Jämförelse av en ny teknik för mätning av insulinresistens genom scintigrafi med referenstekniken (GLUCIMAG2)

För närvarande har typ II diabetes mellitus nått epidemiska nivåer i världen. Dessutom är förutsägelsen för år 2030 ännu mer alarmerande. Insulinresistens, som kännetecknas av en deprimerad cellulär känslighet för insulin i insulinkänsliga organ, är ett centralt inslag i det metabola syndromet och en riskfaktor för typ 2-diabetes. Dess utseende kan föregå diagnosen sann diabetes flera år. Insulinresistens resulterar i minskad membrantranslokation av GLUT-4, hela den molekylära mekanismen förblir oklar. För närvarande finns det inget enkelt verktyg för att mäta insulinresistens. Guldstandardtekniken förblir den hyperinsulinemiska euglykemiska klämman. Komplexiteten och längden hos denna teknik gör den dock olämplig för rutinmässig klinisk användning. Många metoder eller index har föreslagits för att bedöma insulinresistens hos människor, men ingen har visat tillräcklig relevans för att användas i klinisk användning. Dessutom fokuserar alla dessa kliniska mätningar på glukosupptag i hela kroppen, men en korrekt och bekväm procedur för mätning av insulinresistens per organ skulle vara intressant. Det finns faktiskt allt fler bevis för insulinresistens som en primär etiologisk faktor i utvecklingen av icke-ischemisk hjärtsvikt (HF), ett annat växande folkhälsoproblem.

Nukleär avbildning ger intressanta metoder för att mäta insulinresistens med hjälp av Positron Emission Tomographic (PET) spårämne. Två glukosanaloger [18F]2-fluoro-2-deoxi-D-glukos (FDG) och [11Cl-30metyl-n-glukos (3-OMG) har använts för att utvärdera icke-invasivt det cellulära upptaget av glukos med användning av PET-tekniker för flera organ som hjärta, skelettmuskelblod-hjärnbarriär och lever. [18F] 2-fluoro-2-deoxi-D-glukos (FDG), den vanligaste användningen för att studera glukosmetabolism hos människor, tillåter uppskattning av glukostransport och dess fosforylering. Ett antal kinetiska modelleringsmetoder har använts för kvantifiering av glukosutnyttjandehastigheter med FDG. FDG transporteras och fosforyleras som nativt glukos, men beräkning av glukosupptag och metabolism kräver användning av korrektionsfaktorer för varje process som slås samman till en klumpad konstant. Den största begränsningen av dessa tillvägagångssätt är att kvantifiering av glukosmetabolism kräver kunskap om den klumpade konstanten, en faktor som relaterar det kinetiska beteendet hos FDG till naturligt förekommande glukos i termer av den relativa affiniteten för varje molekyl för den trans-sarkolemmala transportören och för hexokinas. Tyvärr varierar värdet av den klumpade konstanten hos människor under olika fysiologiska och patofysiologiska förhållanden, och metabolisk avbildning med PET behöver standardisering av metabola tillstånd genom hyperinsulinaemisk euglykemisk klämma. 3-OMG framstår som en idealisk glukosanalog för att undersöka transmembrantransport. Men på grund av den korta halveringstiden för 11C (t1/2 = 20 min), kan denna analog endast användas i kliniska institutioner i närheten av en cyklotron och som har tillgång till PET-enheter.

Enligt dessa kunskaper har utredarna utvecklat en originalförening, [123I] 6-deoxi-6-jod-D-glukos (6DIG), som ett spårämne för glukostransport motsvarande 3-OMG, referensspårämnet. 6-DIG har tidigare utnyttjats för att mäta IR in vivo och utredarna överför denna mätteknik till människa, perfekt validerad i djur. Tidigare har de rapporterat den första användningen av ett potentiellt spårämne för datortomografi (SPECT) för singelfotonutsläpp för att studera basal och insulinstimulerad glukostransport icke-invasivt. I en fas I av utvecklingen använder de en ny nukleär sond som använder ett joderat spår av glukostransport för klinisk tillämpning och specifik bildbehandling för att bedöma hjärtinsulinresistens hos friska eller diabetiker. Resultaten hos människor visar att denna teknik snabbt ger insulinresistensindex (kvotscintigrafimätning av glukostransport i hjärtat före och efter infusion av insulin) i ett enkelt förfarande, vilket öppnar nya möjligheter för screening för pre-diabetespatienter.