Diabetes mellitus och mikroRNA som riskfaktorer för lindrig kognitiv funktionsnedsättning: påverkan av livsstilsförändringar

Den aktuella studien genomfördes under perioden februari 2016 till juni 2019 i två steg.

1. Första steget (baslinjebedömning): Det var en tvärsnittsstudie utförd på 163 patienter med typ 2-diabetes mellitus (T2DM) som besökte polikliniker vid NRC. Patienterna var 65 män och 98 kvinnor; i åldrarna 40 till 65 år. Alla patienter var läskunniga och kunde genomföra testerna av kognitiv funktion. Uteslutningskriterierna var T2DM-patienter med anamnes på huvudtrauma, stroke, övergående ischemisk attack, hjärntumör, epilepsi, psykiatrisk sjukdom, hjärt- eller leversvikt och syn- eller hörselnedsättningar. Godkännande av NRC:s etiska kommitté erhölls med registreringsnummer 15131. Deltagarna undertecknade ett skriftligt informerat samtycke innan de inkluderades i studien.

1.1 En intervju ansikte mot ansikte genomfördes med alla deltagare för att samla in data om demografi, sjukdomshistoria och kognitiv funktion. Data inkluderade ålder, kön, utbildningsnivå och tobaksrökning. Detaljerad medicinsk historia av diabetes togs från patienter inklusive ålder för diagnos av diabetes, frekvens av hypoglykemiska attacker, typ av behandling (insulin eller oralt hypoglykemiskt läkemedel), historia av hypertoni, dyslipidemi eller andra sjukdomar och mediciner som tagits. Alla klagomål som tydde på närvaro av sensorisk perifer neuropati såsom stickningar, brännande smärta eller domningar i händer och fötter registrerades. Alla studerade deltagare utsattes för grundlig klinisk undersökning, systoliskt och diastoliskt blodtryck och antropometrisk bedömning (vikt- och höjdmätningar).

1.2 Bedömning av kognitiv funktion med dess domäner utfördes med Adenbrookes Cognitive Examination III (ACE III) test som bedömer fem kognitiva domäner: uppmärksamhet, minne, verbalt flyt, språk och visuospatiala förmågor. Det är den mest tillförlitliga och validerade arabiska formen kognitiva skalan och fritt tillgänglig att tillämpas. Objektiv mild kognitiv funktionsnedsättning (MCI) övervägdes om ACE III-poängen är mindre än 88. Trail Making Test (TMT) användes också. TMT är ett av de mest använda instrumenten inom neuropsykologisk bedömning som en indikator på hastigheten på kognitiv bearbetning och exekutiv funktion. Den bedömer uppmärksamhet, koncentration, psykomotorisk hastighet, kognitiva skiftningar och komplexa sekvenseringsfunktioner genom att mäta den tid som krävs för att koppla ihop en serie av sekventiellt numrerade och bokstäverade cirklar. Testet består av två delar (A och B). Den direkta poängen för varje del representeras av tidpunkten för slutförandet av uppgifterna. Kortare tid indikerar bättre kognitiv funktion.

1.3 Hamilton Rating Scale for Depression (HRSD) användes, det är en av de mest använda skalorna som objektivt bedömer depressionens svårighetsgrad. Skalan innehåller 17 punkter, var och en poängsätts på en 3- eller 5-poängsskala, där slutpoängen indikerar svårighetsgraden av patientens depression. Klassificeringen av depressionsnivån utfördes beroende på National Institute for Health & Clinical Excellence i Storbritannien (UK) (0-7 = Normal, 8-13 = Mild depression, 14-18 = Måttlig depression, 19-22 = Svår depression och ≥ 23 = Mycket svår depression).

1.4 Bedömning av hälsorelaterad livskvalitet (HRQOL) utfördes med hjälp av Short Form-36 (SF-36) frågeformulär. Frågeformuläret innehåller 36 punkter som omfattar åtta domäner av hälsostatus som är fysisk funktion (PF), fysisk roll (RP), kroppslig smärta (BP), allmän hälsouppfattning GH), vitalitet (VT), social funktion (SF), roll emotionell (RE) och mental hälsa (MH). Poängen för varje domän är från 0 till 100, med ett betyg på "100" som bästa hälsobetyg. Den arabiska versionen av frågeformuläret användes.

1.5 Bedömning av T2DM-patienters livsstil. Patienterna fick ett utformat frågeformulär för att bedöma sin livsstil angående näringsvanor, fysiska, sociala och mentala aktiviteter och åsikten om det bästa sättet att motivera dem att ändra sin livsstil.

1.6 Baslinjelaboratorieanalys. Fem ml blodprov togs under fullständig aseptisk teknik från varje deltagare, efter att ha fastat i minst 10 timmar i början av studien. Den delades upp i torra vanligt och lavendel etylendiamintetraättiksyra (EDTA) vacutainerrör. Nivå av glykerat hemoglobin (HbA1c) och totalt kolesterol i blodet utvärderades med Olympus-au-400 kemi autoanalysator. Koncentrationer av malondialdehyd (MDA) i serum bestämdes med användning av ELISA-kit baserat på den kompetitiva bindningsenzymimmunanalystekniken. Erytrocyter undersöktes med avseende på den enzymatiska antioxidantaktiviteten av katalas, glutationperoxidas (GPx) och glutationreduktas (GR).

1.7 För miRNA-expressionsanalys: Blod drogs in i speciella RNA-konserveringsrör; inverterad 8-10 gånger och förvarades sedan fryst vid -80°C för ytterligare RNA-extraktion. RNA-isolering och uppskattning av RNA-kvalitet användes innan man initierade karakteriseringen av miRNA-uttryck. Endast 1-10 nanogram renat totalt RNA eller motsvarande var tillräckligt för att tillförlitligt kvantifiera miRNA av intresse. Koncentrationerna av miRNA som valts ut i denna studie bestämdes av TaqMan miRNA kvantitativa kvantitativa realtidsanalyser (qRT) Polymerase Chain Reaction (PCR) (Applied Biosystems) i plasmaproverna enligt tillverkarens instruktioner. Ett tvåstegsprotokoll tillämpades som endast kräver omvänd transkription med en miRNA-specifik primer, följt av realtids-PCR med TaqMan-sonder. TaqMan MicroRNA-analyser är en målspecifik stam-loop-struktur omvänd transkriptionsprimer. Stam-loopen uppnår två mål: 1) specificitet för endast det mogna miRNA-målet, och 2) bildning av en omvänt transkriptas (RT)-primer/mogen miRNA-chimär, som förlänger 5'-änden av miRNA. RT-reaktioner som innehåller RNA-prover, looped-primers, 1 X buffert, omvänt transkriptas och RNas-inhibitor kommer att inkuberas i 30 minuter vardera, vid 16°C och vid 42°C. Den resulterande längre RT-amplikonen presenterar en mall som kan användas för standard realtids-PCR, med hjälp av TaqMan-analyser. Därefter utfördes realtids-PCR på Quant Studio 12 K Flex Real-Time PCR-instrument.

Andra steget (interventionsförsök): Detta steg var en interventionsstudie för hälsoutbildning och livsstilsförändringar. Det genomfördes för att implementera livsstilsförändringsprogrammet på T2DM-patienter.

2.1 Utformning av två hälsopedagogiska häften Efter att ha identifierat T2DM-deltagarnas behov utformade forskargruppen två hälsopedagogiska häften. Det första häftet med titeln "Diabetes mellitus och hur man kontrollerar dess komplikationer". Häftet innehåller information om T2DM-sjukdom och hur den påverkar olika kroppssystem som leder till diabetes mellitus (DM)-komplikationer. Den innehåller också information om normala och onormala nivåer av fasteblodsocker och glykerat hemoglobin (HbA1c). Den visar hur man kontrollerar och förebygger DM-komplikationer, betonar hälsosam kost och kolhydraträkning, fysiska aktiviteter, strikt efterlevnad av medicinsk behandling och undvikande av stress. Det andra häftet med titeln "Lätt kognitiv funktionsnedsättning och hur man förebygger" innehåller information om definition av kognitiv funktion, MCI och Alzheimer och dess samband med T2DM och riskfaktorer för kognitiv funktionsnedsättning och hur man kontrollerar och förbättrar kognitiv funktion.

2.2 Implementering av patientutbildningsprogram: Endast 144 deltagare tackade ja till inbjudan att delta i hälsoutbildningssessionerna. Det faktiska antalet deltagare var bara 121. Skälen till att de inte deltog inkluderar: ointresse och de vägrade engagemang för livsstilsprogrammet.

2.2.1 Ansikte mot ansikte och gruppdiskussion HE-sessioner för att uppmuntra livsstilsförändringar: Alla studerade patienter bjöds in att delta i HE-sessionerna. Sju sessioner hölls på NRC under en period av nästan två månader som förklarade de två designade häften. HE-föreläsningar presenterades av folkhälsoteamet och en diabetesexpert som deltog i gruppdiskussionen för att förklara och svara på frågorna relaterade till hantering av T2DM. HE-program gavs för att kontrollera DM, information om livsmedel som är viktiga för hjärnans hälsa och olika intellektuella spel för att förbättra deras kognition.

2.2.2 Spridning av utbildningsmaterial De förberedda häften delades ut till alla deltagare. Deltagarna informerades om vikten av dessa två häften för att förbättra sin vetenskapliga information om T2DM och MCI.

2.2.3 Omvärdering av laboratorieanalys. Tre ml blodprov togs under fullständig aseptisk teknik från varje deltagare, efter att ha fastat i minst 10 timmar vid tidpunkten för hälsoutbildning. Det syftade till att bedöma FBG, HbA1c och totalt kolesterol i blodet strax före interventionen och omvärderades tre månader under interventionen för att vara ett incitament för patienterna som en övervakning av framstegen de uppnådde på grund av livsstilsförändringar. Varje deltagare ombads att ta emot sina laboratorieresultat personligen från forskargruppen. Detta gjorde det möjligt att diskutera tolkningen av hans resultat och på så sätt återuppmuntra eller ge honom alla nödvändiga råd för att behålla hans anslutning till livsstilsförändringsprogrammet.

2.2.4 Klinisk uppföljning och hantering utfördes av specialist i endokrinologi och neurologi beroende på laboratorieresultat och patientens följsamhet.

2.2.5 Individualiserat medicinskt kostprogram: Varje deltagare ombads att fylla i en 3-dagars matdagbok. Dessa diskuterades individuellt med varje deltagare genom en intervju ansikte mot ansikte för att ge råd och övertyga dem om att ändra sina kostvanor. Varje patient fick lära sig hur han kan reglera sin kost beroende på resultatet av laboratorieanalys och kolhydraträkning.

2.2.6 Individuellt anpassat uppföljningsschema varannan vecka distribuerades också som en vägledning för de riktade hälsobeteenden som behövde ändras, vilket möjliggjorde självövervakning av deras uppnådda framsteg. Under en period av 6 månader följdes deltagarna upp via mobiltelefon, med hjälp av designade ark, för att bedöma patienternas följsamhet och efterlevnad av livsstilsmodifieringsprogrammet.

2.2.7 WhatsApp-telefonansökningsgrupp: Deltagarna var välkomna att kontakta forskarteamet när de hade några frågor angående livsstils- eller behandlingsändringar. Genom denna grupp spelades 12 ljudmeddelanden in och distribuerades. Dessa meddelanden sammanfattade innehållet i häftet, för att vara ett lättillgängligt sätt för patienterna att hjälpa dem att följa hälsoutbildningen. Tips för hälsosamma vanor samt övningar för mentala aktiviteter laddades också upp till denna grupp.

2.3.8 Slutlig omvärdering av klinisk status och laboratorieprofil. Sex månader efter rekryteringen genomfördes en intervju ansikte mot ansikte med de 98 deltagare som fortsatte till slutet av studien. De fyllde i ett sista formulär för att bedöma deras överensstämmelse med programmet. ACE III-testet och TMT med dess två delar A och B-test omvärderades med klinisk, vikt- och blodtrycksutvärdering för att utvärdera effekten av livsstilsförändringsprogrammet på kognitiv funktion. Livskvalitet och depression omvärderades med hjälp av SF-36 respektive HRDS frågeformulär. Laboratorieanalys för nivån av HbA1c, lipidprofil, oxidant och antioxidant omvärderades efter interventionen.