Carnitine supplementatie als therapy om insulin gevoeligheid te verbeteren in type 2 diabetes patienten met een lage carnitine status

Type 2 diabetes patiënten worden gekenmerkt door een verminderde metabole
flexibiliteit; een afname van de capaciteit om te kunnen switchen tussen de
verbranding van vetten in een gevast toestand en de verbranding van suikers in
een insuline gestimuleerde toestand. Deze metabole inflexibiliteit is een vroeg
kenmerk in de ontwikkeling van type 2 diabetes. Recent onderzoek suggereert dat
lage carnitine beschikbaarheid de vorming van acetylcarnitine limiteert, en
daardoor metabole flexibiliteit verminderd. Dus, wanneer substraat flux in de
spier hoog is nemen acetyl-CoA concentraties toe wat leidt tot een remming van
pyruvaat dehydrogenase (PDH) met als gevolg een remming van de glucose
verbranding. De omzetting van acetyl-CoA naar acetylcarnitine neemt de druk van
Acetyl-Coa op PDH weg. In mensen blijkt supplementatie met carnitine soms
voordelig te werken en soms niet. Nu willen wij onderzoeken of carnitine
supplementatie in type 2 diabetes patiënten met een lage carnitine status voor
een grotere verbetering in metabole flexibiliteit en insuline gevoeligheid kan
zorgen dan bij patienten met een hoge carnitine status. Onze nieuwe
niet-invasieve MRI techniek om acetylcarnitine te meten in spieren maakt het
mogelijk om deze patienten met lage status te selecteren.

Het primaire doel is om te onderzoeken welke determinanten (hoofdzakelijk
carnitine status) het effect of carnitine supplementatie op metabole
flexibiliteit en insuline gevoeligheid in type 2 diabetes patiënten bepalen.
Een tweede doel is om te onderzoeken moleculaire pathways te onderzoeken die
betrokken zijn bij de insuline gevoeligheid en metabole flexibiliteit.
Daarnaast willen we het effect van carnitine supplementatie bij type 2 diabetes
patienten met een lage carnitine status onderzoeken op levervet,
acetylcarnitine formatie, bloed plasma metabolieten, lichaamssamenstelling,
fysieke prestatie en kwaliteit van leven en slaap.

Deze studie betreft een interventie studie. Proefpersonen zijn niet geblindeerd
voor de interventie omdat ze allemaal orale carnitine supplementatie ondergaan.

Proefpersonen nemen 3 kauwtabletten L-carnitine (330mg per tablet), 3 keer per dag (ontbijt, lunch, diner), voor 96 dagen.

Proefpersonen komen een keer naar de universiteit voor een screening waarbij
lengte, gewicht en bloeddruk gemeten worden. Daarnaast wordt er een ECG
gemaakt, bloed afgenomen en vullen de proefpersonen 2 vragenlijsten in. Indien
de screening succesvol is kunnen proefpersonen deelnemen aan de studie. Beide
groepen ondergaan baseline metingen waarna ze gedurende 96 dagen orale inname
van carnitine kauwtabletten ondergaan. In de laatste week van deze 96 dagen
ondergaan de proefpersonen 3 test dagen. Basale en eind carnitine inname
metingen zijn de bepaling van acetylcarnitine concentraties via MRS,
vragenlijsten, fysieke testen en bepaling van de lichaamssamenstelling.
Insuline gevoeligheid en metabole flexibiliteit worden bepaald tijdens een
2-staps hyperinsulinemische-euglycemische clamp. Aan het begin en het einde van
de clamp wordt een spierbiopt afgenomen. Voor deze testdagen moeten de
proefpersonen s' ochtends nuchter naar de universiteit komen. De avond voor de
clamp moeten de proefpersonen een standaard maaltijd (macaroni bolognaise)
eten. In de basale periode wordt nog een extra meting gedaan om het maximale
fietsprestatie te bepalen. Het spierbiopt kan leiden tot milde discomfort en er
is een risico op een hematoom. Tijdens de clamp is er een risico op
hyoglykemie. In totaal nemen we 392 ml bloed af tijdens de gehele studie.
Tijdens een clamp nemen we maximaal 169ml bloed af.