Índice glicêmico dietético, função cerebral e ingestão alimentar em pacientes com diabetes mellitus tipo 1
Carboidratos processados causam mudanças rápidas no açúcar no sangue e têm sido associados a excessos e obesidade. Mostramos que as refeições de teste com alto teor de carboidratos processados afetam as áreas do cérebro envolvidas no vício, no desejo e na alimentação excessiva. Não se sabe se as alterações no açúcar no sangue ou os níveis mais altos de insulina associados medeiam essa ativação cerebral e seus prováveis efeitos adversos.
Responder a essa pergunta é importante para pacientes com diabetes tipo 1 que apresentam riscos elevados de obesidade e distúrbios alimentares: se o açúcar no sangue for o mecanismo causal, a cobertura ideal de insulina deve ser protetora. Se a insulina for o mecanismo causal, no entanto, uma dieta rica em carboidratos processados pode predispor a excessos e ganho de peso, pois essa dieta requer doses mais altas de insulina.
Para desvendar esses fatores, estudaremos a ativação cerebral e marcadores sanguíneos relevantes em 15 homens com diabetes. Em 4 sessões, examinaremos refeições com propriedades diferenciais de carboidratos durante a administração de infusões de insulina.
Visão geral do estudo
Status
Condições
Descrição detalhada
Um total de 15 participantes do sexo masculino (18-45 anos) com DM1 será recrutado. Os participantes serão incluídos no estudo por um total de 1 a 3 meses e participarão de uma visita pré-teste e três visitas de teste, cada uma após um jejum noturno de 10 a 12 horas. Os participantes serão instruídos a consumir sua dieta regular de manutenção de peso entre as visitas.
Na visita pré-teste, o diretor do estudo ou PI encontrará os participantes, confirmará a elegibilidade e obterá o consentimento informado. Os participantes receberão uma refeição de baixo índice glicêmico (IG) com cobertura ideal de insulina iv usando um algoritmo de feedback negativo para manter a euglicemia (clamp euglicêmico). A necessidade de insulina será quantificada. Em algum momento durante a visita, os participantes se apresentarão ao centro de imagem de pesquisa do BIDMC para uma sessão prática de ressonância magnética, durante a qual passarão por uma breve sequência de imagens para se acostumar com o processo de digitalização e eliminar a ansiedade como um fator de confusão nos dados de imagem.
Em cada uma das 3 visitas de teste, uma das seguintes condições experimentais será aplicada em um design cross-over randomizado e cego: (a) refeição de alto IG com clamp euglicêmico, (b) refeição de baixo IG com clamp euglicêmico, (c) alta Refeição GI com infusão de insulina variável iniciada na taxa estabelecida durante a visita pré-teste. Depois que o estado estacionário é estabelecido, a avaliação laboratorial inicial e a imagem de ressonância magnética serão obtidas, seguidas pela refeição de teste. A imagem será repetida em 1 e 4 horas pós-prandial. Amostras de sangue para parâmetros metabólicos e hormonais pertinentes serão obtidas a cada 30 minutos. Cada visita-teste termina com uma refeição padrão pesada para quantificar a ingestão ad libitum.
Tipo de estudo
Inscrição (Real)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Locais de estudo
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Massachusetts
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Boston, Massachusetts, Estados Unidos, 02115
- Beth Israel Deaconess Medical Center
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Gêneros Elegíveis para o Estudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Diabetes tipo 1 por um período mínimo de 3 anos
- IMC 20-35 kg/m2
- Uso de bomba de insulina
- Disposto e capaz de: Manter o peso e documentar durante o estudo
Critério de exclusão:
- Resistência à insulina (necessidade atual de insulina > 1,5 U/kg/d)
- Necessidade de insulina < 0,5 unidade/kg/dia (limite para função preservada das células beta)
- HbA1C ≥ 8,0%
- CAD em 2 meses
- Hipoglicemia frequente (glicemia < 50 mg/dl), > 3 vezes por semana
- Flutuações no peso corporal > 10% em relação ao ano anterior
- Fumo ou abuso de substâncias ilícitas
- Altos níveis de atividade física (≥60 minutos por dia, ≥ 4 dias por semana)
- Dieta atual para emagrecer
- Problemas médicos, medicamentos ou suplementos alimentares que possam afetar o metabolismo, a ação da insulina, o peso corporal, o apetite, o gasto de energia ou a absorção gastrointestinal (por exemplo, doença celíaca)
- Alergias a compostos ou intolerância a alimentos líquidos
- Critérios de exclusão de ressonância magnética
- Outras condições de acordo com o autorrelato que proibiriam a avaliação baseada na participação e do pesquisador
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Tratamento
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
- Mascaramento: Dobro
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Experimental: refeição de alto IG, pinça de insulina euglicêmica
Um shake nutricional com alto IG será consumido.
A insulina regular será administrada por via intravenosa de acordo com um algoritmo de feedback negativo para manter a euglicemia. Essa condição resulta em euglicemia com altos níveis de insulina.
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Refeições líquidas de alto e baixo IG são combinadas para composição de macronutrientes (60% de carboidratos, 15% de proteína, 25% de gordura), perfis de micronutrientes, propriedades físicas, palatabilidade e doçura.
As refeições fornecerão 25% das necessidades diárias individuais de energia, conforme estimado pela equação de Harris Benedict.
Um alto índice glicêmico de ~ 90 é alcançado usando xarope de milho como fonte de carboidratos.
A insulina será administrada por via intravenosa por 5 horas.
Durante todo o protocolo de clamp, os níveis de glicose serão medidos a cada 5 minutos.
Uma infusão de insulina basal será iniciada em 80% da taxa basal da bomba de insulina do paciente e será ajustada entre 0,1 e 2,5 mU/kg•min, dependendo do nível de glicose plasmática do paciente em relação ao intervalo alvo de 90-100 mg/dl.
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Experimental: refeição de alto IG, infusão de insulina fixa
Um shake nutricional com alto IG será consumido.
A insulina regular será administrada por via intravenosa a uma taxa previamente estabelecida para manter a euglicemia após uma refeição de baixo índice glicêmico.
Esta condição resulta em hiperglicemia moderada com baixos níveis de insulina.
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Refeições líquidas de alto e baixo IG são combinadas para composição de macronutrientes (60% de carboidratos, 15% de proteína, 25% de gordura), perfis de micronutrientes, propriedades físicas, palatabilidade e doçura.
As refeições fornecerão 25% das necessidades diárias individuais de energia, conforme estimado pela equação de Harris Benedict.
Um alto índice glicêmico de ~ 90 é alcançado usando xarope de milho como fonte de carboidratos.
Uma infusão variável de insulina será administrada na taxa estabelecida para atingir a euglicemia após uma refeição de baixo índice glicêmico.
Espera-se que isso resulte em hiperglicemia moderada, pois a refeição com alto IG está associada a maiores necessidades de insulina.
Para segurança do paciente, os níveis de glicose serão medidos a cada 30 minutos.
Se os níveis de glicose forem > 400 mg/dl ou < 60 mg/dl, a infusão de insulina será ajustada para manter os níveis de glicose alvo de 60-400 mg/dl.
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Comparador Ativo: refeição de baixo IG, pinça de insulina euglicêmica
Será consumido um shake nutricional com baixo IG.
A insulina regular será administrada por via intravenosa de acordo com um algoritmo de feedback negativo para manter a euglicemia.
Essa condição resulta em euglicemia com baixos níveis de insulina.
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A insulina será administrada por via intravenosa por 5 horas.
Durante todo o protocolo de clamp, os níveis de glicose serão medidos a cada 5 minutos.
Uma infusão de insulina basal será iniciada em 80% da taxa basal da bomba de insulina do paciente e será ajustada entre 0,1 e 2,5 mU/kg•min, dependendo do nível de glicose plasmática do paciente em relação ao intervalo alvo de 90-100 mg/dl.
Refeições líquidas de alto e baixo IG são combinadas para composição de macronutrientes (60% de carboidratos, 15% de proteína, 25% de gordura), perfis de micronutrientes, propriedades físicas, palatabilidade e doçura.
As refeições fornecerão 25% das necessidades diárias individuais de energia, conforme estimado pela equação de Harris Benedict.
Um baixo índice glicêmico de ~ 40 é alcançado usando amido de milho não cozido como fonte de carboidratos.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Núcleo Accumbens Fluxo Sanguíneo
Prazo: 4 horas pós-prandial
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O fluxo sanguíneo cerebral no núcleo acumbente direito e esquerdo foi medido por rotulagem de spin arterial (MRI).
O fluxo sanguíneo foi normalizado para perfusão cerebral total e corrigido para perfusão basal na respectiva área cerebral e ordem de refeição, de acordo com nosso plano de análise estatística a priori.
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4 horas pós-prandial
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Núcleo Accumbens Fluxo Sanguíneo
Prazo: 1 hora pós-prandial
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O fluxo sanguíneo cerebral no núcleo acumbente direito e esquerdo foi medido por rotulagem de spin arterial (MRI).
O fluxo sanguíneo foi normalizado para perfusão cerebral total e corrigido para perfusão basal na respectiva área cerebral e ordem de refeição, de acordo com nosso plano de análise estatística a priori.
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1 hora pós-prandial
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Fluxo Sanguíneo em Outras Áreas do Cérebro Envolvidas na Regulação da Ingestão - Caudado Dorsal
Prazo: 4 horas pós-prandial
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O fluxo sanguíneo cerebral foi medido por rotulagem de rotação arterial (MRI).
Os dados de ressonância magnética agrupados foram inspecionados visualmente quanto a diferenças pós-prandiais entre as condições.
O fluxo sanguíneo de um cluster contraindo as condições no caudado dorsal direito, logo lateral ao núcleo acumbente, foi extraído, normalizado para perfusão cerebral total e corrigido para perfusão basal na respectiva área cerebral e ordem de refeição, conforme nossa análise estatística a priori plano.
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4 horas pós-prandial
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Fluxo Sanguíneo em Outras Áreas do Cérebro Envolvidas na Regulação da Ingestão - Estriado Ventrolateral
Prazo: 1 hora pós-prandial
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O fluxo sanguíneo cerebral foi medido por rotulagem de rotação arterial (MRI).
Os dados de ressonância magnética agrupados foram inspecionados visualmente quanto a diferenças pós-prandiais entre as condições.
O fluxo sanguíneo de um cluster contraindo as condições no estriado ventrolateral direito, logo lateral ao núcleo acumbente, foi extraído, normalizado para perfusão cerebral total e corrigido para perfusão basal na respectiva área cerebral e ordem de refeição, conforme nossa análise estatística a priori plano.
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1 hora pós-prandial
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Conectividade Funcional do Núcleo Accumbens, Hipotálamo e Outras Áreas Cerebrais Envolvidas na Regulação da Ingestão
Prazo: 4 horas pós-prandial
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O nível de concentração de oxigênio no sangue cerebral foi medido por ressonância magnética funcional em estado de repouso (rs-fMRI).
A análise baseada em sementes foi realizada com a semente do Núcleo Accumbens direito.
A conectividade funcional entre o Núcleo Accumbens e o Hipotálamo foi avaliada por meio da extração de medidas de correlação temporal.
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4 horas pós-prandial
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Conectividade Funcional do Núcleo Accumbens, Hipotálamo e Outras Áreas Cerebrais Envolvidas na Regulação da Ingestão
Prazo: 1 hora pós-prandial
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O nível de concentração de oxigênio no sangue cerebral foi medido por ressonância magnética funcional em estado de repouso (rs-fMRI).
A análise baseada em sementes foi realizada com a semente do Núcleo Accumbens direito.
A conectividade funcional entre o Núcleo Accumbens e o Hipotálamo foi avaliada por meio da extração de medidas de correlação temporal.
A conectividade funcional entre o Núcleo Accumbens e outras áreas do cérebro foi avaliada visualmente.
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1 hora pós-prandial
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Outras medidas de resultado
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Nível de glicose plasmática
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Nível sérico de insulina
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Ácidos Graxos Séricos
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Grelina plasmática
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos e analisadas como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Plasma GLP-1
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos e analisadas como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Plasma PYY
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos e analisadas como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Plasma CCK
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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analisado como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Glucagon Plasma
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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amostras de sangue serão obtidas a cada 30 minutos e analisadas como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Leptina plasmática
Prazo: 0-4,5 horas pós-prandial
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analisado como parte de um painel de hormônios metabólicos
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0-4,5 horas pós-prandial
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Metabolômica
Prazo: 0, 1 e 4 horas pós-prandial
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Metodologia LC-MS/MS usando várias fases estacionárias cromatográficas para > 400 metabólitos
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0, 1 e 4 horas pós-prandial
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Belinda S Lennerz, MD, PhD, Boston Children's Hospital
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo
Conclusão Primária (Real)
Conclusão do estudo (Real)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Estimativa)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- IRB-P00022176
- IRB- 2016P000079 (Outro identificador: Beth Israel Deaconess Medical Center)
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
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