Реакция глюкагона на прандиальное введение инсулина у лиц с диабетом 1 типа

Регуляция и реакция глюкагона у лиц с СД1 в исходном состоянии и в ответ на различные стимулы остаются неясными. Доктор Филип Крайер ранее сообщал, что у молодых людей с СД1 с течением заболевания 16+9 лет отсутствие эндогенной секреции инсулина приводит к увеличению секреции глюкагона после смешанного приема пищи, заключая, что эндогенный инсулин реципрокно регулирует альфа- клеточной секреции глюкагона, а также предполагает, что нарушение регуляции глюкагона может играть важную роль в постпрандиальной гипергликемии при СД1. Интересно, что недавние исследования островков человека показали, что инсулин ингибирует контррегуляторную секрецию глюкагона за счет паракринного эффекта, опосредованного SGLT2-зависимой стимуляцией высвобождения соматостатина. Важный пробел в наших знаниях заключается в том, влияет ли время приема прандиальных доз инсулина на реакцию глюкагона на гипергликемический стимул у пациентов с СД1, у которых неопределяемый С-пептид.

Курс T1D. Как правило, для развития тяжелой гипергликемии необходима потеря 80% функции бета-клеток. Эндогенная секреция инсулина почти полностью исчезает в течение 3–5 лет после постановки диагноза. У детей с новым диагнозом СД1 уровни глюкагона были тесно связаны с постпрандиальным уровнем глюкозы в крови, но не с уровнем HbA1c. Также сообщалось, что постпрандиальная гиперглюкагонемия значительно ухудшается, тогда как секреция С-пептида снижается в течение первого года заболевания. Кроме того, у детей с СД1 более пяти лет постпрандиальные уровни глюкагона повышались на 160% в период от одного до шестидесяти месяцев после постановки диагноза (8), а у детей с продолжительностью заболевания 6,9 + 4 года уровни глюкагона сильно коррелировали с постпрандиальными уровнями глюкозы. и слабо коррелирует с уровнями HbA1C. Исследование взрослых с СД1, проведенное в Китае, показало, что постпрандиальные уровни глюкагона были выше у пациентов с СД1 в первый год заболевания по сравнению с пациентами с более длительным течением заболевания, и что гипогликемические события были ниже у впервые диагностированных пациентов, что позволяет предположить, что секреторная функция глюкагона может нарушаться при более длительном течении заболевания. Эти исследования показывают, что дисрегуляция глюкагона может влиять на контроль уровня глюкозы экзогенным инсулином и что эта дисрегуляция может меняться в зависимости от продолжительности заболевания.

Постпрандиальная гипергликемия усугубляет вариабельность уровня глюкозы, трудности с дозированием инсулина и общую нестабильность контроля уровня глюкозы. Недавний анализ исследования T1D Exchange, в котором приняли участие 4768 участников моложе 26 лет с клиническим диагнозом T1D в течение как минимум 1 года, показал, что 21% участников сообщили о введении инсулина за несколько минут до, 44% непосредственно перед, 10% во время. и 24% после еды. Интересно, что участники, которые сообщили о введении инсулина во время или после еды, с большей вероятностью сообщали о пропуске ≥1 дозы инсулина во время еды в неделю по сравнению с теми, кто вводил инсулин перед едой. Кроме того, субанализ показал, что участники, получавшие инсулин во время еды в постпрандиальный период, имели более плохой гликемический контроль и большую частоту тяжелых гипогликемий. Однако, несмотря на эти недавние результаты, пациентам часто советуют вводить инсулин после еды, поскольку калорийность рациона неизвестна. Понимание механизмов, лежащих в основе более высокого постпрандиального пика глюкозы при отсроченном введении инсулина, может помочь клиницистам выбрать подходящее время введения инсулина для пациентов с СД1 с длительным течением заболевания.

Регуляция глюкагона:

Различные модели использовались для изучения регуляции глюкагона. Поскольку как гипергликемия, так и гипогликемия стимулируют альфа-клетки к выработке глюкагона, как отсутствие внутриостровкового инсулина, так и этот U-образный ответ глюкагона способствуют нарушению регуляции глюкозы при СД1. Сообщалось, что у пациентов с СД1 с длительностью заболевания 26,4+7,5 лет уровни глюкагона повышались в ответ на ПГТТ в эугликемических и гипергликемических условиях, однако относительный вклад гиперглюкагонемии в постпрандиальную глюкозу повышался в присутствии или отсутствие препрандиального инсулина четко не выяснено. Вопрос о том, может ли своевременно введенный экзогенный инсулин изменить реакцию глюкагона на колебания уровня глюкозы, не изучался. Таким образом, это пилотное исследование направлено на то, чтобы охарактеризовать реакцию глюкагона на гипергликемию во время еды и сравнить разницу в секреции глюкагона при введении болюсного инсулина во время еды до еды по сравнению с после еды с целью понимания факторов, которые способствуют пику после еды. -прандиальная глюкоза в крови и AUC глюкозы в крови после смешанного приема пищи в этой целевой популяции.

Гипотеза

1. Пациенты с более высокой реакцией глюкагона на смешанный прием пищи будут иметь более высокий пик постпрандиальной глюкозы и большую AUC постпрандиальной глюкозы.
2. Болюсная доза инсулина, введенная перед едой (за 20 минут до еды), приведет к снижению пикового постпрандиального уровня глюкозы, снижению AUC и постпрандиального уровня глюкагона.
3. Болюсная доза инсулина, введенная после еды (через 20 минут после еды), приведет к более высокому пику постпрандиальной глюкозы, более высокой AUC постпрандиальной глюкозы и более высоким уровням глюкагона.
4. Будет существовать корреляция между пиковым ответом глюкагона после приема пищи и AUC глюкозы после еды, от 0 до 180 минут.

Планы исследований Исследование будет проводиться в Центре диабета (Отдел интенсивных исследований, часть CTSA) в Еврейской больнице Барнса/Вашингтонском университете в Сент-Луисе.

Учебные визиты

• Скрининг будет проводиться по телефону и с просмотром медицинских записей, если необходимые лабораторные исследования были выполнены в течение последних 6 месяцев.
• Визиты A и B будут выполняться в случайном порядке.
• Демографические данные, обзор истории диабета, лекарств и аллергий будут зарегистрированы во время первого исследовательского визита. Дозы инсулина и эффективность текущего соотношения углеводов будут оцениваться и записываться. Дозы инсулина во время еды будут установлены во время первого исследовательского визита.
• Инсулин во время еды будет вводиться в виде инъекции медсестрой-исследователем для стандартизации процедуры введения.
• Жизненно важные показатели, рост и вес будут измеряться при каждом посещении.
• С-пептид будет проверяться в лаборатории натощак во время первого исследовательского визита.
• Базовый уровень глюкозы должен составлять от 80 до 140 мг/дл. Если исходный уровень глюкозы не находится в целевом диапазоне, визит для исследования будет перенесен.
• Цельная кровь будет собираться в вакутейнеры через постоянный периферический венозный катетер под наблюдением медсестры.
• Перед отправкой в ​​лабораторию образцы будут деидентифицированы.
• Генетическое тестирование проводиться не будет.

Посетите А

• Уровни глюкозы натощак, через 30, 60, 120 и 180 минут
• Уровни глюкагона натощак, через 30, 60, 120 и 180 минут
• Обычная доза инсулина будет вводиться за 20 минут до смешанной провокации с приемом пищи с помощью Sure Plus*.

Посетите Б

• Глюкоза натощак, 30, 60, 120 и 180 минут
• Уровни глюкагона натощак, через 30, 60, 120 и 180 минут
• Обычная доза инсулина будет вводиться через 20 минут после смешанной провокационной провокации с приемом пищи.

Обеспечьте Плюс*

*Ensure Plus (Abbott Nutrition) из расчета 6 см3/кг (макс. 360 см3), содержание на 100 мл: углеводы 21,5 г, белки 5,5 г, под наблюдением медсестры.

Лабораторные измерения:

Основная лаборатория клинических исследований Вашингтонского университета (https://research.wustl.edu/core-facilities/core-laboratory-clinical-studies, CLCS) будет измерять уровень глюкозы на платформе Roche cobas c510 с использованием связанного ферментативного анализа Roche (гексокиназа, глюкозо-6-фосфоатдегидрогеназа). Скорость образования НАДФН прямо пропорциональна концентрации глюкозы и измеряется фотометрически. Междневная неточность обычно составляет <2,0%. РЕЗЮМЕ. CLCS также будет измерять С-пептид на платформе Roche cobas e601 с использованием сэндвич-электрохемилюминесцентного иммуноанализа Roche. В этом анализе биотинилированное моноклональное специфичное к С-пептиду антитело и моноклональное специфичное к С-пептиду антитело, меченное комплексом рутения, связываются с С-пептидом с образованием сэндвича. Затем с помощью микрочастиц, покрытых стрептавидином, комплекс втягивается в измерительную ячейку и остается там, пока вымывается несвязанный материал. Приложение напряжения к электроду вызывает хемилюминесцентное излучение, которое измеряется прибором. Точность между прогонами обычно колеблется от 1,9 до 2,7% CV.

Глюкагон измеряют с использованием набора для радиоиммуноанализа от Millipore. Это конкурентный иммуноанализ, в котором используется глюкагон, меченый I-125, и глюкагон-специфическое антитело. Его заявленная прецизионность между анализами составляет 12% CV. Типичная точность внутри цикла составляет 2,0–3,0 % CV в наших руках.

Методы анализа данных Анализ данных будет выполняться с использованием STATA 15.1 для Windows (StataCorp LP, Колледж-Стейшн, Техас, США). При расчете размера выборки предполагается, что пик постпрандиальной глюкозы увеличится на 80 ± 20 мг/дл в группе, получавшей инсулин до еды, и на 140 ± 20 мг/дл в группе, получавшей постпрандиальный инсулин. Таким образом, ожидаемый средний пик постпрандиальной гликемии будет до 220 мг/дл для визита А, а средний пик постпрандиальной гликемии будет до 280 мг/дл для визита Б. группы при р<0,05. Мы предположили, что корреляция между посещениями A и B равна 0,5. Размер выборки был скорректирован ожидаемой потерей наблюдения 10% участников. Расчетный размер выборки составляет 10 участников, при этом полные наборы данных доступны для 8 участников. Рандомизация исследования разработана следующим образом: 5 участников сначала посещают визит A, а затем визит B. 5 оставшихся участников сначала посещают визит B, а затем визит A. AUC постпрандиальной глюкозы и глюкагона и максимальный постпрандиальный пик глюкозы и глюкагон будет проанализирован с использованием парного Т студента. Взаимосвязь между переменными оценивали с помощью корреляционного теста Спирмена.