Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Динамическая связь в условиях метаболических ограничений

11 января 2023 г. обновлено: Lilianne R. Strey, Massachusetts General Hospital

В этом исследовании мы изучаем влияние резистентности к инсулину на ускорение старения мозга и проверяем, можно ли противодействовать повышенной резистентности нейронов к инсулину за счет использования альтернативных метаболических путей (например, кетонов, а не глюкозы). Это исследование имеет три направления, которые вместе дают синергетические данные. Для всех трех ветвей субъекты тестируются по внутрисубъектному плану, который состоит из 2-3 сеансов тестирования с интервалом 1-14 дней и уравновешивается по порядку. Во время каждого сеанса мы измеряем влияние топлива (глюкозы на одном сеансе, кетонов на другом) на метаболизм мозга и связанное с ним функционирование. Для плеч 1-2 нашей основной экспериментальной мерой является функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), которую мы будем использовать для отслеживания самоорганизации функциональных сетей после изменений в спросе и предложении энергии. Группа 1 проверяет влияние эндогенных кетонов, образующихся при переходе на диету с низким содержанием углеводов, а группа 2 проверяет влияние экзогенных кетонов, потребляемых в качестве пищевой добавки. Для группы 3 мы используем одновременную магнитно-резонансную спектроскопию/позитронно-эмиссионную томографию (МР/ПЭТ) для количественной оценки влияния экзогенных кетонов на выработку глутамата и ГАМК, ключевых нейротрансмиттеров.

Субъектам будет предоставлена ​​​​возможность участвовать более чем в одном из рук, но это не ожидается и не требуется.

Перед сканированием испытуемые получат анамнез и физикальное исследование (H&P), которое введет врач, которое включает основные показатели жизнедеятельности, пероральный тест на толерантность к глюкозе (OGTT) и комплексный метаболический анализ крови. Они будут использоваться для оценки диабета, заболеваний почек и электролитов. Если субъекты пройдут скрининг, им будет предоставлена ​​​​возможность принять участие в одном или нескольких группах, которые включают нейровизуализацию. Чтобы обеспечить количественную оценку изменяющейся во времени метаболической активности на протяжении всего сканирования, основанную на количественных моделях регуляции уровня глюкозы и кетонов, а также для того, чтобы иметь возможность применять правила безопасной остановки (см. раз: до сканирования, после употребления глюкозного или кетонового напитка и после завершения сканирования. Чтобы оценить влияние повышенных метаболических потребностей, мы измеряем реакцию мозга на когнитивную нагрузку, переходя от состояния покоя к пространственному мышлению с помощью задачи «Тетрис». Чтобы оценить эффекты увеличения метаболического обеспечения, мы измеряем реакцию мозга на болюс глюкозы или кетона.

Обзор исследования

Статус

Рекрутинг

Условия

Вмешательство/лечение

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Ожидаемый)

80

Фаза

  • Фаза 4

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Контакты исследования

Учебное резервное копирование контактов

Места учебы

  • Соединенные Штаты
    • Massachusetts
      • Charlestown, Massachusetts, Соединенные Штаты, 02129
        • Рекрутинг
        • Martinos Center for Biomedical Research, Building 149
        • Контакт:
    • New York
      • Stony Brook, New York, Соединенные Штаты, 11794
        • Активный, не рекрутирующий
        • Bioengineering Building , Stony Brook University

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 18 лет до 79 лет (Взрослый, Пожилой взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерий исключения:

  • клаустрофобия
  • История неврологических заболеваний, сердечный приступ, инсульт, заболевание почек или микседема
  • хроническое употребление алкоголя
  • текущее использование психотропных препаратов
  • Сахарный диабет 1 типа
  • Регулярное употребление инсулина, метформина® или других препаратов (статинов, НПВП, бета-блокаторов, глюкокортикоидов), влияющих на утилизацию глюкозы и/или инсулина.
  • Трудность глотания
  • беременность
  • грудное вскармливание
  • Для ПЭТ: исследовательское радиационное воздействие, связанное с визуализацией, превышающее текущие рекомендации Комитета по радиационной безопасности MGH.

Критерии включения:

  • ИМТ < 30
  • Зрение 20/20 или корректируется до 20/20 с помощью контактных линз.
  • совместимый с МРТ
  • Только для ПЭТ с дополнительным забором крови объемом 150 мл: должен весить не менее 110 фунтов, чтобы свести к минимуму риски в соответствии с рекомендациями PHRC.

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Фундаментальная наука
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Назначение кроссовера
  • Маскировка: Одинокий

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: Метаболические манипуляции с помощью фМРТ диеты
Всех испытуемых тестировали три раза, каждый в разном метаболическом состоянии, вызванном диетой: гликолитическое (сжигание глюкозы), голодание (8 часов без еды) и кетотическое (сжигание жира). Во время сканирования мозга с помощью МРТ испытуемые сначала тестируются в состоянии покоя, а затем выполняют задание. В середине сеанса субъекты удаляются от сканера и выпивают до 75 г глюкозы. Наши данные анализируют количественную реорганизацию сети в ответ на изменение энергетических ограничений (например, когнитивный спрос, топливо).
Лекарство: Глюкоза
Добавка вводится в середине сканирования.
Экспериментальный: Метаболические манипуляции с помощью кетоновой добавки фМРТ
Всех испытуемых тестируют дважды, оба раза натощак (8 часов без еды, неограниченное количество воды). Во время сканирования мозга с помощью МРТ испытуемые сначала тестируются в состоянии покоя, а затем выполняют задание. В середине сеанса субъекты удаляются из сканера и пьют один из двух источников топлива. Во время сеанса кетоза (сжигания кетона) они будут пить спортивный напиток с кетоном в дозе 395 мг/кг. Во время сеанса гликолиза (сжигания глюкозы) те же испытуемые выпивают болюс глюкозы, калорийность которой соответствует количеству кетонов. Наши данные анализируют количественную реорганизацию сети в ответ на изменение энергетических ограничений (например, когнитивный спрос, топливо).
Лекарство: Глюкоза
Добавка вводится в середине сканирования.
Лекарство: Кетоны
Спортивная добавка, которую вводят во время сканирования.
Экспериментальный: Метаболические манипуляции с помощью кетоновой добавки MR/PET
Всех испытуемых тестируют дважды, оба раза натощак (8 часов без еды, неограниченное количество воды). Для обоих сеансов мы будем непрерывно вводить радиоизотоп ФДГ внутривенно на протяжении всего сканирования. Таким образом, ПЭТ будет отображать поглощение глюкозы мозгом, в то время как мы одновременно используем МРС для измерения выработки нейротрансмиттеров глютамина и ГАМК. Во время сканирования мозга с помощью МРТ/ПЭТ испытуемые сначала тестируются в состоянии покоя, а затем выполняют задание. Субъекты будут пить кетоновый спортивный напиток с дозировкой 395 мг/кг. Во время сеанса гликолиза (сжигания глюкозы) те же испытуемые выпивают болюс глюкозы, калорийность которой соответствует количеству кетонов.
Лекарство: Глюкоза
Добавка вводится в середине сканирования.
Лекарство: Кетоны
Спортивная добавка, которую вводят во время сканирования.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Показатели стабильности фМРТ: эндогенные кетоны против экзогенной глюкозы
Временное ограничение: В течение двух недель после завершения регистрации
Жирные измерения сигнала будут получены на исходном уровне и во время гликолитического, голодного или кетотического состояния. Мы предполагаем, что кетоны обеспечивают мозг более широким базовым доступом к энергии, особенно по мере того, как люди стареют и становятся резистентными к инсулину, и что последующее употребление глюкозы нарушает этот доступ. Мы также ожидаем, что эти эффекты станут более выраженными, когда метаболические потребности будут выше (т. е. задача по сравнению с состоянием покоя).
В течение двух недель после завершения регистрации
Показатели стабильности фМРТ: экзогенные кетоны против экзогенной глюкозы
Временное ограничение: В течение двух недель после завершения регистрации
Измерения сигнала BOLD будут получены на исходном уровне и после приема глюкозы или кетона. Мы предполагаем, что кетоны обеспечивают мозг более широким базовым доступом к энергии, особенно по мере того, как люди стареют и становятся резистентными к инсулину, и что последующее употребление глюкозы нарушает этот доступ. Мы также ожидаем, что эти эффекты станут более выраженными, когда метаболические потребности будут выше (т. е. задача по сравнению с состоянием покоя).
В течение двух недель после завершения регистрации
ПЭТ: поглощение глюкозы и производство нейротрансмиттеров с кетоновой добавкой и без нее
Временное ограничение: В течение двух недель после завершения регистрации
Во время МРТ/ПЭТ-сканирования будет использоваться непрерывная инфузия ФДГ для измерения поглощения глюкозы как во время отдыха, так и во время работы. Магнитно-резонансная спектроскопия будет использоваться для измерения производства нейротрансмиттеров. У людей с резистентностью к инсулину мы ожидаем обнаружить снижение уровня нейротрансмиттеров, которое затем будет пополняться за счет экзогенных кетонов. Мы также предполагаем, что эти эффекты станут более выраженными, когда метаболические потребности будут выше (т. е. задача по сравнению с состоянием покоя).
В течение двух недель после завершения регистрации

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Временное ограничение
Когнитивные способности будут оцениваться и коррелироваться со значениями стабильности мозга и уровнями резистентности к инсулину.
Временное ограничение: В течение двух недель после завершения регистрации
В течение двух недель после завершения регистрации

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Massachusetts General Hospital

Соавторы

Martinos Center for Biomedical Imaging

Следователи

  • Главный следователь: Lilianne Mujica-Parodi, PhD, Stony Brook University

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

19 июня 2015 г.

Первичное завершение (Ожидаемый)

1 сентября 2023 г.

Завершение исследования (Ожидаемый)

1 сентября 2023 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

7 апреля 2021 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

7 апреля 2021 г.

Первый опубликованный (Действительный)

9 апреля 2021 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

12 января 2023 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

11 января 2023 г.

Последняя проверка

1 января 2023 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Ключевые слова

Дополнительные соответствующие термины MeSH

Другие идентификационные номера исследования

  • 2015P000652

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Да

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

продукт, произведенный в США и экспортированный из США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться