Typ 2-diabetes, kardiovaskulär komorbiditet och miljötemperatur (DiabColdHeat)

Projektets betydelse i förhållande till aktuell kunskap Temperatur, hälsa och klimatförändringar. Både höga och låga och omgivningstemperaturer orsakar obehag och försämring av fysisk prestanda. Dessa normala fysiologiska reaktioner som framkallas för att förlora eller bevara kroppsvärme kan förvärra förloppet av kroniska sjukdomar och leda till ett högre antal vårdbesök, sjukhusvistelser eller dödsfall. Globalt sett orsakas de flesta av de negativa hälsoeffekterna av kyla, snarare än värme, och inträffar redan vid milda icke-optimala temperaturer.

Miljötemperaturer återspeglar de primära effekterna av klimatförändringar (CC), det största hälsohotet under 2000-talet. CC innebär i första hand en global ökning av temperaturer, och särskilt i frekvensen, intensiteten och varaktigheten av extrema värme. I samband med vädrets variation förutsägs även högre mängder nederbörd, moln och vindar. Nordliga klimat, som Finland, är föremål för enorma årliga temperaturvariationer (från ca. +30°C till -30°C) tillsammans med periodisk förlängning av extrema temperaturer (hetta och kyla). Globala prognoser förutspår att hälsoeffekterna av kyla fortsätter att vara fler än värmens i Finland, men värmeexponeringen blir allt viktigare, också på grund av bristen på anpassning till höga temperaturer hos nordborna.

T2D och temperatur. Den globala förekomsten av diabetes är 425 miljoner människor, varav 77% är i arbetsför ålder och beräknas öka till 629 miljoner människor år 2045. Typ 2-diabetes (T2D) står för 90 % av diabetespatienterna. I Finland har förekomsten av T2D ökat markant hos män under de senaste 35 åren. Diabetes av alla slag kan leda till mikro- (retino-, nefro- och neuropatier) och makrovaskulära (cerebral, kranskärls- och perifer artärsjukdom) komplikationer och resultera i högre sjuklighet och förtida dödsfall. Den ekonomiska bördan av de direkta och indirekta kostnaderna för diabetes är enorm och utgjorde 1,8 % av BNP 2015.

Epidemiologiska studier tyder på att icke-optimala miljötemperaturer och diabetes är associerade med högre sjuklighet och dödlighet. En studie av 4,5 miljoner GP-konsultationer visade att personer med T2D sökte läkarvård oftare med både låga och höga temperaturer. Dessutom var kalla och varma temperaturer förknippade med en 12% och en 30% ökning av diabetesrelaterade sjukhusinläggningar.

Värmeexponering kan innebära en mindre förmåga att förlora ytterligare kroppsvärme (högre värmebelastning) till omgivningen och högre kardiovaskulär belastning.

Såvitt vi vet finns det endast tre kontrollerade studier som har bedömt värmeexponering för hela kroppen bland personer med T2D. Hos friska personer vidgar höga temperaturer ytliga blodkärl vilket gör det möjligt att överföra ytterligare kroppsvärme till miljön. Följaktligen riktas blodflödet till kroppsytan, vilket ökar hjärtfrekvensen och hjärtarbetsbelastningen. Hos personer med T2D kan utvidgningen av blodkärlen försenas och leda till minskad förmåga att förlora värme genom hudcirkulationen. Dessutom kan störd endotelfunktion och stelnade blodkärl leda till en försvagad sänkning av blodtrycket. Faktorer, såsom minskad svettning, samt autonoma och perifera neuropatier kan ytterligare försämra förmågan att förlora kroppsvärme till omgivningen. Faktum är att en studie som involverade äldre vuxna med T2D upptäckte minskad förmåga att förlora ytterligare kroppsvärme under träning, vilket resulterade i större termisk belastning. Dessutom kan hjärtreglering och förmåga att öka hjärtarbetsbelastningen försämras vid T2D under exponering för värme. Stödjer detta, äldre (ca. 60 år.) personer med T2D visade minskad hjärtfrekvensvariabilitet och reaktion på värme. Slutligen kan hyperkoagulering av personer med T2D öka ytterligare under värmeexponering, men det finns inga studier av ämnet.

Förkylningsexponering kan innebära högre kardiovaskulär belastning och minskad förmåga att producera eller bevara (ökad värmeförlust) kroppsvärme i kallt väder hos personer med T2D.

Det finns inga tidigare kontrollerade studier som bedömer effekterna av förkylningsexponering för hela kroppen bland personer med T2D. Hos friska personer ökar exponering för låg temperatur sympatisk aktivitet som drar ihop ytliga blodkärl, vilket resulterar i förhöjt blodtryck och hjärtarbetsbelastning. Den förvärrade blodtrycksökningen hos personer med T2D kan bero på sympatisk överaktivitet, störd endotelfunktion och stelare artärer. Den förändrade neurala regleringen i T2D kan försämra hjärtkänsligheten för den högre hjärtarbetsbelastningen och syrebehovet i kyla. Förkylningsexponering ökar också blodkoagulationspotentialen, vilket tillsammans med hyperkoagulabilitet relaterad till T2D, kan främja produktionen av tromboser och biverkningar i hjärtat. Mikrovaskulär dysfunktion associerad med autonom neuropati kan också försämra vaskulär respons under lokal nedkylning och möjligen öka känsligheten för låga temperaturer. Förkylningsexponering kan också vara relaterad till minskad värmeproduktion (skalkande termogenes eller minskning av aktivitet och massa av brun fettvävnad).

Modifierande faktorer som möjligen påverkar sårbarheten för hög eller låg temperatur av T2D Högt blodtryck rapporteras hos över två tredjedelar av patienterna med T2D och förekomsten av diabetes och hypertoni (HTN) förutsäger varandra över tid. De två sjukdomarna delar gemensamma metabola abnormiteter och insulinresistens är ett kännetecken för både prediabetes och prehypertoni. Liksom diabetes är även hjärt-kärlsjukdomar temperaturkänsliga. Glykemisk kontroll kan vara viktig för att klara av termisk stress, men de tillgängliga bevisen är knappa. Värmeexponering, särskilt i kombination med träning, kan inducera hypoglykemi. Å andra sidan kan en kort acklimatiseringsperiod till upprepad mild förkylningsexponering förbättra insulinkänsligheten och glykemiskt tillstånd. Medicinering associerad med både behandling av T2D i sig (metformin, gliptiner, gliflotsiner) eller HTN (betablockerare, diuretika, kalciumkanalblockerare, ACE-hämmare), kan signifikant påverka kardiovaskulära och termiska svar, men deras samband med hälsoresultat är inte känd. Regelbunden fysisk aktivitet i sig minskar HbA1c, men kan också förbättra värmeavledningsförmågan, men mekanismerna är oklara.

Våra mål är:1) Bedöma hur avancerad T2D i kombination med högt blodtryck påverkar kardiovaskulär funktion och associerade neurala och metabola svar under passiv exponering av hela kroppen för värme (aktiverar värmeförlust genom högre ytlig cirkulation och svettning) och kyla (orsakar ökning av värmeproduktion och minskning av den ytliga cirkulationen) och jämfört med friska personer. 2) Undersök hur olika diabetiska mikro- och makrovaskulära komplikationer med varierande svårighetsgrad påverkar de observerade kardiovaskulära, neurala och metabola funktionerna när de utsätts för antingen kyla eller värme. 3) Bedöm hur T2D (diagnostiserats eller upptäcks vid klinisk undersökning) ensamt, och i kombination med hypertoni (diagnostiserat eller mätt vid klinisk undersökning) påverkar rapporterade köld- eller värmerelaterade kardiorespiratoriska symtom och följaktligen, ur ett longitudinellt perspektiv, sjukhusvistelser och dödlighet. Vi strävar också efter att identifiera påverkan av potentiella bestämningsfaktorer, såsom användning av medicin, fysisk aktivitet och andra demografiska, socioekonomiska och livsstilsfaktorer.

Forskningshypoteser: 1) Exponering av de med T2D kan leda till tidigare värmepåfrestning på grund av minskad förmåga att förlora (minskad svettning och cirkulation) kroppsvärme vid höga temperaturer. 2) Exponering för kyla kan leda till tidigare köldbelastning på grund av försvagad förmåga att konservera (försämrad cirkulation) eller producera kroppsvärme (frysning) vid låga temperaturer. 3) Att ha fler komplikationer ökar sårbarheten för dessa miljöer. 4) På befolkningsnivå rapporterar personer med T2D fler värme- och förkylningsrelaterade symtom på hjärt- och luftvägarna och upplever fler sjukhusinläggningar och dödsfall. Dessa effekter är beroende av glykemisk och blodtryckskontroll, användning av medicin och andra livsstilsfaktorer. 5) Vårdbesök och dödlighet föregås av temperaturer som är högre eller lägre än genomsnittet.