Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Glukagon Regulacja metabolizmu glukozy

12 maja 2021 zaktualizowane przez: David D'Alessio, M.D.

Działanie inkretyn w fizjologii i cukrzycy

Glukagon to 30-aminokwasowy hormon peptydowy, który jest wytwarzany wyłącznie w komórkach alfa wysp trzustkowych. Glukagon wiąże się z receptorem sprzężonym z białkiem G i aktywuje sygnalizację wewnątrzkomórkową poprzez zwiększenie syntezy cyklicznego AMP przez cyklazę adenylanową. Receptor glukagonu jest najbardziej eksprymowany przez hepatocyty, a głównym działaniem glukagonu jest stymulowanie produkcji glukozy w wątrobie poprzez zwiększenie glikogenolizy i glukoneogenezy. Obszerna literatura potwierdza fizjologiczne działanie glukagonu w celu utrzymania poziomu glukozy we krwi na czczo i przeciwdziałania hipoglikemii, a obecny pogląd na metabolizm glukozy jest taki, że insulina i glukagon mają przeciwne i wzajemnie równoważące działanie na glikemię. Jednak od dawna wiadomo, że glukagon w rzeczywistości stymuluje wydzielanie insuliny, a komórki β wysp trzustkowych wykazują ekspresję receptora glukagonu i reagują na jego aktywację poprzez zwiększenie cAMP.

Najsilniejszym bodźcem do uwalniania glukagonu jest hipoglikemia, a zarówno niski poziom glukozy per se, jak i aktywność współczulnego układu nerwowego są silnymi aktywatorami komórek alfa. Jednak glukagon jest również stymulowany przez podwyższenie krążących aminokwasów, w tym po posiłkach zawierających białko; to ustawienie jest takie, w którym uwalnianie glukagonu w okresie podwyższonej glikemii może przyczynić się do poposiłkowego wydzielania insuliny. W rzeczywistości wykazaliśmy, że normalne myszy, którym wstrzyknięto glukagon na czczo (BG 75 mg/dl) mają szybki wzrost poziomu glukozy we krwi, podczas gdy myszy, którym podano glukagon podczas karmienia (BG 150 mg/dl) zwiększają wydzielanie insuliny 3-krotnie i mają spadek glikemii. Ponadto w badaniach z izolowanymi wysepkami mysimi i ludzkimi wykazaliśmy, że glukagon stymuluje uwalnianie insuliny poprzez aktywację zarówno receptorów glukagonu, jak i GLP-1. Ta sprzeczna z intuicją obserwacja została zgłoszona przez kilka innych grup, jak również przez naszą.

W proponowanych tu badaniach chcemy rozszerzyć nasze nowe obserwacje na ludzi. Możliwość, że glukagon działa w stanie po posiłku, promując wydzielanie insuliny i usuwanie glukozy, zmieniłaby obecne poglądy na fizjologię zarówno u osób zdrowych, jak i chorych na cukrzycę. Ponadto, ponieważ jednym z bardziej obiecujących obszarów rozwoju leków jest tworzenie peptydów aktywujących wiele receptorów (GLP-1 + glukagon, GLP-1 + GIP + glukagon), wyniki naszych badań mają również potencjalne implikacje terapeutyczne.

Przegląd badań

Status

Zakończony

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

Pacjenci będą mieli wizytę przesiewową pod kątem historii, stosowania leków i badań krwi; ci, którzy się zakwalifikują, otrzymają propozycję udziału. Pacjenci zostaną poinstruowani, aby spożywali swoją zwykłą dietę, w tym co najmniej 200 g węglowodanów, i nie angażowali się w intensywną aktywność fizyczną przez 3 dni przed badaniem. Po całonocnym poście zjawią się w CRU w Stedman Building na terenie kampusu Center for Living i założą cewniki dożylne na obu przedramionach, jeden do infuzji substancji testowych, a drugi do pobierania próbek krwi; ramię do pobierania próbek zostanie ogrzane za pomocą poduszki grzewczej w celu poprawy przepływu krwi żylnej. Wszystkie badania rozpoczną się po pobraniu kilku próbek podstawowych przez dłuższy czas:

  1. Infuzja glukagonu u osób na czczo i z hiperglikemią: ustalanie dawki. Osobnicy otrzymują stopniowane dawki dożylnego glukagonu po 12-14 godzinach postu. Dawki będą zaczynać się od 10 ng/kg/min i będą zwiększane do 50 i 100 ng/kg/min co 30 minut. Stężenia glukozy będą mierzone przy łóżku pacjenta za pomocą analizatora glukozy YSI. Próbki osocza będą pobierane w odstępach 10-minutowych do oznaczania insuliny, peptydu C i glukagonu. Te badania pilotażowe zapewnią wgląd w względną wrażliwość wątrobowej produkcji glukozy (badanie na czczo) i wydzielania insuliny (badanie wlewu glukozy) na glukagon. W każdym z tych badań weźmie udział do 10 ochotników.
  2. Wpływ glikemii na pośredniczenie w produkcji glukozy w wątrobie stymulowanej glukagonem (HGP) i wydzielaniu insuliny. Po umieszczeniu cewników dożylnych, przez pozostałą część 300-minutowego protokołu, badani otrzymają infuzję soli fizjologicznej ze śladową dawką deuterowanej glukozy. Glukoza [6, 6]2H2 zostanie rozpoczęta jako bolus 4 mg/kg w ciągu 5 minut, po czym nastąpi ciągła infuzja 0,020-0,4 mg/kg/min. Po 2-godzinnym okresie równoważenia w celu oznaczenia puli glukozy, osobnikom poddano A) infuzję soli fizjologicznej, B) rozpoczęcie klamry hiperglikemicznej, C) infuzję eksendyny-(9-39) 750 pmol/kg/min i klamrę hiperglikemiczną. Klamra zostanie wygenerowana przez wlew 20% roztworu dekstrozy wzbogaconego do 2% glukozą deuterowaną. Szybkość infuzji rozpocznie się od 30 mg/kg/h i będzie dostosowywana co 5 minut, aż poziom glukozy we krwi osiągnie ~150 mg/dl; infuzja zostanie później dostosowana, aby utrzymać ten poziom glikemii. Próbki krwi będą pobierane w odstępach 10-minutowych w trakcie badania w celu zmierzenia: wzbogacenia o [6,6]2H2 glukozę, insulinę, glukagon i C-peptyd. Po 120 minutach A) samego znacznika, B) hiperglikemii lub C) eksendyny-9 plus hiperglikemii, osobniki otrzymają glukagon we wlewie 10-100 ng/kg/min przez 30 lub 60 minut.

Głównymi zmiennymi wynikowymi tego eksperymentu będą HGP i wydzielanie insuliny. Hipoteza, którą należy sprawdzić, jest taka, że ​​glukagon podany na czczo spowoduje szybki wzrost HGP i glukozy we krwi (50-150 mg/dl powyżej poziomu podstawowego) z wtórnym wzrostem wydzielania insuliny, który następuje po zmianie glikemii; i że glukagon podany przy łagodnej hiperglikemii szybko pobudzi wydzielanie insuliny i ograniczy odpowiedź HGP. Protokół i prognozy wyników przedstawiono poniżej.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Rzeczywisty)

19

Faza

  • Faza 1

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

    • North Carolina
      • Durham, North Carolina, Stany Zjednoczone, 27705
        • Duke Center for Living

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat do 65 lat (Dorosły, Starszy dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Płeć kwalifikująca się do nauki

Wszystko

Opis

Kryteria przyjęcia:

  • Zdrowe wartości glukozy na czczo ≤ 95 mg/dl lub A1c ≤ 5,9% i brak członków rodziny pierwszego stopnia z T2DM.

Kryteria wyłączenia:

  • Aktywne stany zakaźne, złośliwe lub zapalne; niestabilna dusznica bolesna lub niewyrównana niewydolność serca; zaburzenia płuc, w tym POChP i astma; choroba złego wchłaniania przewodu pokarmowego; istotna choroba wątroby; niewydolność nerek (eGFR < 60 ml/kg/min); niedokrwistość (hematokryt < 34%); ciąża; i niekontrolowane nadciśnienie tętnicze. Pacjenci zostaną wykluczeni, jeśli wymagają codziennych leków, które zmieniają metabolizm glukozy lub funkcje przewodu pokarmowego (glukokortykoidy, leki psychotropowe, narkotyki, metoklopramid).

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Podstawowa nauka
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Zadanie krzyżowe
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Glukagon w podstawowej glikemii
Osobnicy zgłaszają się po całonocnym poście, aw czasie 0 rozpocznie się infuzja deuterowanej glukozy i będzie kontynuowana przez pozostałą część 5-godzinnego badania (bolus 4 mg/kg, a następnie infuzja 0,04 mg/kg/min). Krew będzie pobierana w odstępach 10-minutowych podczas badania w celu pomiaru substratów i hormonów. W czasie 240 rozpocznie się dożylna infuzja glukagonu (10-100 ng.kg.min) i będzie kontynuowana przez 30 lub 60 minut.
Dożylny wlew glukagonu na czczo lub przy podwyższonej glikemii. Blokada receptora GLP-1 podczas hiperglikemii z glukagonem i bez glukagonu.
Inne nazwy:
  • eksendyna-(9-39); hiperglikemia
Eksperymentalny: Glukagon w hiperglikemii
Osobnicy zgłaszają się po całonocnym poście, aw czasie 0 rozpocznie się infuzja deuterowanej glukozy i będzie kontynuowana przez pozostałą część 5-godzinnego badania (bolus 4 mg/kg, a następnie infuzja 0,04 mg/kg/min). Krew będzie pobierana w odstępach 10-minutowych podczas badania w celu pomiaru substratów i hormonów. W czasie 120 zostanie rozpoczęty wlew 20% glukozy, oznaczonej jako 2% deuterowaną glukozą, i dostosowany do podniesienia poziomu glukozy we krwi do 8,3 mM przez pozostałą część badania. W czasie 240 rozpocznie się dożylna infuzja glukagonu (10-100 ng.kg.min) i będzie kontynuowana przez 30 lub 60 minut.
Dożylny wlew glukagonu na czczo lub przy podwyższonej glikemii. Blokada receptora GLP-1 podczas hiperglikemii z glukagonem i bez glukagonu.
Inne nazwy:
  • eksendyna-(9-39); hiperglikemia
Eksperymentalny: Glukagon w hiperglikemii z blokadą GLP-1R
Osobnicy zgłaszają się po całonocnym poście, aw czasie 0 rozpocznie się infuzja deuterowanej glukozy i będzie kontynuowana przez pozostałą część 5-godzinnego badania (bolus 4 mg/kg, a następnie infuzja 0,04 mg/kg/min). Krew będzie pobierana w odstępach 10-minutowych podczas badania w celu pomiaru substratów i hormonów. W czasie 120 zostanie rozpoczęty wlew 20% glukozy, oznaczonej jako 2% glukozą deuterowaną i dostosowany do podniesienia poziomu glukozy we krwi do 8,3 mM przez pozostałą część badania; jednocześnie eksendyna-(9-39) będzie podawana we wlewie z szybkością 750 pmol/kg/min, również przez pozostałe 180 minut. W czasie 240 rozpocznie się dożylna infuzja glukagonu (10-100 ng.kg.min) i będzie kontynuowana przez 30 lub 60 minut.
Dożylny wlew glukagonu na czczo lub przy podwyższonej glikemii. Blokada receptora GLP-1 podczas hiperglikemii z glukagonem i bez glukagonu.
Inne nazwy:
  • eksendyna-(9-39); hiperglikemia

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Zmiana wydzielania insuliny
Ramy czasowe: przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
Na podstawie stężeń insuliny i peptydu C w osoczu
przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
produkcja glukozy w wątrobie
Ramy czasowe: przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
Pochodzi z rozcieńczeń izotopowych na podstawie wzbogacenia deuterowaną glukozą
przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Zmiana stężenia glukagonu
Ramy czasowe: przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
Oznaczanie stężeń w osoczu
przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
Zmiana stężenia beta-hydroksymaślanu
Ramy czasowe: przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny
Oznaczanie stężeń w osoczu
przed i po podaniu glukagonu, do 1 godziny

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Śledczy

  • Główny śledczy: David D'Alessio, MD, Duke University

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

24 września 2019

Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)

16 kwietnia 2021

Ukończenie studiów (Rzeczywisty)

16 kwietnia 2021

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

31 marca 2020

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

14 kwietnia 2020

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

15 kwietnia 2020

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

14 maja 2021

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

12 maja 2021

Ostatnia weryfikacja

1 maja 2021

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Inne numery identyfikacyjne badania

  • Pro00065698_1
  • R01DK101991 (Grant/umowa NIH USA)

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

Nie

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Tak

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .

Badania kliniczne na Wydzielanie insuliny

Badania kliniczne na Glukagon

Subskrybuj