A dieta sem glúten pode prevenir a destruição das células beta durante a remissão?

Introdução O diabetes tipo 1 (DM1) é caracterizado pela perda progressiva e destruição das células beta. O momento ideal de intervenção é durante a remissão, quando o poder regenerativo das células beta ainda está presente, porque estamos tratando apenas crianças já doentes e há células beta suficientes para melhorar o resultado se as células sobreviverem.

Assim, o objetivo geral deste estudo é prolongar a fase de remissão introduzindo uma intervenção de dieta sem glúten para crianças com DM1 e, além disso, investigar o papel da atividade física/condicionamento físico.

Hipótese:

• A dieta sem glúten leva a uma mudança no equilíbrio entre a destruição e a capacidade regenerativa, bem como aumenta a sensibilidade à insulina.
• A dieta tem um impacto na composição do microbioma intestinal e função projetada, biomarcadores metabólicos, imunológicos e inflamatórios.

Este é o primeiro estudo com uma intervenção não farmacológica em crianças combinando ambos os fatores com um efeito potencial no sistema imunológico e na sensibilidade à insulina e o primeiro a incluir fatores dietéticos, medidas de aptidão física e medidas de inflamação.

Perspectivas: Se sem glúten prolongar a remissão, outras áreas de pesquisa podem ser interessantes, como mudança no microRNA após mudança na dieta, influência da dieta no metabolismo de gorduras e carboidratos em crianças, hábitos alimentares em crianças com diabetes, quem faz escolhas saudáveis ​​ou mais pesquisas sobre o influência dos transportadores de glicose (GLUT4) em crianças e sensibilidade à insulina. Finalmente, os pacientes se beneficiarão de uma remissão prolongada com uma diminuição da carga da doença por menos eventos hipoglicêmicos graves, menos complicações de longo prazo e isso levará a uma redução substancial nos custos para a sociedade.

Fundo:

O DM1 é uma doença crônica com alta morbidade e mortalidade, mas com células beta preservadas há menos eventos hipoglicêmicos e menos progressão em complicações tardias (1), portanto a preservação e expansão das células beta é um objetivo. Os estudos de intervenção em pacientes do tipo 1 se concentraram principalmente na supressão ou modulação imunológica (2). A maioria desses estudos tem vários e graves efeitos colaterais ou nenhum efeito na preservação ou expansão do número de células beta.

Por que o glúten é um fator chave? Modelos animais provaram que a dieta hidrolisada e a dieta sem glúten reduzem substancialmente a incidência de diabetes (3-5). O glúten é composto por glutenina e gliadina. A degradação incompleta do glúten irrita a mucosa intestinal, resultando em uma inflamação subclínica inespecífica. Em comparação com alimentos convencionais, uma dieta sem glúten aumenta o número de células T reguladoras nas placas de Peyer no intestino (6). O glúten também é conhecido por afetar a composição da microflora intestinal (7). Foi demonstrado que uma dieta rica em glúten modifica o equilíbrio entre citocinas pró e antiinflamatórias nas células T (8) Ratos apresentam disfunção intestinal e aumento da permeabilidade intestinal, o mesmo é encontrado em humanos pré-DM1 (9) e o O provável mecanismo é que a gliadina aumenta o hormônio intestinal zonulina, que novamente aumenta a permeabilidade intestinal (10). O enterovírus também aumenta a permeabilidade intestinal (11). As consequências disso podem ser uma absorção aumentada de toxinas bacterianas, como lipopolissacarídeos, e gliadina incompletamente degradada que passa pela barreira intestinal. A gliadina foi encontrada no leite materno em mães saudáveis. A gliadina deve ser transportada pelo sangue, o que significa que órgãos com um fluxo sanguíneo relativamente alto, como as ilhotas de Langerhans, também podem ser expostos à gliadina e podem realmente acumular gliadina. O glúten afeta a microflora do intestino (12). Foi demonstrado que a microbiota humana pode ser transplantada para camundongos livres de germes e transferir fenótipos do hospedeiro ('gnotobióticos personalizados'). Estudos em humanos indicaram que a introdução de trigo na dieta antes dos quatro meses de idade aumenta o risco de auto-imunidade de células beta em até quatro vezes (13;14). desenvolver diabetes que foram tratados com uma dieta sem glúten durante seis ou 12 meses não mostraram impacto na auto-imunidade do diabetes (15) ou na incidência de diabetes (16), mas mostraram aumento da sensibilidade à insulina durante o período com dieta sem glúten. A intervenção pode ter sido muito curta para afetar a autoimunidade.

Justificativa para focar na composição da dieta e aptidão física além do glúten Durante a fase de remissão, a necessidade de insulina pode ser reduzida de uma necessidade de até 2 unidades/kg para menos de 0,2 unidades/kg dentro de dias/semanas após o início do tratamento com insulina comprovando a influência da glicotoxicidade nas células beta.

Os requisitos dietéticos de menos carboidratos e baixo índice glicêmico foram relaxados com a introdução de tipos de insulina de ação mais rápida e tratamento com bomba. Mas vários estudos mostraram que o tratamento intensivo pode contribuir para preservar mais células beta (17,18), talvez porque as células beta estejam quiescentes em maior grau, em vez de ativas, pois as células beta ativas são mais sensíveis a estímulos tóxicos (19) . Além disso, a composição da dieta é importante para o controle glicêmico (20) e potencialmente afeta o sistema imunológico indiretamente ao afetar a microflora intestinal (21). A quantidade e a qualidade dos carboidratos também podem ser importantes para a necessidade de insulina.

Sabe-se que a atividade física e o sedentarismo estão associados à resistência à insulina (RI). A associação entre sedentarismo e RI medida em jejum é parcialmente explicada por adipositas, enquanto as associações entre RI e secreção de insulina com base no Teste Oral de Tolerância à Glicose é independente de adipositas (22). Estudos também mostram maior sensibilidade à insulina se os pacientes são fisicamente ativos pouco antes de uma refeição (23) e o aumento da aptidão associa-se ao aumento do nível de transportadores de glicose (GLUT4) e, portanto, à exploração da insulina (24).

Nosso grupo de pesquisa está envolvido em estudos do sistema imunológico, fatores de risco para DM1 e fase de remissão há vários anos. Já comprovamos que as famílias têm interesse em mudar a dieta se houver chance de prolongar a remissão.

Métodos e desenho do material: Um estudo prospectivo incluindo todas as crianças recém-diagnosticadas com diabetes tipo 1 será instruída e supervisionada por um nutricionista treinado para comer uma dieta sem glúten e com baixo índice glicêmico dentro de 2 meses após o diagnóstico e seguida por uma equipe dedicada de um médico, um enfermeiro e um nutricionista na entrada no protocolo e aos 6 e 12 meses após o diagnóstico.

A dieta: As famílias serão instruídas por um nutricionista em

• comer sem glúten
• orientações normais sobre carboidratos em crianças diabéticas A dieta será estimada com base no questionário de frequência alimentar validado - preenchido online antes da entrada no estudo e após 6, 12 meses.

Resultado primário: HbA1c ajustada para insulina (IDAA1c) (25); peptídeo C estimulado; Dose de insulina por kg Resultado secundário: As alterações na composição e função do microbioma intestinal e biomarcadores metabólicos, imunológicos e inflamatórios.

Boost-test (teste de estimulação da refeição) O teste da refeição é feito após 8 horas de jejum pela manhã. Boost (Méd. Johnson, Evansville, Indiana, EUA; 237 ml = 8 onças (OZ); 33 g de hidratos de carbono, 15 g de proteína e 6 g de gordura, 240 kcal): 6 ml/kg (máx.: 360 ml). Amostras de sangue e glicemia são coletadas em 0 minutos e novamente 90 minutos após a ingestão de Boost. O teste Boost é realizado na inclusão mais 6 e 12 meses após o diagnóstico.

Medo de hipoglicemia e Qualidade de vida: Utilizaremos questionário validado para medo de hipoglicemia e qualidade de vida.

Microbiota intestinal: Três amostras de fezes são coletadas seguindo procedimentos operacionais padrão (POP) nos pontos de tempo indicados (inclusão e 6 meses). Amostras de fezes são enviadas para metagenômica quantitativa e análise de DNA microbiano no Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Copenhagen University.

Inflamação:

O nível de fatores de transcrição mestres é responsável pela mudança de células T de diferenciação de cluster (CD) 4+ em diferentes fenótipos: T-bet para células Th1, fator de transcrição específico de células T de ação trans GATA-3 para Th2, Foxp3 para T-regs, RORγt (receptor nuclear órfão relacionado ao receptor de ácido retinóico gama) para Th17 e DX5 como um marcador de células Natural Killer. Linfócitos isolados são salvos e ressuspensos em 500 µL de reagente Trizol (Invitrogen) para extração de RNA e armazenados a -80 ˚C até o uso. O Bartholin Institute, Rigshospitalet será responsável pelo estudo das mudanças proporcionais induzidas pela dieta nas populações de células T acima mencionadas.

Estatísticas e cálculos de potência Estatísticas: A regressão linear múltipla será usada para encontrar outras medidas de sensibilidade à insulina e fatores de teste associados ao declínio do peptídeo c e IdaA1c. Fatores de confusão relevantes, como idade, peptídeo c no início, duração do diabetes e sexo, serão ajustados nos modelos.

Potência: Precisamos de 100 indivíduos, onde 50% completam a dieta sem glúten, para encontrar uma diferença em IdaA1c de 1 com potência de 80% e significância de 0,05. A média nas coortes anteriores foi de 10,7 após 12 meses e Desvio Padrão = 2,0. 27. Para encontrar uma diferença no peptídeo-c, precisamos de 128 indivíduos em cada grupo com um poder de 80% e nível de significância de 0,05. Se pudermos usar coortes anteriores como controles, precisaremos apenas de 58 pacientes no grupo de intervenção.

Viabilidade O Departamento Pediátrico do Hospital Herlev tem pelo menos 60 novas crianças com DM1 a cada ano, e aproximadamente 50% agora concorda em participar do estudo piloto com dieta sem glúten. Temos acesso a duas coortes de 270 e 129 crianças, respectivamente, ambas acompanhadas por pelo menos 12 meses com teste de reforço aos 1,6 e 12 meses. O Departamento Pediátrico é o maior centro de diabetes infantil na Dinamarca, já fomos responsáveis ​​por estudos de acompanhamento em crianças recém-diagnosticadas durante a remissão e descrevemos genes e biomarcadores (autoanticorpos contra zinco, Interleucina-1ra, adiponectina, glucagon) associados à remissão. Além disso, investigamos citocinas e imunoglobulinas associadas ao risco de DM1. Também encontramos aumento de quimiocinas e vitamina D inalterada em crianças recém-diagnosticadas.

Colaboradores:

Henrik B. Mortensen, professor e líder de pesquisa do Departamento de Pediatria, vem trabalhando com a fase de remissão há décadas e publicou vários estudos sobre o assunto.

O professor Karsten Buschard, Rigshospitalet, e sua pós-doutora Julie Antvorskov estudaram em modelos animais diferentes populações de células T, bem como o padrão de citocinas de células T e células T reguladoras, e também têm a capacidade de testar células humanas.

O professor Oluf Borbye-Pedersen, da Universidade de Copenhague, tem experiência em liderar estudos sobre a microbiota intestinal e está envolvido em vários projetos relacionados à microbiota intestinal.

Aspectos éticos O estudo de intervenção com dieta isenta de glúten foi aprovado pelo comitê de ética científico regional, e o projeto incluindo as amostras de fezes foi aprovado em janeiro de 2013.