Влияние температуры окружающей среды на уровень глюкозы в крови и всасывание инсулина у взрослых с диабетом 1 типа (T1Temp)

Обоснование и предпосылки

Изменение климата увеличивает частоту экстремальных погодных явлений, включая волны жары и резкие похолодания. Люди с диабетом 1 типа подвергаются более высокому риску заболеваний и смерти в периоды экстремальных температур по сравнению с людьми без диабета. Однако причины этого повышенного риска недостаточно изучены.

Когда инсулин вводится под кожу, он образует небольшое депо, из которого постепенно поступает в кровоток. Температура может влиять на скорость всасывания этого инсулина. Более высокие температуры увеличивают приток крови к коже, что может ускорить всасывание инсулина и потенциально привести к слишком низкому уровню сахара в крови (гипогликемии). Более низкие температуры могут замедлить всасывание инсулина, приводя к более высоким уровням сахара в крови (гипергликемии).

Предыдущие исследования 1980-х годов показали, что нагревание или охлаждение места инъекции влияет на всасывание инсулина, но эти исследования проводились до появления современных быстродействующих инсулинов и технологий лечения диабета, таких как инсулиновые помпы и непрерывные мониторы глюкозы. В последнее время не проводилось исследований, изучающих, как воздействие температуры всего тела влияет на всасывание инсулина и контроль уровня сахара в крови у людей с диабетом 1 типа.

Обзор дизайна исследования

Это рандомизированное перекрестное клиническое исследование, в котором каждый участник будет проходить все три температурных условия в случайном порядке. Исследование включает:

• 1 предварительный визит для скрининга и измерений
• 3 экспериментальных визита (холодные, нейтральные, жаркие условия)
• Общее время участия: примерно 14 часов в течение до 4 месяцев

Популяция исследования

В исследовании примут участие 30 взрослых в возрасте 18-45 лет с диабетом 1 типа не менее 2 лет. Участники будут разделены поровну по:

• Полу: 50% мужчины, 50% женщины
• Методу введения инсулина: 10 человек, использующих множественные ежедневные инъекции, 10 человек, использующих инсулиновые помпы, 10 человек, использующих гибридные замкнутые системы

Процедуры предварительного визита

Во время первого визита в Монреальский институт клинических исследований (IRCM) участники:

• Ознакомятся и подпишут документы информированного согласия
• Заполнят анкеты по истории болезни и образу жизни
• Заполнят анкету о воздействии жары на основе рекомендаций Министерства здравоохранения Канады
• Заполнят анкету GENESIS PRAXY для документирования факторов, связанных с полом
• Пройдут измерения тела, включая рост, вес, окружность талии и сканирование состава тела
• Измерят частоту сердечных сокращений в покое и артериальное давление
• Получат обучение по использованию непрерывного монитора глюкозы (если еще не используют его)

Процедуры экспериментальных визитов

Каждый из трех экспериментальных визитов будет проходить в Центре ÉPIC и следовать одному и тому же протоколу в разных температурных условиях:

Фаза до воздействия (60 минут)

• Участники прибывают через 2 часа после употребления стандартизированного перекуса (100 г греческого йогурта) со своей обычной дозой инсулина
• Измерение массы тела
• Установка ректального температурного зонда (самостоятельно вводится в уединении)
• Установка внутривенного катетера для забора крови
• Прикрепление датчиков температуры кожи, манжеты для измерения артериального давления и монитора сердечного ритма
• 60-минутный период отдыха при комнатной температуре для установления базовых измерений

Фаза температурного воздействия (120 минут)

Участники будут сидеть в климатической камере, настроенной на одно из трех условий:

• Холод: 10°C (50°F) – вызывает дрожь и увеличивает расход энергии примерно на 80%
• Нейтрально: 23°C (73°F) – комфортная комнатная температура
• Жарко/Влажно: 36°C (97°F) при влажности 65% – имитирует жаркий летний день в Монреале

Измерения во время воздействия

Непрерывный мониторинг:

• Частота сердечных сокращений с помощью нагрудного монитора
• Температура ядра тела с помощью ректального зонда
• Температура кожи в четырех точках (рука, грудь, бедро, голень)
• Уровень сахара в крови с помощью непрерывного монитора глюкозы (проверяется каждые 15 минут)

Периодические измерения:

• Артериальное давление каждые 10 минут
• Образцы крови на исходном уровне, через 60 минут и 120 минут для анализа глюкозы, инсулина, глюкагона и других метаболических маркеров
• Оценки комфорта и ощущений каждые 10 минут с использованием визуальных шкал для теплового комфорта, теплового ощущения и жажды

Контроль безопасности

На протяжении каждого визита исследовательский персонал будет постоянно контролировать участников на предмет:

• Признаков гипогликемии (низкого уровня сахара в крови) – при необходимости немедленно лечить глюкозой
• Пределов температуры ядра тела (остановка, если ≤35,5°C во время холода или ≥39,5°C во время теплового воздействия)
• Пределов артериального давления (остановка, если >180/110 мм рт.ст. или <90/60 мм рт.ст.)
• Комфорта участника и готовности продолжать

Сбор данных

24-часовые журналы активности

Участники будут записывать потребление пищи, дозы инсулина, режим сна и физическую активность в течение:

• 48 часов до предварительного визита (базовый образ жизни)
• 24 часов до каждого экспериментального визита
• 24 часов после каждого экспериментального визита

Непрерывный мониторинг глюкозы

Датчик Dexcom G7 будет установлен за 48-72 часа до каждого визита для записи:

• Паттернов глюкозы во время температурного воздействия
• 24-часового контроля глюкозы до и после каждого визита
• Времени в целевом диапазоне (3,9-10,0 ммоль/л)
• Времени выше целевого диапазона (>10,0 ммоль/л)
• Времени ниже целевого диапазона (<3,9 ммоль/л)

Лабораторные анализы

Образцы крови будут проанализированы на:

• Уровень глюкозы и инсулина в плазме
• Глюкагон (гормон, повышающий уровень сахара в крови)
• Свободные жирные кислоты и глицерин (маркеры метаболизма жиров)
• Другие метаболические гормоны

Особые соображения

Для участниц-женщин Визиты исследования будут запланированы на фолликулярную фазу менструального цикла (или фазу плацебо для тех, кто использует оральные контрацептивы), поскольку гормональные изменения могут влиять на уровень сахара в крови.

Методы введения инсулина Исследование изучит, реагируют ли разные методы введения инсулина (инъекции, помпы или автоматизированные системы) на изменения температуры по-разному.

Безопасность и комфорт участников

• По крайней мере два сотрудника исследовательской группы будут присутствовать во время каждого визита
• Один сотрудник будет оставаться в климатической камере с участником
• Участники могут в любое время попросить прекратить воздействие
• Существуют процедуры на случай серьезных эпизодов уровня сахара в крови
• Носки и перчатки будут предоставлены во время холодового воздействия при необходимости

Значимость исследования

Это исследование предоставит первые современные доказательства того, как температура окружающей среды влияет на всасывание инсулина и контроль уровня сахара в крови у людей с диабетом 1 типа. Результаты могут привести к новым клиническим рекомендациям по управлению диабетом во время экстремальных погодных явлений, потенциально снижая повышенные риски для здоровья, с которыми сталкиваются люди с диабетом 1 типа во время волн жары и резких похолоданий.

Результаты исследования могут послужить основой для рекомендаций по корректировке доз инсулина во время экстремальных температур и помочь медицинским работникам лучше консультировать пациентов с диабетом 1 типа по управлению их состоянием во время все более частых экстремальных погодных явлений, связанных с изменением климата.