Sushmita Pamidi

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Kristen Wroblewski

2 Departamentul de Studii Sanitare, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Josiane Broussard

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Andrew Day

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Erin C. Hanlon

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Varghese Abraham

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Esra Tasali

1 Departamentul de Medicină, Universitatea din Chicago, Chicago, Illinois

Abstract

OBIECTIV

Pentru a evalua dacă prezența apneei obstructive de somn (OSA) afectează metabolismul glucozei la persoanele tinere, slabe, sănătoase și fără boli cardiometabolice.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Într-un proiect prospectiv, 52 de bărbați sănătoși (vârsta 18-30 ani; IMC 18-25 kg/m 2) au fost supuși unei polisomnografii de laborator, urmată de un test de toleranță orală la glucoză (OGTT). Am stratificat toți subiecții în funcție de prezența sau absența riscului de diabet pe bază de etnie și istoricul familial al diabetului zaharat. Am folosit apoi o abordare de potrivire a frecvenței și a selectat aleatoriu indivizi fără OSA, rezultând un total de 20 de bărbați de control fără OSA și 12 bărbați cu OSA. Indicii de toleranță la glucoză, sensibilitatea la insulină și secreția de insulină (faza incipientă și totală) au fost comparați între bărbații cu OSA și subiecții martor. Zonele incrementale sub curbele de glucoză (incAUCglu) și insulină (incAUCins) au fost calculate utilizând metoda trapezoidală de la 0 la 120 min în timpul OGTT.

REZULTATE

Bărbații cu OSA și subiecții de control au fost similari în ceea ce privește vârsta, IMC, riscul de diabet pe bază de etnie, istoricul familial de diabet și nivelul de exercițiu. Ambele grupuri au avut tensiune arterială sistolică și diastolică normală și niveluri lipidice în repaus alimentar. După ingestia unei sarcini de glucoză, bărbații cu OSA au avut o sensibilitate la insulină cu 27% mai mică (estimată prin indicele Matsuda) și o secreție totală de insulină cu 37% mai mare (incAUCins) decât subiecții martor, în ciuda nivelurilor comparabile de glucoză (incAUCglu).

CONCLUZII

La bărbații tineri, slabi și sănătoși, care nu prezintă boli cardiometabolice, prezența OSA este asociată cu rezistența la insulină și o creștere compensatorie a secreției de insulină pentru a menține toleranța normală la glucoză. Astfel, OSA poate crește riscul de diabet de tip 2 independent de factorii de risc cardiometabolici tradiționali.

Apneea obstructivă în somn (OSA) este o tulburare caracterizată prin episoade repetitive de obstrucție a căilor respiratorii superioare în timpul somnului, care are ca rezultat hipoxemie intermitentă și excitații tranzitorii care duc la fragmentarea somnului și la o calitate slabă a somnului. Obezitatea, sexul masculin și vârsta înaintată sunt cei mai puternici factori de risc pentru OSA (1). În special, OSA este foarte răspândit la persoanele supraponderale și obeze (2,3), care reprezintă aproximativ două treimi din S.U.A. populația adultă astăzi.

Dovezi în creștere din studiile clinice bazate pe populație sugerează o asociere între OSA, rezistența la insulină și diabetul de tip 2 la adulții supraponderali și obezi (4-7) chiar și după ajustări statistice pentru vârstă, adipozitate și alți factori de risc împărțiți. În puținele studii care au inclus indivizi cu IMC 2, prezența OSA s-a dovedit a fi asociată cu rezistența la insulină în populații clinice selectate de origine asiatică (8-10) și cu o prevalență mai mare a prediabetului într-un subset de date obținute. din Studiul sănătății inimii în somn, o cohortă multicentrică de adulți care locuiesc în comunitate în SUA (11). Cu toate acestea, aceste studii pe indivizi slabi au fost efectuate la adulți de vârstă mijlocie și mai în vârstă, care au avut grade diferite de boli cardiovasculare, cum ar fi hipertensiunea și dislipidemia, precum și alte potențiale comorbidități. Astfel, nu este încă clar dacă legătura dintre OSA și diabetul de tip 2 este independentă de efectele potențiale de confuzie ale obezității și de alți factori de risc cardiometabolici (12), care prevalează atât în ​​OSA, cât și în tulburările metabolismului glucozei.

Ne-am întrebat dacă prezența OSA afectează metabolismul glucozei la persoanele care sunt altfel sănătoase și lipsite de boli cardiometabolice. Pentru a aborda această întrebare, am evaluat răspunsul la testarea orală a toleranței la glucoză (OGTT) la bărbații tineri sănătoși slabi cu și fără OSA.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Bărbații sănătoși cu vârsta cuprinsă între 18 și 30 de ani și care aveau un IMC între 18 și 25 kg/m 2 au fost recrutați din comunitatea locală ca răspuns la reclame care solicitau voluntari sănătoși, fără probleme de somn. Nu am selectat subiecți în funcție de simptomele OSA. Criteriile de excludere au fost după cum urmează: istoricul oricărei afecțiuni cronice, orice boală acută, muncă în schimburi, deplasarea peste fusuri orare în ultimele 4 săptămâni, starea de spirit deprimată (după cum a fost evaluat de Centrul pentru Studii Epidemiologice ale scorului Depresiei> 16), utilizarea oricărui medicamente sau suplimente eliberate fără prescripție medicală sau fără prescripție medicală cunoscute că afectează metabolismul somnului sau glucozei, fumatul curent, consumul semnificativ de alcool sau cofeină sau constatări anormale la examinarea fizică sau testele de laborator de rutină. Comitetul de revizuire instituțională al Universității din Chicago a aprobat protocolul și toți participanții au dat consimțământul scris în scris.

Toți participanții au suferit o polisomnografie completă de laborator peste noapte pentru evaluarea prezenței și severității OSA. În dimineața următoare, s-a efectuat un OGTT standard de 75 g după un post peste noapte, s-a obținut o electrocardiogramă cu 12 plumburi și s-a recoltat o probă de sânge de post pentru teste de laborator de rutină, inclusiv hemoleucogramă completă, panou metabolic complet, teste ale funcției tiroidiene, panoul lipidic și A1C.

Polisomnografie

analize statistice

Obiectivul principal al acestui studiu a fost de a examina impactul OSA asupra metabolismului glucozei la un grup de bărbați tineri și slabi. În acest sens, participanții au fost selectați pe baza criteriilor prestabilite pentru vârstă (18-30 ani) și IMC (18-25 kg/m 2). Apoi, am stratificat toți indivizii (n = 52) în funcție de doi factori determinanți suplimentari ai riscului de diabet: riscul de diabet pe bază de etnie (clasificat ca fiind „ridicat” pentru afro-americani, asiatici și hispanici și „scăzut” pentru caucazieni) și istoricul familial al diabet (clasificat drept „da” dacă cel puțin o rudă de gradul I a avut diabet de tip 2 și „nu” dacă niciuna dintre rudele de gradul I nu a avut diabet de tip 2). În cele din urmă, am folosit o abordare de potrivire a frecvenței și am selectat aleatoriu de două ori mai mulți indivizi fără OSA (adică subiecți de control) decât au existat indivizi cu OSA (adică subiecți de caz) astfel încât distribuția subiecților de control pe aceste patru straturi a fost aceeași (sau cât mai aproape posibil) ca distribuția subiecților de caz. Această abordare de potrivire a frecvenței a dat un total de 20 de bărbați de control fără OSA și 12 bărbați cu OSA.

tabelul 1

Caracteristicile demografice, cardiovasculare și de somn ale participanților

apnee

Doisprezece din 52 de bărbați aveau OSA. Severitatea OSA a fost în intervalul ușor (de exemplu, Tabelul 1 AHI). Ambele grupuri au avut o presiune arterială sistolică și diastolică medie comparabilă și trigliceride în repaus alimentar și niveluri de colesterol LDL, HDL și colesterol total, care erau toate în intervalul normal, conform ghidurilor clinice.

Timpul total de somn, eficiența somnului și cantitatea de somn REM nu au diferit semnificativ între bărbații cu OSA și subiecții de control. În medie, indicele de excitare a fost semnificativ mai mare și cantitatea de somn cu undă lentă (adică somnul profund) a avut tendința de a fi mai mică la cei cu OSA comparativ cu subiecții de control, ceea ce este în concordanță cu fragmentarea somnului și calitatea slabă a somnului asociată cu OSA. Bărbații cu OSA au avut un grad mai mic, dar, în general, ușor de hipoxemie în comparație cu subiecții martor, reflectat de un indice de desaturare a oxigenului semnificativ mai mare, cu o saturație minimă medie de oxigen> 90%.

Profilul mediu de glucoză plasmatică și insulină în timpul OGTT pentru bărbații cu OSA și bărbații de control fără OSA sunt prezentate în Fig. 1. Măsurile de toleranță la glucoză, sensibilitatea la insulină și secreția de insulină derivate din OGTT la toți participanții sunt prezentate în Tabelul 2. Bărbații cu OSA au avut o sensibilitate la insulină cu 27% mai mică (estimată de indicele Matsuda) și o secreție totală de insulină cu 37% mai mare (incAUCins) decât subiecții martor, în timp ce răspunsul la glucoză (incAUCglu) nu a fost semnificativ diferit între cele două grupuri (Tabelul 2) . IncAUCins/incAUCglu, o măsură a secreției totale de insulină, a fost semnificativ mai mare la bărbații cu OSA comparativ cu subiecții martor, în timp ce secreția de insulină în fază timpurie (estimată prin indicele insulinogen [I0-30/G0-30]) a fost comparabilă între cele două grupuri (Tabelul 2). Nivelul de insulină de post și 2 h, nivelul de glucoză de post și 2 h, nivelurile HOMA-IR și A1C nu au diferit semnificativ între bărbații cu OSA și subiecții martor (Tabelul 2).

Profilul mediu al glucozei și insulinei plasmatice în timpul OGTT.

masa 2

Măsuri de toleranță la glucoză, sensibilitate la insulină și secreție de insulină

Modele de regresie multivariată au fost utilizate pentru a valida în continuare aceste constatări prin examinarea asocierilor dintre indicii de severitate OSA (adică, AHI și indicele de excitare) și măsura rezultatului primar, indicele de sensibilitate la insulină (estimat de indicele Matsuda) la toți participanții (n = 52). După controlul riscului de diabet pe bază de etnie și antecedentele familiale de diabet, atât creșterea AHI (coeficientul de corelație parțială -0,37, P = 0,008), cât și indicele de excitare (coeficientul de corelație parțială -0,38, P = 0,006) au fost puternic asociate cu scăderea sensibilității la insulină, în timp ce nu s-a găsit nicio corelație între indicele de sensibilitate la insulină și indicele de desaturare a oxigenului (P = 0,809).

CONCLUZII

În acest studiu, am demonstrat pentru prima dată că la bărbații slabi (vârsta medie de 2 ani) care sunt altfel sănătoși și lipsiți de boli cardiometabolice, prezența OSA este asociată cu rezistența la insulină și hiperinsulinemie compensatorie pentru menținerea homeostaziei normale a glucozei. Bărbații cu OSA au avut o sensibilitate la insulină cu 27% mai mică, însoțită de o secreție totală de insulină cu 37% mai mare, după ingestia încărcăturii de glucoză, comparativ cu bărbații martori de vârstă similară, IMC, risc de diabet pe bază de etnie, antecedente familiale de diabet, obiceiuri de exerciții fizice, tensiune arterială, și nivelurile de lipide în repaus alimentar. Aceste constatări sunt în acord cu lucrările anterioare care susțin asociațiile dintre OSA și rezistența la insulină și diabetul de tip 2 la populațiile supraponderale și obeze (5,6,11). Important, constatările noastre oferă dovezi care să susțină ipoteza că OSA poate afecta negativ metabolismul glucozei la o vârstă foarte fragedă chiar și în absența obezității, a bolilor cardiovasculare și a altor factori de risc cunoscuți pentru diabetul de tip 2.

Pe scurt, rezultatele noastre demonstrează că într-o populație unică de bărbați foarte tineri, slabi și sănătoși, care nu prezintă boli cardiometabolice, prezența OSA este asociată cu rezistența la insulină și o creștere compensatorie a secreției de insulină pentru a menține toleranța normală la glucoză după ingestie. a încărcăturii de glucoză. Aceste constatări au implicații clinice importante, deoarece sugerează că prezența OSA, în absența creșterii adipozității sau a altor factori de risc cardiometabolici, poate promova dezvoltarea diabetului de tip 2 la bărbați. Viitoare studii controlate la scară largă sunt necesare pentru a evalua dacă screening-ul riguros și tratamentul precoce al OSA pot inversa rezistența la insulină și pot preveni progresul persoanelor cu risc ridicat către o stare diabetică.

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută de un grant de la Centrul de Cercetare și Formare în Diabet de la Universitatea din Chicago și de subvențiile Institutelor Naționale de Sănătate R01 HL86459, PO1 AG11412, P50 HD057796 și CTSA UL1 RR024999.

Nu au fost raportate potențiale conflicte de interese relevante pentru acest articol.

S.P. date revizuite, analizate și interpretate; a scris manuscrisul; și a avut aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată. K.W. a analizat și a efectuat interpretarea statistică a datelor, a revizuit manuscrisul și a primit aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată. J.B., A.D., E.C.H. și V.A. a obținut date, a revizuit manuscrisul și a primit aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată. E.T. a conceput și conceput studiul; datele dobândite, revizuite, analizate și interpretate; a scris manuscrisul; și a avut aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată. E.T. este garantul acestei lucrări și, ca atare, a avut acces deplin la toate datele din studiu și își asumă responsabilitatea pentru integritatea datelor și acuratețea analizei datelor.

Autorii îi mulțumesc Dr. Eve Van Cauter de la Universitatea din Chicago pentru contribuțiile sale intelectuale și revizuirea atentă a manuscrisului. Autorii mulțumesc în mod deosebit subiecților pentru participarea la studiu și personalului medical din cadrul Centrului general de cercetare clinică al Universității din Chicago pentru asistența lor de către experți.

Părți ale acestui studiu au fost prezentate în formă abstractă la Conferința internațională a Societății Toracice Americane 2012, San Francisco, California, 18-23 mai 2012.