De interactie tussen de glucoseregulatie en slaap kenmerken in patienten met een type 1 Diabetes Mellitus

Intensieve behandeling met insuline in combinatie met regelmatige zelfcontrole
van de bloedsuikerspiegels kunnen de glucosestofwisseling bij patienten
aanzienlijk verbeteren, maar geheel normaal wordt deze helaas niet. Dit blijkt
bijvoorbeeld uit de verhoogde HbA1c waarden bij patienten met DM1, die zelfs
bij de goed ingestelde patienten verhoogd zijn, in vergelijking met gezonde
vrijwilligers.

Slaap en glucoseregulatie:

Slaap speelt een belangrijke rol in het diurnaal ritme van de glucose
tolerantie. Er is een sterke relatie tussen slaap duur en glucoseregulatie.
Partiele slaap restrictie gedurende 1 of meerdere nachten induceert glucose
intolerantie en een reductie in de acute insuline reponse als reaktie op
glucose in gezonde vrijwilligers. Ook heeft onze onderzoeksgroep recent
aangetoond dat 1 enkele nacht slaap korter slapen de insulinegevoeligheid al
met ~20% verlaagd in zowel gezonde vrijwilligers als patienten met een type 1
Diabetes Mellitus.

Naast de slaapduur, blijkt ook de slaapkwaliteit invloed te hebben op de
glucoseregulatie. Selectieve onderdrukking van de slow wave sleep (SWS) bij
gezonde vrijwilligers, zonder verandering in slaap duur, veroorzaakt een
duidelijke glucose intolerantie gemeten met de i.v. glucose tolerantie test
(ivGTT), wat aangeeft dat interferentie met de slaap kwaliteit de
glucoseregulatie verstoort, welke waarschijnlijk veroorzaakt door een toename
van de sympathische zenuw activiteit. De effecten van manipulatie van slaap
kwaliteit op de insuline gevoeligheid, gemeten met een hyperinsulinemische
euglycemische clamp methode, is nog niet uitgevoerd bij gezonde vrijwilligers
en patienten met DM1.

De metabole regulatie heeft invloed op de slaap kwaliteit:

Patienten met diabetes mellitus hebben een ander slaap patroon.
Lamond et al. hebben aangetoond dat ongeveer 1/3 van de patienten met diabetes
mellitus rapporteerd moeilijkheden met slapen. andere studies hebben
aangetoond dat patienten met DM2 meer moeilijkheden hebben om in slaap te
komen, in slaap te blijven, en vermoeider overdag zijn dan gezonde
vrijwilligers.

Er is weinig bekend over het slaappatroon in patienten met een DM1. Onderzoek
heeft laten zien dat patienten een andere slaap architectuur hebben dan gezonde
vrijwilligers. Ze slapen lichter, en hebben minder slow wave slaap (SWS)
gedurende de eerste helft van de nacht.
Wij denken dat hyperglycemie in patienten met DM1 de slaapduur en/of kwaliteit
beinvloed. Als het blijkt dat dit waar is, krijg je een vicieuze cirkel:
hyperglycemische ontregeling verstoort de slaapduur en-kwaliteit, en een
verstoorde slaapduur/ kwaliteit leidt weer tot insuline resistentie en een
gestoorde glucose tolerantie.

Het doel van deze studie is om de volgende hypotheses te onderzoeken:
- Hyperglycemie veranderd de slaap (o.a.. slaapduur en -kwaliteit) bij
patienten met DM1
- Verminderde slaap kwaliteit verminderd de insuline-gemedieerde
glucoseregulatie in gezonde vrijwilligers en patienten met DM1

- Het bestuderen van het effect van een hyperglycemische ontregeling op de
slaap karakteristieken (duur en/kwaliteit) in patienten met DM1
' Wat zyn de effecten van een gecontroleerde hyperglycemie op de slaap
karakteristieken (duur en/or kwaliteit) in patienten met DM1"?

- Aan de andere kant, bestuderen wat het effect is van een verminderde slaap
kwaliteit op de basale en insuline-gemedieerde
glucoseregulatie in gezonde vrijwilligers en patienten met DM1.
'Wat is het effect van selectieve suppressie van de slow-wave slaap (SWS) op
de basale en insuline-gemedieerde glucoseregulatie bij
gezonde vrijwilligers en in patienten met DM1'

Deze studie is een prospectieve interventie studie.

Patienten met type 1 slapen 4 nachten in ons onderzoekscentrum:

Studiedag 1: nacht met normale slaap en slaapregistratie om te wennen aan het
slapen in het ziekenhuis en om patienten met een slaapstoornis uit te sluiten.

Studiedag 2: normoglycemische nacht met normale slaap en slaapregistratie. De
volgende ochtend wordt een hyperinsulinemische euglycemische clamp procedure
gedaan om de basale en insulin-gemedieerde glucoseregulatie te meten.

Studiedag 3: hyperglycemische nacht (dmv 50% reductie in de basale en bolus
insuline infusies)met slaapregistratie om te kijken wat het effect van een
hyperglycemie is op de slaapkarakteristieken. Deze onderzoeksdag vindt alleen
plaats bij patienten met een type 1 DM

Studiedag 4: nacht met een verstoring van de slaapkwaliteit.
Selectieve onderdrukking van de slow-wave slaap, zodat de proefpersoon in een
lichtere slaapstadia terechtkomt.
De volgende ochtend wordt een hyperinsulinemische euglycemische clamp procedure
gedaan om de basale en insulin-gemedieerde glucoseregulatie te meten.

De volgorde van de nachten 2, 3 en 4 zal willekeurig worden bepaald.

Gezonde vrijwilligers slapen 3 nachten in ons onderzoekscentrum:

Studiedag 1: nacht met normale slaap en slaapregistratie om te wennen aan het
slapen in het ziekenhuis en om patienten met een slaapstoornis uit te sluiten.

Studiedag 2: normoglycemische nacht met normale slaap en slaapregistratie. De
volgende ochtend wordt een hyperinsulinemische euglycemische clamp procedure
gedaan om de basale en insulin-gemedieerde glucoseregulatie te meten.

Studiedag 3:nacht met een verstoring van de slaapkwaliteit.
Tijdens deze nacht wordt selectief de slow-wave slaap onderdrukt, zodat de
proefpersoon in een lichtere slaapstadia terechtkomt.
De volgende ochtend wordt een hyperinsulinemische euglycemische clamp procedure
gedaan om de basale en insulin-gemedieerde glucoseregulatie te meten.

De volgorde van de nachten 2, 3 en 4 zal willekeurig worden bepaald.

euglycemische nacht vs. hyperglycemische nacht normale slaap vs. selectieve suppressie van de slow-wave sleep.

Belasting van het onderzoek:

De gezonde controles zullen 3 nachten en de patienten met DM1 zullen 4 nachten
in ons onderzoekscentrum slapen met slaapregistratie: 2 nachten normale slaap,
1 hyperglycemische nacht, 1 nacht met selectieve suppressie van de slow wave
sleep (SWS). De proefpersonen zullen hiervan geen gezondheidsrisico
ondervinden. Aaneensluitend op studiedag 2 (normoglycemische nacht) en op de
nacht met selectieve onderdrukking van de slow-wave sleep zullen de
proefpersonen de gehele dag in het ziekenhuis zijn voor de hyperinsulinemsiche
euglycemische clamp procedure. Tijdens deze onderzoeksdagen, ligt de
proefpersoon op bed en wort er bloed afgenomen via een infuus.
- basaal experiment: infusie van gelabeld glucose (6.6-2H2 glucose) .
Gelabeld betekent dat de kern van een waterstofdeeltje is verzwaard
met een extra neutron. Dit gelabeld product is niet radio-actief, van het
toedienen van het gelabeld glucose verwachten we geen
bijwerkingen.
- hyperinsulinemische euglycemische clamp procedure: naast gelabeld glucose
starten we met de intraveneuze infusie van insuline en
glucose. Vanwege het frequent controleren van de bloedglucosegehalte
(elke 5 min) is het optreden van een hypoglycemie zeer
onwaarschijnlijk. De dosering van glucose wordt aangepast afhankelijk van
het gemeten bloedglucose.

Hyperglycemische nacht: Halvering van de basale en bolus bolussen van de
onderhuidse insuline pomp, waardoor er een hyperglycemie wordt bereikt.
Aangezien we de patient goed instrueren om klachten van een hyperglycemie te
herkennen, verwachten we geen bijwerkingen. Ook houden we de patient gedurende
de gehele nacht goed in de gaten.