Metabolismo e função do hipocampo em pacientes com diabetes tipo 1

Neste estudo, examinaremos o perfil neuroquímico do hipocampo e a cinética de transporte de glicose usando espectroscopia de ressonância magnética (ERM) em pacientes com diabetes tipo 1 e hipoglicemia inconsciente e controles saudáveis ​​pareados. Também examinaremos a função do hipocampo nesses grupos de indivíduos durante euglicemia e hipoglicemia e correlacionaremos esses achados com mudanças no perfil neuroquímico e na cinética de transporte de glicose.

Protocolo de estudo

Experimentos de MRS Na manhã dos experimentos de MRS, os sujeitos se apresentarão ao Centro de Pesquisa de Ressonância Magnética (CMRR) às 7 da manhã em jejum para participar de um protocolo com o qual nosso grupo tem experiência significativa. Após a chegada, eles serão preparados para o estudo do clamp pela colocação de um cateter intravenoso em uma veia na fossa antecubital para posterior infusão de glicose, insulina e potássio. Um segundo cateter intravenoso será colocado retrógrado em uma veia na perna distal para coleta de sangue posterior. Uma infusão intravenosa de insulina será então iniciada e ajustada conforme necessário para levar a glicemia a 95 mg/dl. O sangue será coletado a cada 10 minutos para medição de glicose em uma máquina Analox próxima para orientar os ajustes na taxa de infusão de insulina. O experimento começará quando o sujeito estiver em 95 mg/dl. No tempo 0, a infusão intravenosa de insulina será fixada em 1 mU/kg/min, amostras para glicemia serão coletadas a cada 5 minutos e uma infusão intravenosa de glicose (20% dextrose) será administrada conforme necessário para manter a glicemia em 95mg/dl. Aos +5 minutos, os assuntos serão colocados no ímã. A glicose no sangue será mantida em 95 mg/dl durante os próximos 25 minutos enquanto o volume de interesse (VOI) do hipocampo é selecionado e os dados de linha de base da MRS são adquiridos. Em + 30 min, os indivíduos receberão uma injeção intravenosa de glicose em bolus durante 1-2 minutos usando a fórmula de administração de 2 mg de glicose/kg de peso corporal para cada aumento de 1 mg/dl desejado que nosso grupo usou com sucesso anteriormente. Imediatamente após a injeção em bolus, uma infusão contínua de dextrose 20% será iniciada e a taxa de administração será ajustada para manter a meta de glicose desejada de 200 mg/dl, 300 mg/dl ou 400 mg/dl. Os dados da MRS serão coletados continuamente começando 10 minutos antes da injeção em bolus (linha de base) até o final do estudo ~ 60 minutos após o bolus, o que é suficiente para atingir as concentrações de glicose no estado estacionário no cérebro e mantê-las por pelo menos 20 minutos . Ao término do estudo, as infusões serão descontinuadas; o sujeito retomará seu regime usual de insulina e será alimentado com uma refeição. Os indivíduos com diabetes serão preparados para este protocolo, instruindo-os a controlar seu diabetes de forma a minimizar a quantidade de insulina subcutânea presente no momento do estudo sem criar hiperglicemia no dia anterior ao estudo (ou seja, os pacientes com bomba interromperão a bomba na chegada, os pacientes tratados com glargina tomarão a última dose de glargina 24 horas antes do início do estudo). Na conclusão do estudo, os indivíduos poderão retomar seu regime habitual de insulina.

Teste neurocognitivo Na manhã do teste neurocognitivo, os participantes se apresentarão ao Clinical and Translational Science Institute às 7h em jejum. Indivíduos com diabetes terão sua glicemia verificada para garantir que a glicemia esteja entre 90-200 mg/dl. Se a glicemia não estiver na faixa-alvo, o tratamento será administrado para corrigir a glicemia ou o estudo será remarcado. Os sujeitos serão submetidos a testes neurocognitivos com o California Verbal Learning Test - Segunda Edição (CVLT-II) e subtestes da Bateria Repetível para Avaliação do Estado Neuropsicológico (RBANS): Memória de Histórias (imediata e atrasada), Digit Span e Codificação. Após a conclusão do teste neurocognitivo, um cateter intravenoso será colocado anterógrado em cada antebraço para infusões subsequentes e para coleta de sangue. A insulina será infundida a uma taxa de 2,0 mU/kg/min juntamente com fosfato de potássio (4 mEq/hora) e a glicemia será reduzida e então mantida em 55 mg/dl pela infusão variável de dextrose a 20%. Amostras para glicemia serão coletadas a cada 5 minutos para medição da glicemia. Assim que a meta de glicose no sangue de 55 for alcançada, o sujeito será submetido a testes neurocognitivos novamente. Após a conclusão do teste neurocognitivo, os indivíduos serão alimentados e a euglicemia será restaurada.