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Circadian rhythm of glycemic control in patients with mellitus diabetes

La presente tesis doctoral está basada en la publicación de 2 estudios que tienen como objetivo determinar si la variabilidad ele la glucemia, evaluada con monitorización continua de la glucosa (MCG), presenta ritmo circadiano en pacientes con diabetes mellitus (DM) tipo I y II. Estudio I. La variabilidad diaria de la glucosa es mayor en pacientes diabéticos mellitus (DM), lo que se ha relacionado con la gravedad de la enfermedad. Sin embargo, no está claro si la variabilidad glucémica muestra un patrón de oscilación específico o si es completamente aleatorio. Por lo tanto, para determinar el patrón de variabilidad glucémica, medimos y analizamos los datos de monitoreo continuo de glucosa (CGM), en sujetos control y pacientes con DM tipo 1 (TID). Los datos de MCG se evaluaron durante 6 días (día: 08:00-20:00 h; y noche: 20:00-08:00 h). Los participantes (n= 172; edad= 18-80 años) fueron asignados a grupos de DM1 (n=144, mujeres=65) y control (es decir, sanos; n=28, mujeres=22). Se determinó antropometría, tratamientos farmacológicos, hemoglobina glicosilada (HbAlc) y años de evolución. Las mujeres con DTI mostraron una glucemia más alta entre las 10:00 y las 14:00 h en comparación con los hombres con DTI y las mujeres de control. Los pacientes con DM presentan principalmente oscilaciones estacionarias (deterministas), con características de ritmo circadiano. La glucemia osciló entre 2 y 6 días. El modelo predictivo de glucemia mostró que es posible predecir hiper e hipoglucemia (R2=0,94 y 0,98, respectivamente) en pacientes con DM independientemente de su etiología. Nuestros datos mostraron que la variabilidad glucémica tenía un patrón de oscilación específico con características circadianas, con episodios de hipoglucemia e hiperglucemia en las fases diurnas, lo que podría ayudar a la acción terapéutica para esta población. Estudio II. El objetivo del estudio 2 fue determinar las características de las oscilaciones glucémicas en T2D y verificar si se pueden predecir con el tiempo en los pacientes. Se informa que la variabilidad diaria de la glucosa es mayor en pacientes con diabetes mellitus (DM) que en la población general. Se sabe que existen patrones oscilatorios específicos de control glucémico en pacientes con DM tipo 1 (TI D), pero no está claro si lo mismo es cierto para pacientes con DM tipo 2 (T2D). Aquí, buscamos determinar los patrones de variabilidad glucémica en pacientes con T2D mediante el monitoreo continuo de glucosa. Los datos se evaluaron durante 6 días continuos (día: 08:00-20:00 h; y noche: 20:00-08:00 h). Los participantes fueron asignados a grupos de T2D (n=24, mujeres=l0) y de control (es decir, sanos; n=28, mujeres=22). Los resultados mostraron que la hemoglobina glicosilada, la glucemia y el índice de masa corporal fueron más altos en pacientes con DT2 que en los controles (todos p<0,05). Además, el tiempo en hiperglucemia y euglucemia fue marcadamente mayor y menor, respectivamente, en el grupo de DT2 (p<0,05), sin diferencias significativas para el tiempo en hipoglucemia. Los datos sobre la variabilidad glucémica revelaron que los valores de la desviación estándar, el coeficiente de variación y el poder total de la variabilidad glucémica fueron significativamente más altos en el grupo de DT2 que en el grupo de control (p<0,05). Además, los patrones oscilatorios fueron significativamente diferentes entre los grupos (p=0 ,032): el grupo de control se distribuyó principalmente a los 2 - 3 y >6 días, mientras que el grupo de T2D mostró una distribución más homogénea en 2-3 a >6 días. El modelo predictivo de glucemia, utilizado anteriormente en DM1, demostró que es posible predecir con precisión eventos de híper e hipoglucemia (R2 =0,97 y 0,98, respectivamente). Por lo tanto, similar a lo que se observa en la DTJ, los pacientes con DT2 exhiben patrones oscilatorios específicos de control glucémico, que son posibles de predecir. Estos hallazgos pueden ayudar a mejorar el tratamiento de la DM al considerar los patrones oscilatorios individuales de los pacientes.

This doctoral thesis is based on the publication of 2 studies that aim to determine if the variability of glycemia, evaluated with continuous glucose monitoring (CGM), presents a circadian rhythm in patients with diabetes mellitus (DM) type I and II. Study I. Daily glucose variability is higher in diabetic mellitus (DM) patients which has been related to the severity of the disease. However, it is unclear whether glycemic variability displays a specific pattem oscilation or if it is completeiy random. Thus, to determine glycemic variability pattern, we measured and analyzed continuous glucose monitoring (CGM) data, in control subjects and patients with DM type-1 (T1D). CGM data was assessed for 6 days (day: 08:00-20:00-h; and night: 20:00- 08:00-h). Participants (n=172; age= 18-80 years) were assigned to T1D (n= 144, females=65) and control (i.e., healthy; n=28, females=22) groups. Anthropometry, pharmacologic treatments, glycosylated hemoglobin (HbAlc) and years of evolution were determined. T1D females displayed a higher glycemia at 10:00-14:00-h vs. T1D males and control females. DM patients displays mainly stationary oscillations (deterministic), with circadian rhythm characteristics. The glycemia oscillated between 2 and 6 days. The predictive model of glycemia showed that it is possible to predict hyper and hypoglycemia (R2=0.94 and 0.98, respectively) in DM patients independent of their etiology. Our data showed that glycemic variability had a specific oscillation pattern with circadian characteristics, with episodes of hypoglycemia and hyperglycemia at day phases, which could help therapeutic action for this population. Study II. The objective of study 2 was to determine the characteristics of glycemic oscillations in T2D and to verify if they can be predicted over time in patients. Daily glucose variability is reported to be higher in patients with diabetes mellitus (DM) than in the general population. Specific oscillatory patterns of glycemic control are knovn to exist on patients with type 1 DM (T1D), but it is unclear whether the same is true for patients with type 2 DM (T2D). Here, we seek to determine patterns of glycemic variability in T2D patients using continuous glucose monitoring. Data were evaluated for 6 continuous days (day: 08:00-20:00; and night: 20:00---08:00). Participants were assigned to T2D (n=24, women= 10) and control (ie, healthy; n=28, women=22) groups. The results showed that glycosylated hemoglobin, blood glucose and body mass index were higher in T2D patients than in controls (all p<0.05). Furthermore, the time in hyperglycemia and euglycemia was markedly longer and shorter, respectively, in the T2D group (p<0.05) with no significant difference for time in hypoglycemia. The data on glycemic variability revealed that the values of the standard deviation, the coefficient of variation and the total power of glycemic variability were significantly higher in the T2D group than in the control group (p<0.05). In addition, oscillatory pattens were significantly different between groups (p=0.032): the control group was mainly distributed at 2-3 and >6 days, while the T2D group showed a more homogeneous distribution at 2-3 days. >6 days. The glycemia predictive model, previously used in DM1, demonstrated that it is possible to accurately predict hyperglycemic and hypoglycemie events (R2=0.97 and 0.98, respectively). Therefore, like what is observed in T1D, patients with T2D exhibit specific oscillatory pattens of glycemíc control, which are possible to predict. These findings may help improve the treatment of DM by considering the individual oscillatory patterns of patients.