Het beloop van fosfaat en regulatoren van fosfaat tijdens een diabetische ketoacidose in type 1 diabetes: een prospectieve studie

Diabetische ketoacidose (DKA) is een levensbedreigende complicatie van type 1
diabetes mellitus (T1DM). Ondanks geavanceerde behandelingen is de huidige
mortaliteit van DKA ongeveer 10-14%. DKA wordt gekenmerkt door hyperglykemie
(gedefinieerd als glucose >15 mmol/L) en metabole acidose (gedefinieerd als pH
<7.30). De steunpilaar van de DKA-behandeling bestaat uit insulinetherapie
(vaak intraveneus) en intraveneuze toediening van vloeistoftherapie.

Tijdens de behandeling voor DKA wordt de incidentie van hypofosfatemie geschat
op 74-90%. Hoewel de etiologie en klinische relevantie onduidelijk zijn, wordt
theoretisch verondersteld dat hypofosfatemie bij DKA het effect is van
transcellulaire verschuivingen en osmotische diurese. Gevolgen van ernstige
hypofosfatemie zijn onder meer skeletspierzwakte, cardiomyopathie, respiratoire
insufficiëntie en toevallen. Eerdere studies hebben aangetoond dat de mate van
acidose bij presentatie de belangrijkste bepalende factor is voor het
ontwikkelen van hypofosfatemie tijdens DKA. (1,2) Deze uitgevoerde onderzoeken
waren echter beperkt door de retrospectieve opzet en het gebrek aan informatie
over regulatoren van het fosfaatmetabolisme die in de klinische praktijk niet
routinematig worden gemeten. Bij stabiele poliklinische patiënten zijn
fibroblastgroeifactor 23 (FGF23), parathyroïdhormoon (PTH), calcitriol en
calcium belangrijke regulatoren van serumfosfaat. We verwachten dat de balans
tussen deze regulatoren verstoord zal zijn tijdens hypofosfatemie in DKA (FGF23
verhoogd, PTH verhoogd en calcitriol verlaagd). Bovendien, aangezien
deregulatoren in het fosfaatmetabolisme vervolgens oxidatieve stress en
mitochondriale disfunctie kunnen bevorderen, wat kan leiden tot celbeschadiging
en versnelde cellulaire veroudering (3,4); oxidatieve stress, veroudering,
cellulaire veroudering en mitochondriale disfunctie zullen ook worden
beoordeeld.

In deze studie willen we de rol van fosfaat(regulatoren) in de tijd tijdens DKA
onderzoeken. Tijdsverloopanalyse zal meer inzicht geven in de volgorde van
gebeurtenissen en mogelijke causale verbanden, en zal ook klinische relevantie
bieden bij het bepalen van de optimale timing voor het meten van fosfaat en
zijn regulatoren tijdens DKA. Samen zorgt dit voor een beter begrip van de
fosfaatregulering en de gevolgen daarvan.

1. van der Vaart A, Waanders F, van Beek AP, Vriesendorp TM, Wolffenbutel
BHR, van Dijk PR. Incidence and determinants of hypophosphatemia in diabetic
ketoacidosis: an observational study. BMJ open diabetes Res care. 2021
Feb;9(1).
2. Shen T, Braude S. Changes in Serum phosphate during treatment of diabetic
ketoacidosis: Predictive significance of severity of acidosis on presentation.
Intern Med J. 2012;42(12):1347-50.
3. Peng A, Wu T, Zeng C, Rakheja D, Zhu J, Ye T, et al. Adverse effects of
simulated hyper- and hypo-phosphatemia on endothelial cell function and
viability. PLoS One. 2011;6(8).
4. Rains JL, Jain SK. Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Vol.
50, Free Radical Biology and Medicine. 2011;50(5): 567-575.

Hoofddoel: Inzicht verwerven in het verloop van plasmafosfaat en zijn
(de-)regulatoren tijdens DKA.

Secundaire doelstelling(en): de mogelijke associatie en rol van hypofosfatemie
bij oxidatieve stress / mitochondriale disfunctie / weefselbeschadiging tijdens
DKA aanpakken.

Deze door een onderzoeker geïnitieerde studie is opgezet als een prospectieve
cohortstudie. Monstername bij opname op de Spoedeisende Hulp gebeurt al met
Acutelines (METC no. NCT04615065). Na opname op de SEH worden stalen genomen op
de verpleegafdeling en worden patiënten een maand na ontslag uit het ziekenhuis
opgevolgd. Inclusie en studieprocedures zullen plaatsvinden op de afdeling
Acute Geneeskunde van het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG),
Nederland. Onderzoeksmetingen worden uitgevoerd in het ziekenhuis (baseline
meting en na 4, 12, 16, 20, 24 en 48 uur opname) en 30 dagen na ontslag. Over
het algemeen verwachten we een totale studieduur van één maand voor elke
deelnemer.

Deelnemers hebben tijdens hun verblijf in het ziekenhuis al bloed gedoneerd
voor het Acutelines-onderzoek. Urine- en bloedmonsters worden tijdens het
onderzoek gelijktijdig met veneuze bloedmonsters genomen tijdens routinezorg
(90 ml bloed en 48 ml urine in totaal). Patiënten worden een maand na ontslag
benaderd voor herhaalde metingen.