Spożycie kofeiny w celu przeciwdziałania spadkowi glikemii spowodowanemu wysiłkiem fizycznym w cukrzycy typu 1 (DE-CAF)

Leczenie cukrzycy typu 1 (T1D) polega na stosowaniu przez całe życie egzogennej insuliny w celu kontrolowania stężenia glukozy we krwi. Podobnie jak w przypadku reszty populacji, osobom żyjącym z T1D zaleca się regularne ćwiczenia fizyczne z różnych powodów zdrowotnych i sprawnościowych. Jednak kontrola glikemii podczas wysiłku pozostaje szczególnym wyzwaniem dla tej populacji ze względu na szybkie zmiany wrażliwości na insulinę i wpływ dodatkowych hormonów, które zwiększają ryzyko hipoglikemii związanej z wysiłkiem fizycznym. Aktualne wytyczne dotyczące zapobiegania hipoglikemii wywołanej wysiłkiem fizycznym sugerują zmniejszenie dawki insuliny i/lub spożywanie węglowodanów w kontekście wysiłku fizycznego. Jednak te dostosowania są często trudne do zastosowania, ponieważ dostosowanie dawki insuliny wymaga znajomości farmakokinetyki insuliny i zaawansowanego planowania, co nie zawsze jest możliwe. Żadna z tych strategii nie daje całkowitej pewności, że hipoglikemia nie wystąpi, a duże spożycie węglowodanów może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego, jeśli celem jest kontrola masy ciała. Ponadto nowoczesne, bardzo długo działające analogi insuliny, które są preferowane przez wiele osób z T1D, nie dają możliwości szybkiego lub przejściowego zmniejszenia dawki insuliny przed wysiłkiem fizycznym. Podczas stosowania takich insulin zmniejszenie dawki może zająć od dwóch do trzech dni, aby osiągnąć dostosowany stan stacjonarny, co zwiększa ryzyko niedoboru insuliny po wysiłku fizycznym. Łącznie czynniki te zwiększają ryzyko dalszego zniechęcania pacjentów do ćwiczeń. Potrzebne są proste, alternatywne strategie zmniejszania ryzyka hipoglikemii, zarówno w trakcie, jak i po wysiłku fizycznym.

Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) jest najczęściej spożywanym chemicznym stymulantem na świecie, który naturalnie występuje w wielu produktach spożywczych i jest często dodawany do suplementów sportowych ze względu na swoje działanie ergogeniczne podczas wielu imprez sportowych. Kofeina ma liczne efekty fizjologiczne w całym organizmie, w tym zwiększoną lipolizę w tkance tłuszczowej i wątrobową produkcję glukozy w wątrobie, a także zmniejszenie wychwytu glukozy w mięśniach szkieletowych. Odpowiedzi te doprowadziły do ​​sugestii, że ostre spożycie kofeiny może złagodzić hipoglikemię związaną z wysiłkiem fizycznym u osób z cukrzycą typu 1. Wykazano, że spożywanie niewielkich ilości kofeiny (200-250 mg, co odpowiada 3-4 filiżankom kawy dziennie) nasila objawy i reakcje hormonalne na hipoglikemię u uczestników z cukrzycą typu 1 i bez niej. Wykazano również, że kofeina zmniejsza częstość umiarkowanych epizodów hipoglikemii występujących w ciągu nocy. Niedostatek danych dotyczących kofeiny i ćwiczeń fizycznych u osób z T1D, w połączeniu z popularnością kofeiny zarówno w społeczeństwie, jak i jako suplement sportowy, sugeruje, że zasługuje to na dalszą uwagę.

Wyraźnym przykładem zastosowania suplementacji kofeiną są pacjenci stosujący bardzo długo działający analog insuliny bazowej, taki jak insulina degludec. Podawanie odbywa się we wstrzyknięciu podskórnym raz dziennie, a czas działania wynosi do 42 godzin (w porównaniu z 18 do 26 godzinami zapewnianymi przez inne dostępne na rynku insuliny długo działające, takie jak insulina glargine i insulina detemir). Średnio okres półtrwania w stanie stacjonarnym wynosi około 25 godzin, niezależnie od dawki. W porównaniu z innymi analogami insuliny bazowej ryzyko hipoglikemii wydaje się być mniejsze w przypadku insuliny degludec, jednak hipoglikemia nadal występuje. W przypadku wysiłku fizycznego brak możliwości szybkiego dostosowania się pacjenta stosującego długo działające insuliny może przełożyć się na wystąpienie hipoglikemii związanej z wysiłkiem fizycznym z powodu niemożności zmniejszenia dawki insuliny już na pokładzie, stąd potrzeba nowych strategii zapobiegania to niepożądane zjawisko. Podczas stosowania takich insulin zmniejszenie dawki może zająć od dwóch do trzech dni, aby osiągnąć dostosowany stan stacjonarny, co zwiększa ryzyko niedoboru insuliny po wysiłku fizycznym. Stosując nowatorską, opracowaną przez nas metodę chromatografii ze spektrometrią mas (LC-MS), członkowie naszej grupy badawczej zaobserwowali, że pojedyncza seria ćwiczeń aerobowych zwiększa ogólnoustrojowe stężenie insuliny degludec u dorosłych stosujących stabilne podstawowe schematy insuliny degludec. Dlatego też, jeśli osoby te chcą regularnie ćwiczyć, zgodnie z zaleceniami międzynarodowych wytycznych, obecne strategie leczenia mogą nie być wystarczające. W przypadku pacjentów leczonych nowoczesnymi analogami insuliny bazowej bardziej odpowiednie wydaje się niemodyfikowanie dawek insuliny ultradługo działającej, ponieważ często może to prowadzić do większej dezorientacji niż poprawy, ale stosowanie alternatywnych strategii ćwiczeń rekreacyjnych. Przyjmowanie kofeiny przed lub po wysiłku fizycznym może oferować prosty sposób na lepsze kontrolowanie glikemii w kontekście ćwiczeń u pacjentów stosujących te insuliny i przynosić dodatkową korzyść w postaci zmniejszenia zapotrzebowania na węglowodany w kontekście ćwiczeń.