty w laboratorium. Na 24 godziny przed każdą próbą uczestnicy zostaną wyposażeni w system ciągłego monitorowania glikemii (CGM) w czasie rzeczywistym. CGM składa się z czujnika, który jest wprowadzany do tkanki podskórnej i zabezpieczany wodoodpornym opatrunkiem samoprzylepnym. Odczyty czujnika są uzyskiwane i przechowywane w pamięci monitora, który jest podłączony do czujnika stałego. Odczyty poziomu glukozy podawane są na ekranie monitora w czasie rzeczywistym. Na monitorze zostaną ustawione alarmy, aby powiadomić uczestników, jeśli poziom glukozy będzie niski (<3,9 mmol/l) lub wysoki (>14 mmol/l) w okresie przed badaniem. W celu kalibracji uczestnik będzie musiał wprowadzać wartości glukozy we krwi włośniczkowej co najmniej 4 razy dziennie (w porze posiłków i przed snem) za pomocą glukometru z palca. CGM zostanie usunięty następnego dnia po badaniu w czasie dogodnym dla uczestnika, tak aby można było zarejestrować glikemię późnym wieczorem i nocą. Monitor CGM będzie również działał jako środek bezpieczeństwa ostrzegający uczestników o wahaniach glikemii po interwencji. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby nie wykorzystywać wartości glukozy CGM w czasie rzeczywistym do określania korekt stężenia glukozy we krwi (podawanie dodatkowych węglowodanów/insuliny).

Próby główne: Wszystkie próby będą prowadzone w sposób losowy i zrównoważony. W przypadku każdej wizyty uczestnicy będą zobowiązani do przybycia do laboratorium Centrum Badań Klinicznych NIHR w godzinach porannych (~07:00 - 09:00). Podczas pierwszej wizyty zostaną zebrane zmienne antropometryczne (masa, wzrost, BMI) przed rozpoczęciem eksperymentów. Podczas każdej wizyty uczestnik przyjmuje pozycję siedzącą i wypoczętą, podczas gdy kaniula o rozmiarze 18 jest wprowadzana do żyły przedłokciowej niedominującej ręki w celu pobrania krwi żylnej. Będzie to utrzymywane w stanie patentu dzięki okresowym wlewom soli fizjologicznej. Po zakończeniu kaniulacji zostanie pobrana próbka krwi spoczynkowej o objętości 12 ml. Następnie uczestnicy wykonają jedną z czterech prób:

Próba 1) Posiłek wyłącznie węglowodanowy: Uczestnicy spożywają standaryzowany posiłek węglowodanowy (80 g węglowodanów, 25 g białka, 0 g tłuszczu: skład posiłku, biały ryż, kurczak, sos curry; 420 kcal) i samodzielnie podają (do tkankę podskórną brzucha, zgodnie z rutynowymi czynnościami) dawkę szybko działającej insuliny obliczoną zgodnie z przeliczeniem węglowodanów (np. 1 j.m. insuliny na 10 g węglowodanów).

Próba 2) Uczestnicy powtórzą Próbę 1, ale tym razem spożywany posiłek będzie zawierał dodatkowe 50 g tłuszczu (poprzez dodanie Ghee). Tłuszcz ten zostanie dodany do sosu w ramach posiłku (80 g węglowodanów, 25 g białka, 50 g tłuszczu; 735 kcal). Uczestnicy będą podawać szybko działającą insulinę zgodnie z metodą liczenia węglowodanów (tj. taką samą j.m. insuliny jak w Badaniu 1).

Próba 3) Uczestnicy powtórzą Próbę 2, ale podają szybko działającą dawkę insuliny, która została zwiększona o 15%.

Próba 4) Uczestnicy powtórzą Próbę 2, ale podają szybko działającą dawkę insuliny, która została zwiększona o 30%.

Po spożyciu posiłku uczestnicy pozostaną w spoczynku przez 6 godzin, pobierając 12 ml próbek krwi na godzinę, aby uchwycić zmiany w czasie glikemii, lipemii, stężeń hormonów i metabolitów. W ciągu pierwszych 2 godzin po 15 i 45 minutach zostanie pobrana dodatkowa próbka o objętości 1 ml w celu oznaczenia wyłącznie stężenia glukozy i mleczanu we krwi. Zatem całkowita ilość krwi pełnej pobranej w ramach każdej próby wynosi 160 ml, czyli mniej niż połowa typowej puszki po napojach bezalkoholowych.

Proces pobierania krwi Z każdej próbki krwi zostanie pobrany 1 ml pełnej krwi i wykorzystany do natychmiastowego oznaczenia ilościowego glukozy i mleczanu (Biosen C, EKF Diagnostics, Wielka Brytania). Z próbek, z których pobiera się dodatkowe 11 ml krwi, pozostała krew zostanie przeniesiona do probówek przeznaczonych do pobierania osocza i surowicy krwi. Oba pojemniki będą następnie wirowane przy 3000 x g przez 15 minut w celu uzyskania osocza i surowicy, które będą przechowywane w temperaturze -80°C do późniejszej analizy insuliny (Invitron, Wielka Brytania), trójglicerydów (Randox Labs, Wielka Brytania), Apoliopoproteiny-B48 ( Oxford Biosystems, Wielka Brytania), Apolipoproteina-B-100 (Oxford Biosystems, Wielka Brytania), nieestryfikowane kwasy tłuszczowe (Randox Labs, Wielka Brytania), TNF-α (Sigma Aldrich), GLP-1 (Oxford Biosystems, Wielka Brytania), PYY ( Sigma Aldrich, Wielka Brytania), Całkowita pojemność antyoksydacyjna (Eagle Biosciences, Wielka Brytania) i ludzka mieloperoksydaza (Eagle Biosciences, Wielka Brytania).

Podczas każdego pobierania krwi uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie 10-punktowej wizualnej skali analogowej (VAS) Likerta w celu określenia subiektywnego uczucia głodu i sytości. Po pobraniu próbki krwi i wykonaniu VAS 6 godzin po posiłku uczestnicy zostaną wypisani z laboratorium.