Effekten av omgivningstemperatur på blodsocker och insulinabsorption hos vuxna med typ 1-diabetes (T1Temp)

Bakgrund och motivering

Klimatförändringarna ökar frekvensen av extrema väderhändelser, inklusive värmeböljor och köldknäppar. Personer med typ 1-diabetes löper högre risk för sjukdom och död under dessa extremtemperaturperioder jämfört med personer utan diabetes. Anledningarna till denna ökade risk är dock inte väl förstådda.

När insulin injiceras under huden bildar det ett litet förråd från vilket det gradvis kommer in i blodomloppet. Temperaturen kan påverka hur snabbt detta insulin absorberas. Varmare temperaturer ökar blodflödet till huden, vilket kan påskynda insulinabsorptionen och potentiellt orsaka att blodsockret sjunker för lågt (hypoglykemi). Kallare temperaturer kan bromsa insulinabsorptionen, vilket leder till högre blodsockernivåer (hyperglykemi).

Tidigare forskning från 1980-talet visade att uppvärmning eller nedkylning av injektionsstället påverkar insulinabsorptionen, men dessa studier utfördes innan moderna snabtverkande insuliner och diabetesteknologier som insulinpumpar och kontinuerliga glukosmätare fanns tillgängliga. Inga senare studier har undersökt hur exponering för helkroppstemperatur påverkar insulinabsorption och blodsockerkontroll hos personer med typ 1-diabetes.

Översikt över studieupplägg

Detta är en randomiserad, korsad klinisk prövning där varje deltagare kommer att uppleva alla tre temperaturförhållanden i slumpmässig ordning. Studien inkluderar:

• 1 preliminärt besök för screening och mätningar
• 3 experimentella besök (kalla, neutrala, varma förhållanden)
• Total deltagartid: cirka 14 timmar över upp till 4 månader

Studiepopulation

Studien kommer att rekrytera 30 vuxna i åldern 18–45 år med typ 1-diabetes i minst 2 år. Deltagarna kommer att delas lika efter:

• Kön: 50 % män, 50 % kvinnor
• Insulintillförselmetod: 10 som använder flera dagliga injektioner, 10 som använder insulinpumpar, 10 som använder hybrida sluten-loop-system

Procedurer för preliminärt besök

Under det första besöket vid Montreal Clinical Research Institute (IRCM) kommer deltagarna att:

• Granska och underteckna informerat samtyckesdokument
• Fylla i medicinsk historik och livsstilsenkäter
• Fylla i en enkät om värmexponering baserad på Health Canada:s riktlinjer
• Fylla i GENESIS PRAXY-enkäten för att dokumentera könsrelaterade faktorer
• Genomgå kroppsmätningar inklusive längd, vikt, midjeomfång och kroppssammansättningsscanning
• Få vilopuls och blodtryck mätta
• Få utbildning i användning av kontinuerlig glukosmätare (om de inte redan använder en)

Procedurer för experimentella besök

Vart och ett av de tre experimentella besöken kommer att äga rum på Centre ÉPIC och följa samma protokoll under olika temperaturförhållanden:

Förfas före exponering (60 minuter)

• Deltagarna anländer 2 timmar efter att ha ätit en standardiserad mellanmål (100 g grekisk yoghurt) med sin vanliga insulindos
• Kroppsviktsmätning
• Installation av rektal temperaturprobe (självinsatt privat)
• Placering av intravenös kateter för blodprovstagning
• Fästning av hudtemperatursensorer, blodtrycksmanschett och hjärtfrekvensmonitor
• 60-minuters viloperiod vid rumstemperatur för att fastställa baslinjemätningar

Temperatur-exponeringsfas (120 minuter)

Deltagarna kommer att sitta i ett klimatkammare inställd på ett av tre förhållanden:

• Kallt: 10 °C (50 °F) – orsakar frysning och ökar energiförbrukningen med cirka 80 %
• Neutralt: 23 °C (73 °F) – bekväm rumstemperatur
• Varmt/fuktigt: 36 °C (97 °F) med 65 % luftfuktighet – simulerar en varm sommardag i Montreal

Mätningar under exponering

Kontinuerlig övervakning:

• Hjärtfrekvens via bröstbandmonitor
• Kärntemperatur via rektal probe
• Hudtemperatur på fyra platser (arm, bröst, lår, vader)
• Blodsockernivåer via kontinuerlig glukosmätare (kontrolleras var 15:e minut)

Intermittenta mätningar:

• Blodtryck var 10:e minut
• Blodprover vid baslinje, 60 minuter och 120 minuter för analys av glukos, insulin, glukagon och andra metaboliska markörer
• Komfort- och sensationsbedömningar var 10:e minut med visuella skattningsskalor för termisk komfort, termisk sensation och törst

Säkerhetsövervakning

Under hela varje besök kommer forskningspersonal kontinuerligt att övervaka deltagarna för:

• Tecken på hypoglykemi (lågt blodsocker) – behandlas omedelbart med glukos vid behov
• Gränser för kärntemperatur (avbryts om ≤35,5 °C under kyla eller ≥39,5 °C under värmexponering)
• Blodtrycksgränser (avbryts om >180/110 mmHg eller <90/60 mmHg)
• Deltagarkomfort och vilja att fortsätta

Datainsamling

24-timmars aktivitetsloggar

Deltagarna kommer att registrera sin matintag, insulindoser, sömnvanor och fysisk aktivitet för:

• 48 timmar före det preliminära besöket (baslinjelivsstil)
• 24 timmar före varje experimentellt besök
• 24 timmar efter varje experimentellt besök

Kontinuerlig glukosövervakning

En Dexcom G7-sensor kommer att installeras 48–72 timmar före varje besök för att fånga:

• Glukosmönster under temperatur-exponering
• 24-timmars glukoskontroll före och efter varje besök
• Tid i målnivå (3,9–10,0 mmol/L)
• Tid över målnivå (>10,0 mmol/L)
• Tid under målnivå (<3,9 mmol/L)

Laboratorieanalyser

Blodprover kommer att analyseras för:

• Plasmaglukos- och insulinnivåer
• Glukagon (hormon som höjer blodsockret)
• Fria fettsyror och glycerol (markörer för fettomsättning)
• Andra metaboliska hormoner

Särskilda överväganden

För kvinnliga deltagare Studiebesöken kommer att schemaläggas under follikelfasen av menstruationscykeln (eller placebopillerfasen för de som använder p-piller) eftersom hormonförändringar kan påverka blodsockernivåerna.

Insulintillförselmetoder Studien kommer att undersöka om olika insulintillförselmetoder (injektioner, pumpar eller automatiserade system) reagerar olika på temperaturförändringar.

Deltagarsäkerhet och komfort

• Minst två medlemmar av forskningspersonalen kommer att vara närvarande under varje besök
• En personalmedlem kommer att stanna i klimatkammaren med deltagaren
• Deltagarna kan begära att avbryta exponeringen när som helst
• Akutprocedurer finns på plats för allvarliga blodsockerhändelser
• Strumpor och handskar kommer att tillhandahållas under källexponering vid behov

Studiens betydelse

Denna forskning kommer att ge det första moderna beviset om hur omgivningstemperatur påverkar insulinabsorption och blodsockerkontroll hos personer med typ 1-diabetes. Resultaten kan leda till nya kliniska riktlinjer för diabeteshantering under extrema väderhändelser, vilket potentiellt kan minska de ökade hälsoriskerna som personer med typ 1-diabetes löper under värmeböljor och köldknäppar.

Studieresultaten kan ge underlag för rekommendationer om insulindosjusteringar under temperatur-extremer och hjälpa hälso- och sjukvårdspersonal att bättre rådge patienter med typ 1-diabetes om att hantera sitt tillstånd under allt vanligare extrema väderhändelser relaterade till klimatförändringarna.