Validity and reliability of simple surrogate indexes to evaluate beta-cell function and insulin sensitivity

BACKGROUND: Simple surrogate indexes (SSI) to assess beta-cell function, insulin sensitivity (IS) and insulin resistance (IR) are an easy and economic tool used in clinical practice to identify glucose metabolism disturbances. AIM: To evaluate the validity and reliability of SSI that estimate beta-cell function, IS and IR using as a reference the parameters obtained from the frequently sampled intravenous glucose tolerance test (FSIVGTT). MATERIAL AND METHODS: We included 62 subjects aged 20-45 years, with a normal body mass index and without diabetes or prediabetes. SSI were compared with the acute insulin response to glucose (AIRg), insulin sensitivity index (Si) and disposition index (DI) obtained from the FSIVGTT using the minimal model approach. Half of the participants (n = 31) were randomly selected for a second visit two weeks later to evaluate the reliability of all the variables. RESULTS: HOMA1-%B and HOMA2-%B had a significant correlation with AIRg (Spearman Rho (rs) = 0.33 and 0.37 respectively, p 0.50) with Si were fasting insulin, HOMA1-IR, HOMA2-IR, HOMA1-%S, HOMA2-%S, QUICKI, and the McAuley index. The parameters that showed good reliability with an intraclass correlation coefficient (ICC) > 0.75 were AIRg, HOMA1-%S, HOMA2-%S, and QUICKI. Conclusions: Our results suggest that most of the SSI are useful and reliable.

ANTECEDENTES: Los índices simples subrogados (ISS) que evalúan la función de célula beta, sensibilidad a la insulina (SI) y resistencia a la insulina (RI) son herramientas sencillas y económicas que se usan en la práctica clínica para identificar alteraciones del metabolismo de la glucosa. OBJETIVO: Evaluar la validez y confiabilidad de ISS para estimar la función de célula beta, SI y RI usando como referencia los parámetros de la prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa con muestreo frecuente (FSIVGTT). MATERIAL Y MÉTODOS: Se incluyeron 62 sujetos de 20-45 años, con índice de masa corporal normal y sin diabetes mellitus o prediabetes. Los ISS se compararon con la respuesta aguda de la insulina a la glucosa (AIRg), índice de sensibilidad a la insulina (Si) e índice de disposición (DI) obtenidos de la FSIVGTT en base al modelo mínimo. La mitad de los participantes (n = 31) se seleccionaron aleatoriamente para acudir dos semanas después y evaluar la confiabilidad de todas las variables. RESULTADOS: HOMA1-%B y HOMA2-%B presentaron una correlación significativa con AIRg (Rho de Spearman (rs) = 0,33 and 0,37, respectivamente, p 0,50) con Si fueron insulina en ayuno, HOMA1-IR, HOMA2-IR, HOMA1-%S, HOMA2-%S, QUICKI y el índice de McAuley. Los parámetros que tuvieron buena confiabilidad (coeficiente de correlación intraclase > 0,75) fueron AIRg, HOMA1-%S, HOMA2-%S y QUICKI. Conclusiones: La mayoría de los ISS son instrumentos útiles y confiables.

Fisiopatología y alteraciones clínicas de la diabetes mellitus tipo 2: revisión de literatura / Physiopathology and clinical alterations of diabetes mellitus 2: literature review

Resumen La diabetes mellitus tipo 2 constituye una condición clínica debilitante, degenerativa y multifacética de alta prevalencia a nivel mundial. Dada la complejidad de su fisiopatología y las variadas opciones terapéuticas que existen esta enfermedad presenta un desafío para el médico general, se hace imperativo describir comprensiblemente esta patología para mejorar la resolutividad de ésta en atención primaria. Tras una búsqueda bibliográfica exhaustiva de 103 estudios publicados hasta el año 2010, se identificaron los aspectos más importantes tanto de la fisiología, fisiopatología, complicaciones y terapéuticas de esta patología. La resistencia a la insulina (RI) es una condición metabólica central en la etiopatogenia de esta patología donde se logra reconocer de manera clásica tanto la pérdida de la acción periférica de la insulina por parte de los diferentes tejidos, así como defectos en la secreción de insulina conllevando estados de hiperglucemia constantes asociados tanto a complicaciones agudas como crónicas caracterizadas por provocar disfunción y fallo en diferentes órganos. Es de conocimiento general que parte importante de los resultados en el manejo de esta patología se logran con cambios en el estilo de vida que van desde modificaciones en la dieta a cambios en el patrón de actividad física con pérdida de peso corporal. No obstante, existe a su vez una amplia gama de terapias farmacológicas orientadas a controlar estados hiperglucémicos ante la falla de la terapia no farmacológica. Dentro de este mismo contexto varias son las dianas y objetivos terapéuticos en el tratamiento del diabético tipo 2, sin embargo, todas confluyen en el control metabólico de los estados de hiperglucemia y la prevención de sus complicaciones.

Abstract Type 2 diabetes mellitus is a debilitating, degenerative and multifaceted clinical condition with a high prevalence worldwide. Given the complexity of its pathophysiology and the various therapeutic options that exist, this disease presents a challenge for the general practitioner, it is imperative to understand this pathology to improve its resolution in primary care. After an exhaustive bibliographic search of 103 studies published up to 2010, the most important aspects of both the physiology, pathophysiology, complications, and therapeutics of this pathology were identified. Insulin resistance (IR) is a central metabolic condition in the etiopathogenesis of this pathology. Classically it is possible to recognize both the loss of the peripheral action of insulin by the different tissues as well as defects in the secretion of insulin that leads to constant hyperglycemic states associated with both acute and chronic complications characterized by causing dysfunction and failure in different organs. It is generally known that an important part of the results in the management of this pathology are achieved with changes in lifestyle that range from modifications in diet to changes in the pattern of physical activity with loss of body weight. However, there also is a wide range of pharmacological therapies aimed at controlling hyperglycemic states in the event of the failure of non-pharmacological therapy. Within this same context, there are several therapeutic targets and objectives in the treatment of type 2 diabetics, however, they all converge in the metabolic control of hyperglycemic states and the prevention of their complications

Utilidad de la prueba de tolerancia de comida mixta con Nutrial I para la evaluación de la función de las células beta en diabetes tipo 1 / Usefulness of the tolerance test of mixed food with Nutrial I for the assessment of beta cells function in diabetes type 1

RESUMEN Introducción: La prueba de tolerancia de comida mixta es considerada la prueba de oro para la medición de la producción de insulina endógena en pacientes con diabetes tipo 1. Objetivo: Determinar la utilidad de la prueba de tolerancia de comida mixta con Nutrial I para evaluar la función de las células ß en diabéticos tipo 1 de diagnóstico reciente y la relación de esa función con algunas características clínicas y bioquímicas. Métodos: Se estudiaron variables bioquímicas como la glucemia, hemoglobina glucosilada (HbA1c), péptido C y fracciones lipídicas. La prueba de tolerancia de comida mixta con Nutrial I se aplicó a 18 sujetos con diabetes tipo 1 de diagnóstico reciente y a 8 voluntarios con edades comprendidas entre 19 y 35 años. El consumo del suplemento Nutrial I se calculó según el peso del paciente. Se obtuvieron muestras para glucemia y péptido C a los -10, 0, 30, 60, 90 y 120 minutos. Resultados: Se observaron concentraciones elevadas de glucemia y disminuidas de péptido C durante la prueba de tolerancia de comida mixta en los diabéticos tipo 1 de diagnóstico reciente, en comparación con los voluntarios, así como, diferencias en las áreas bajo la curva de péptido C (AUC-pc) (p= 0,001). En los diabéticos tipo 1 de diagnóstico reciente se evidenció una correlación negativa entre el AUC-pc con los niveles de glucemia en ayunas (r= -0,747; p ( 0,0001) y la HbA1c (r= -0,535; p= 0,022). Por el contrario, se encontró una correlación positiva entre el AUC-pc y el péptido C en ayunas (r= 0,722; p= 0,001). El AUC-pc después de la prueba de tolerancia de comida mixta es mayor en los sujetos con glucemia en ayunas si GA < 7 mmol/L con respecto a los sujetos con glucemia en ayunas ( 7 mmol/L (p= 0,012). Conclusiones: El empleo del Nutrial I en la prueba de tolerancia de comida mixta fue útil en la evaluación de la función de las células β en diabéticos tipo 1 de diagnóstico reciente. Los valores bajos de glucemia en ayunas durante esta prueba son marcadores indirectos de una función residual de células ( más conservada en los diabéticos tipo 1 de diagnóstico reciente(AU)

ABSTRACT Introduction: The tolerance test of mixed food is considered the gold standard for the measurement of endogenous insulin production in patients with diabetes type 1. Objective: To determine the usefulness of the tolerance test of mixed food with Nutrial I to assess the ß-cells function in patients with diabetes type 1 of recent diagnosis and the relation of this function with some clinical and biochemical characteristics. Methods: There were studied biochemical variables as the blood glucose, glycosylated haemoglobin (HbA1c), C-peptide and lipid fractions. The tolerance test of mixed food with Nutrial I was applied to 18 individuals with diabetes type 1 of recent diagnosis and in 8 volunteers aged between 19 and 35 years old. The consumption of Nutrial I supplement was calculated according to the weight of the patient. Samples were obtained for blood glucose and C-peptide at -10, 0, 30, 60, 90 and 120 minutes. Results: There were observed high concentrations of glycemia and decreased amounts of C-peptide during the tolerance test of mixed food in recently diagnosed type 1 diabetics in comparison with the volunteers, as well as differences in areas under the curve of C-peptide (AUC-pc) (p= 0.001). In the recently diagnosed type 1 diabetics was evident a negative correlation between the AUC-pc with fasting plasma glucose levels (r= -0,747; p(0.0001) and HbA1c (r= -0,535; p= 0.022). On the contrary, it was found a positive correlation between the AUC-pc and fasting C-peptide (r = 0.722; p = 0.001). The AUC-pc after the tolerance test of mixed food was greater in subjects with fasting blood glucose < 7 mmol/L with respect to the subjects with fasting blood glucose ( 7 mmol/L (p= 0.012). Conclusions: The use of Nutrial I in the tolerance test of mixed food was useful in the assessment of the role of the β-cells in patients with recently diagnosed diabetes type 1. Low values of fasting blood glucose during this test are indirect markers of a residual function of (cells more preserved in type 1 diabetics of recent diagnosis(AU)

Trastornos metabólicos asociados con la evolución hacia la diabetes mellitus tipo 2 en una población en riesgo / Metabolic disorders associated with the evolution to type 2 diabetes mellitus in a risk group

INTRODUCCIÓN: el estado clínico y metabólico de la población en riesgo de padecer diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es muy heterogéneo. OBJETIVO: identificar los factores que influyen en la progresión hacia la diabetes en los subgrupos de pacientes con distintos tipos y gravedad de los trastornos metabólicos. MÉTODOS: se realizó un estudio prospectivo en 209 sujetos en alto riesgo de progresión hacia la diabetes mellitus tipo 2 (antecedentes de trastornos de la tolerancia a la glucosa sin hiperglucemia en ayunas) para examinar los trastornos metabólicos que se asocian con la progresión hacia la diabetes. Se estudió la tolerancia a la glucosa, la secreción de insulina y la sensibilidad a la insulina al inicio del estudio y 2 años después. RESULTADOS: se encontró que el riesgo de desarrollo de diabetes mellitus dependía significativamente del grado de deterioro de la tolerancia a la glucosa presente en el estudio inicial (tolerancia a la glucosa normal, 10 por ciento; tolerancia a la glucosa alterada, 14,6 por ciento; tolerancia a la glucosa alterada + glucemia en ayunas alterada, 56,7 por ciento). En el grupo con tolerancia a la glucosa normal el factor predictivo fundamental de evolución hacia la diabetes mellitus era la deficiencia de la respuesta insulinosecretora inicial (OR: 8,13; IC de 95 por ciento; 1,83 a 36,0). En los sujetos con tolerancia a la glucosa alterada con glucemia en ayunas alterada y sin esta, el factor determinante era la glucemia en ayunas (OR: 5,41; IC de 95 por ciento; 2,15 a 13,6). La resistencia a la insulina no fue un factor predictivo significativo en ninguno de los subgrupos estudiados. CONCLUSIONES: los trastornos de la glucemia posprandial en las etapas iniciales de la evolución de la diabetes mellitus tipo 2 son inconstantes o reversibles, y no son suficientes para basar su diagnóstico precoz y las actividades preventivas o terapéuticas. La aparición de glucemia en ayunas alterada marca el inicio de una etapa de progresión acelerada hacia la diabetes mellitus tipo 2, por lo que en este grupo es necesario intensificar las medidas para revertir o enlentecer el deterioro metabólico. En el grupo con alto riesgo de diabetes y tolerancia a la glucosa normal, el único factor metabólico identificado como marcador pronóstico de la progresión hacia la diabetes es la baja respuesta insulínica. Se recomienda incorporar la evaluación de la capacidad funcional de la célula beta para la detección precoz de personas en riesgo de padecer diabetes(AU)

INTRODUCTION: The clinical and metabolic state of persons in risk of suffer type 2 diabetes mellitus (DM2) is very heterogeneous. Objetive: to identify the factors influencing in progression to diabetes in subgroups of patients with different types and the severity of metabolic disorders. A prospective study was conducted in 209 subjects in high risk of progression to type 2 diabetes mellitus (backgrounds of disorders related to glucose tolerance without fasting hyperglycemia) to examine the metabolic disorders associating with progression to diabetes. Glucose tolerance, insulin secretion and insulin sensitivity were studied at onset and two years later. RESULTS: we found that the risk to develop diabetes mellitus was in a significant dependence of the deterioration degree of glucose tolerance present in the initial study (normal glucose tolerance, 10 percent; altered glucose tolerance, 14,6 percent; altered glucose tolerance + altered fasting glycemia, 56,7 percent). In the group with a normal glucose tolerance the fundamental predictive factor of evolution to diabetes mellitus was the failure of initial insulin secretory response (OR: 8,13; 95 percent CI; 1,83 to 36,0). In the subjects with altered glucose tolerance with fasting altered glycemia and without it, determinant factor was the fasting glycemia (OR: 5,41; 95 percent CI; 2,15 to 13,6). The insulin resistance was not a significant predictive factor in any study subgroups. CONCLUSIONS: postprandial glycemia disorders in early stages of evolution to type 2 diabetes mellitus are changeable or reversible and insufficient to base its early diagnosis and the preventive or therapeutical activities. Appearance of an altered fasting glycemia is the onset of an accelerated progression stage to type 2 diabetes mellitus, thus, in this group it is necessary to intensify the measures to revert or slow the metabolic deterioration. In group with a high risk of diabetes and a normal glucose tolerance the only metabolic factor identified as a prognostic marker of progression to diabetes is the poor insulin-response. It is recommended to add the assessment of the functional ability of Beta-cell for the early detection of persons in risk of diabetes(AU)

Heterogeneidad de los trastornos metabólicos de las etapas iniciales de la diabetes mellitus 2 / Metabolic disorders and its diversity during early stages of type 2 diabetes mellitus

La prediabetes ha sido definida como una situación de riesgo de padecer diabetes mellitus, que precede a la aparición de las formas clínicas de la enfermedad y es causada por trastornos de la secreción de insulina y de la sensibilidad a la insulina. Es objetivo del trabajo establecer el perfil de trastornos metabólicos de un grupo de sujetos en la etapa subclínica de la diabetes mellitus para identificar subpoblaciones susceptibles a intervenciones específicas. Se utilizó la información obtenida sobre el estado de la tolerancia a la glucosa, de la sensibilidad a la insulina y de la secreción de insulina en el estudio inicial de un grupo de 40 participantes en una investigación prospectiva, a los que, 2 años después, se les diagnosticó una diabetes manifiesta. Los sujetos con diabetes mellitus inicial presentaban un amplio rango de trastornos de la tolerancia a la glucosa (tolerancia a la glucosa normal, 22 por ciento; tolerancia a la glucosa alterada, 35 por ciento; y tolerancia a la glucosa alterada + glucemia en ayunas alterada, 43 por ciento). El 95 por ciento de los obesos y el 50 por ciento de los no obesos presentaban resistencia a la insulina, mientras que se encontró una disminución de la secreción de insulina en el 50 por ciento de los sujetos de ambos grupos. No se encontró asociación entre el grado de deterioro de la tolerancia a la glucosa y los trastornos metabólicos estudiados. Los sujetos en las etapas iniciales de la diabetes constituyen una población heterogénea con distintos grados de deterioro del metabolismo energético, por lo que las intervenciones para prevenir la diabetes en estas personas requieren un diagnóstico y tratamiento personalizado(AU)

The prediabetes has been defined as a risk situation related with the presence of future diabetes, preceding appearance of clinical ways of the disease, and it is provoked by disorders from insulin secretion and the sensitivity to insulin. To establish a metabolic disorders profile from a group of subjects in the diabetes mellitus subclinical stage to identify subpopulations sensitive to specific interventions. To used the information gathered on glucose tolerance stage, on insulin-sensitivity, and on insulin secretion in an initial study of 40 patients participating in a prospective research, which two years later were diagnosed with manifest diabetes. Subjects with initial diabetes mellitus had a wide range of disorders related to a glucose tolerance (tolerance to normal glucose (22 percent), tolerance to altered glucose (35 percent), and tolerance to altered glucose + altered fast glycemia (43 percent). The 95 percent of the obese subjects and the 50 percent of the non-obese ones had a insulin resistance, whereas there was a decrease of insulin secretion in 50 percent of subjects of both groups. There as not a association between deterioration level of tolerance to glucose and study metabolic disorders. Subjects in early stages of diabetes are a heterogeneous population with different levels of energy metabolism deterioration, where interventions to prevent diabetes in these persons need a diagnosis and personalized treatment(AU)