Резюме

ОБЕКТИВЕН- Един от сигналите за β-клетката да поддържа адекватен отговор на влошаване на инсулиновата чувствителност е повишената гликемия на околната среда, а именно концепцията за „глюкозна алостаза“. Проучихме дали глюкозната алостаза може да бъде демонстрирана с помощта на орални тестове за толерантност към глюкоза (OGTTs) и ефектите от динамиката на β-клетъчното търсене върху надлъжните промени на глюкозния толеранс при затлъстела младеж.

алостазата

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА- Използван е анализ на напречното сечение на 784 OGTT на затлъстела младеж, за да се демонстрира концепцията за алостаза, а надлъжна оценка на 181 субекта е използвана за изследване на ефектите от промените в β-клетъчното търсене и степента на затлъстяване върху глюкозния толеранс.

РЕЗУЛТАТИ- Глюкозната алостаза може да бъде демонстрирана с помощта на индекси, получени от OGTT. Нарастващото β-клетъчно търсене и степента на затлъстяване на изходно ниво са независимо свързани с повишенията на околната гликемия с течение на времето. Изходният BMI Z резултат е допринесъл значително за повишените нива на глюкоза при втория OGTT, докато промяната в степента на затлъстяване по време на проследяването не е била.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ- Увеличаването на β-клетъчното търсене, свързано с влошаване на инсулиновата чувствителност и степента на затлъстяване, имат самостоятелна роля в развитието на повишени нива на глюкоза с течение на времето. Това означава, че може да е необходима периферна сенсибилизация на инсулин и/или повишаване на β-клетките заедно със значително намаляване на затлъстяването, за да се предотврати развитието на променен метаболизъм на глюкозата при затлъстели младежи.

Връзката между инсулиновата чувствителност и секрецията се описва като хипербола; по този начин, когато инсулиновата чувствителност е намалена, се изисква повишаване на секрецията на инсулин, за да се поддържа евгликемия (1). Тази връзка е описана като „индекс на разположение“ (DI) и отразява потенциала за адаптация на β-клетките за влошаване на инсулиновата резистентност (2). Концепцията на DI разглежда β-клетката като реагиращ орган на стимули, генерирани от инсулинови целеви органи като мускули, черен дроб или мазнини. Има няколко потенциални кандидати, които могат да сигнализират за β-клетката по отношение на околната инсулинова чувствителност, един от които очевидно е глюкоза. Ако глюкозата е периферен сигнал за β-клетката да увеличи секрецията на инсулин, нивата на гликемия трябва да се повишат, за да осигурят непрекъснат стимул за генерирането на тази компенсация. Това явление се нарича „глюкозна алостаза“ и е елегантно описано от Stumvoll et al. (3) използване на скоби при възрастни.

Както разпространението на затлъстяването в детска възраст (4), така и на диабет тип 2 при младежите напоследък се е увеличило значително; по този начин те са описани като „двойни епидемии“ (5). Бързото темпо, с което се развива диабет тип 2 при затлъстели деца, повдига въпроси относно потенциалното въздействие на затлъстяването само по себе си в основната патофизиология на заболяването в сравнение с възрастните. Потенциалните кандидати, които могат да свържат затлъстяването и променения метаболизъм на глюкозата, независимо от ефектите върху инсулиновата чувствителност, включват повишени свободни мастни киселини, възпалителни цитокини, получени от мазнини, и ниски нива на адипонектин, което може да медиира ускорена β-клетъчна недостатъчност.

По-рано показахме, че тестът за орален глюкозен толеранс (OGTT) може да се използва за демонстриране на хиперболичната връзка на чувствителността и секрецията на инсулин при затлъстели деца и юноши (6). Целите на това проучване бяха 1) да се демонстрира концепцията за глюкозната алостаза, като се използва кохорта от напречно сечение на затлъстели деца и юноши, които са извършили OGTT и 2) да се изследват ефектите от промените в β-клетъчното търсене и състоянието на затлъстяването с течение на времето върху глюкозата нива, използващи надлъжна кохорта от затлъстели деца и юноши, които са повторили своите OGTT. Ние предположихме въз основа на нашите предварителни констатации (7), че повишената степен на затлъстяване и непрекъснатото наддаване на тегло ще имат независим ефект върху нивата на гликемия по време на надлъжно проследяване, независимо от промените в инсулиновата чувствителност и/или β-клетъчното търсене.

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯ -

Субектите са изследвани в Центъра за детски клинични изследвания в Йейл в 8:00 сутринта след 12-часов пост през нощта, както беше описано по-рано (7,8). След това бяха получени две изходни проби за измерване на плазмена глюкоза, инсулин, С-пептид и липиди. След това, ароматизирана глюкоза (Orangedex; Custom Laboratories, Baltimore, MD) в доза от 1,75 g/kg телесно тегло (до максимум 75 g) се дава перорално и се вземат кръвни проби на всеки 30 минути в продължение на 180 минути за измерване на плазмената глюкоза, инсулин и С-пептид.

Биохимичен анализ

Връзка на индексите за инсулинова секреция и чувствителност, получени от OGTT, и техните взаимодействия. Както е показано, за даден DI, тъй като инсулиновата чувствителност е по-ниска, ранният инсулинов отговор е по-висок. Това се превръща в по-голям BCDI, отразяващ метаболитното натоварване, поставено върху β-клетката, за да се поддържа постоянен DI и нормална глюкозна хомеостаза.