Eine durch ein Flash-Glukose-Überwachungssystem gemessene Hypoglykämie lässt auf eine Leberfunktion schließen

Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 13791 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung (CLD) wurden eine beeinträchtigte Glukosetoleranz, Glukoseschwankungen und Hypoglykämie beobachtet. Im klinischen Alltag kommt das Flash-Glucose-Monitoring-System (FGM) zum Einsatz, das kontinuierliche und dynamische Glukoseänderungen in Echtzeit erkennt. Ziel dieser Studie war es, den Zusammenhang zwischen Glukoseschwankungen und Hypoglykämie, gemessen durch das FGM-System, und leberbedingten Ereignissen zu untersuchen. In diese retrospektive Studie wurden 72 Patienten mit CLD und Typ-2-DM aufgenommen, deren Blutzucker zwischen April 2017 und Juli 2018 an unserer Einrichtung mit Freestyle Libre Pro gemessen wurde. Wir bewerteten die Ergebnisse der FGM-Systemmessungen und leberbedingter Ereignisse, definiert durch gastrointestinale Blutungen, Infektionen, Aszites, Enzephalopathie und leberbedingten Tod. Die Standardabweichung (SD) der mittleren Glukose, gemessen mit dem FGM-System, betrug 41,55 mg/dl, und bei 48,6 % (35/72) der Patienten wurde eine Hypoglykämie beobachtet. Das leberbedingte ereignisfreie Überleben war bei einer Stratifizierung auf Basis der SD nicht signifikant; Allerdings war das ereignisfreie Überleben bei Stratifizierung nach Hypoglykämie signifikant niedriger (p = 0,007). In einer multivariaten Analyse unter Verwendung des Cox-Proportional-Hazards-Modells wurden Child-Pugh-Klasse B [Hazards Ratio (HR) 2,347 (95 %-Konfidenzintervall (CI): 1,042–5,283), p = 0,039] und Hypoglykämie [HR 2,279 (95 %-CI) ermittelt : 1,064–4,881), p = 0,034] wurden als Faktoren identifiziert, die zum ereignisfreien Überleben beitragen. Die durch das FGM-System ermittelte Hypoglykämie wurde als wesentlicher Faktor identifiziert, der in engem Zusammenhang mit Leberereignissen steht. Neben der Messung des Glukosespiegels eignet sich das FGM-System auch zur Vorhersage des Auftretens leberbezogener Ereignisse.

Eine beeinträchtigte Glukosetoleranz wird häufig bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung (CLD)1 beobachtet und Diabetes ist ein unabhängiger Risikofaktor für CLD2,3. Bei Patienten mit Diabetes mellitus (DM) und CLD, insbesondere bei Patienten mit Leberzirrhose (LC), ist es wahrscheinlich, dass sowohl eine Nüchternhypoglykämie als auch eine postprandiale Hyperglykämie auftreten4. Die glykämische Dynamik bei Patienten mit CLD ist durch deutliche glykämische Schwankungen gekennzeichnet5. Der Zusammenhang zwischen der Blutzuckerdynamik und der Prognose von Patienten mit CLD ist jedoch nicht genau bekannt.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Selbstüberwachung des Blutzuckers misst das kontinuierliche Glukoseüberwachungssystem (CGM) den interstitiellen Glukosespiegel, um kontinuierliche und dynamische Glukoseänderungen in Echtzeit über 24 Stunden zu erkennen. Wir haben in einer früheren Studie über den Zusammenhang zwischen glykämischen Schwankungen mithilfe des CGM-Systems (iPro2, Medtronic, Northridge, CA, USA) und Schlafstörungen berichtet6.

Zusätzlich zum CGM-System ist seit kurzem das Flash-Glucose-Monitoring-System (FGM) kommerziell erhältlich und wird in der täglichen klinischen Praxis eingesetzt. Das FGM-System (FreeStyle Libre Pro, Abbott Japan LLC, Tokio, Japan) ist ein werkseitig kalibriertes, kommerziell erhältliches Sensorsystem. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Kapillarglukosemessung zur Sensorkalibrierung, was den Komfort erhöht. Im Gegensatz zum herkömmlichen CGM-System ist das FGM-System für Langzeitmessungen geeignet und liefert detailliertere Informationen zur Blutzuckerdynamik.

Es wird vorausgesagt, dass das FGM-System in der Lage sein wird, Glukoseschwankungen und Hypoglykämien zu erkennen, die bei Patienten mit CLD nicht offensichtlich sind. Der Zweck dieser Studie bestand darin, zu überprüfen, ob das FGM-System Glukoseschwankungen und Hypoglykämie erkennen kann, und festzustellen, ob es Auswirkungen auf leberbezogene Ereignisse hat.

In diese retrospektive Studie wurden 72 Patienten mit CLD und Typ-2-DM aufgenommen, deren Blutzucker zwischen April 2017 und Juli 2018 an unserer Einrichtung mit FreeStyle Libre Pro gemessen wurde.

Die folgenden Fälle wurden von der Analyse ausgeschlossen: Sensordaten von < 24 Stunden (n = 3), Sensorverlust aufgrund ungeplanter Entfernung (n = 1) und Sensorfehlfunktion mit nicht aufgezeichneten Daten (n = 1).

Typ-2-DM wurde auf der Grundlage eines Nüchtern-Plasmaglukosespiegels (FPG) von > 126 mg/dl oder eines Plasmaglukosespiegels von > 200 mg/dl 120 Minuten nach der oralen Glukosebelastung oder eines HbA1c > 6,5 % diagnostiziert. Die Patienten wurden klinisch in die Gruppen chronische Hepatitis und LC eingeteilt. LC wurde basierend auf Fibroscan > 12,5 kPa definiert.

Der subkutane interstitielle Glukosespiegel wurde mit dem FGM-System bis zu 14 Tage lang gemessen. Der Sensor wurde in das Unterhautgewebe des Oberarms eingeführt und alle 15 Minuten wurden kontinuierlich Sensorwerte aufgezeichnet, bis er entfernt wurde. Die automatisch im Sensor gespeicherten Messergebnisse wurden drahtlos an das Lesegerät übertragen und mit der FreeStyle Libre Pro Software analysiert.

Die Standardabweichung (SD) der mittleren Glukose, die mittlere Amplitude der glykämischen Abweichungen (MAGE), die Zeit im engen Bereich (70–140 mg/dl), die Zeit unterhalb des Bereichs (< 70 mg/dl), die Zeit oberhalb des Bereichs (> 180 mg). /dl), mittlere Sensorglukose und Variationskoeffizient (CV; berechnet als 100 × SD dividiert durch mittlere Glukose) wurden aus den Aufzeichnungen gemäß einer internationalen Konsenserklärung7 berechnet. Eine Hypoglykämie wurde definiert als weniger als 70 mg/dl über mindestens 15 aufeinanderfolgende Minuten, die mehr als einmal auftraten. MAGE ist ein klassischer Index zur Quantifizierung großer Schwankungen des Blutzuckerspiegels. Es stellt das arithmetische Mittel der Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten kontinuierlichen Blutzuckerspiegel über 24 Stunden dar, wenn die Differenz mehr als 1 SD vom mittleren Blutzuckerspiegel beträgt8,9.

Wir haben mehrere klinische Endpunkte identifiziert, darunter gastrointestinale Blutungen, Infektionen, Aszites, Enzephalopathie und leberbedingter Tod. Als klinisches Fortschreiten wurde der Beginn dieser Ereignisse definiert. Patienten, die sich einer Lebertransplantation unterzogen, wurden zum Zeitpunkt der Transplantation zensiert. Die Nachuntersuchung wurde alle 1–3 Monate und am Tag des Krankenhausaufenthalts fortgesetzt. Der Beobachtungszeitraum dauerte bis April 2021.

Von jedem Patienten wurde eine Einverständniserklärung zur Verwendung der Krankenakten eingeholt. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission unserer Einrichtung genehmigt (Genehmigungsnummer: 17082127) und entsprach der Deklaration von Helsinki von 1975 und den japanischen Ethikrichtlinien für klinische Forschung (Ministerium für Gesundheit, Arbeit und Soziales Japans, Ethische Richtlinien für klinische Forschung). Forschung, 2008).

Kontinuierliche Variablen (Alter, Body-Mass-Index, Dauer der DM, Thrombozytenzahl, Alanintransferase, FPG, immunreaktives Insulin, HbA1c, Glykoalbumin, SD der mittleren Glukose, CV und MAGE) wurden in Bezug auf die mittleren oder klinisch bedeutsamen Werte dichotomisiert eine multivariate Analyse. Der Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman wurde für die statistische Analyse verwendet, und der Mann-Whitney-U-Test wurde für den Vergleich zwischen den beiden Gruppen verwendet. Zur Schätzung der ereignisfreien Überlebensrate wurden die Kaplan-Meier-Methode und der Log-Rank-Test verwendet. Zur Bewertung der Risikofaktoren für ein ereignisfreies Überleben wurde eine Cox-Proportional-Hazards-Regressionsanalyse durchgeführt. Die statistische Signifikanz wurde auf p < 0,05 festgelegt. Die Datenanalyse wurde mit SPSS Version durchgeführt. 22,0 (SPSS, Chicago, IL, USA).

Die Ausgangsmerkmale der 72 in diese Studie einbezogenen Patienten sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die mittlere Diabetesdauer betrug 9,0 Jahre. Alle Patienten erhielten eine blutzuckersenkende Therapie und 25,0 % verwendeten Insulin. Insgesamt hatten 88 % der Patienten eine Leberzirrhose und 48,6 % hatten eine Vorgeschichte von Leberkrebs. Der mittlere Beobachtungszeitraum betrug 35,0 Monate.

Die Ergebnisse des Glukosestoffwechsels mithilfe von peripheren Blutmessungen und dem FGM-System sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die SD des mittleren Glukosespiegels, gemessen mit dem FGM-System, betrug 41,55 mg/dl und der mittlere CV betrug 29,6 %, und bei 48,6 % wurde eine Hypoglykämie beobachtet. (35/72) der Patienten. Der mittlere Prozentsatz der Zeit unterhalb des Bereichs betrug 1,0 % insgesamt und 4,5 % nur für die Hypoglykämiegruppe. Darüber hinaus wurden 55,0 % der gemessenen hypoglykämischen Ereignisse im nächtlichen Zeitraum (00:00–05:59 Uhr) festgestellt. Es gab eine Korrelation zwischen klassischen glykämischen Variabilitätsparametern und SD-Werten (Abb. 1). Die Korrelation zwischen HbA1c und Glykoalbumin war schwach (Abb. 1A und B), während MAGE eine starke Korrelation zeigte (Abb. 1C). Es wurde jedoch kein signifikanter Unterschied zwischen Hypoglykämie und SD-Werten beobachtet (p = 0,241, Abb. 1D).

Zusammenhang der Standardabweichung der mittleren Glukose mit dem klassischen DM-Kontrollindex und Hypoglykämie. Die Standardabweichung der mittleren Glukose korrelierte mit HbA1c (A), Glykoalbumin (B) und MAGE (C). (D) Die Standardabweichung der mittleren Glukose unterschied sich nicht zwischen Patienten mit und ohne Hypoglykämie.

Im Beobachtungszeitraum wurden fünf Patienten einer Lebertransplantation unterzogen. Es gab 28 leberbedingte Ereignisse und die ereignisfreie Überlebensrate nach einem Jahr betrug 74,6 %. Zu den leberbedingten Ereignissen zählten in neun Fällen Enzephalopathie, in acht Fällen Aszites, in sieben Fällen Magen-Darm-Blutungen und in vier Fällen schwere Infektionen. Das leberbedingte ereignisfreie Überleben wurde zwischen den beiden Gruppen anhand der mittleren Sensorglukose, der Standardabweichung der mittleren Glukose und der CV-Werte verglichen, es wurde jedoch kein signifikanter Unterschied festgestellt (Abb. 2A, B, C). Im Gegensatz dazu zeigte das leberbedingte ereignisfreie Überleben entsprechend der Glukosewerte ein signifikant geringeres ereignisfreies Überleben in der Hypoglykämiegruppe (p = 0,007, Abb. 2D).

Leberbedingtes ereignisfreies Überleben. Es wurde kein signifikanter Unterschied festgestellt (A, B, C). Das leberbedingte ereignisfreie Überleben basierend auf den Glukosewerten zeigte ein signifikant geringeres ereignisfreies Überleben in der Hypoglykämiegruppe (p = 0,007, D).

Tabelle 3 zeigt die multivariate Analyse von Faktoren, die zum ereignisfreien Überleben beitragen, unter Verwendung des Cox-Proportional-Hazards-Modells. In der univariaten Analyse wurden verzweigtkettige Aminosäuren (BCAA), die Child-Pugh-Klasse, HbA1c und Hypoglykämie als Faktoren identifiziert, die zum ereignisfreien Überleben beitragen. In der multivariaten Analyse wurden Child-Pugh-Klasse B (Gefahrenverhältnis (HR) 2,347 [95 %-Konfidenzintervall (KI): 1,042–5,283], p = 0,039) und Hypoglykämie (HR 2,279 [95 %-KI: 1,064–4,881), p = 0,034) wurden als Faktoren identifiziert, die zum ereignisfreien Überleben beitragen.

Bei Patienten mit CLD10 ist die Glykogenspeicherung in der Leber verringert. Die postprandiale Glukoseaufnahme aus dem Blut durch die Leber ist verzögert, was zu einer Hyperglykämie führt. Darüber hinaus haben Patienten mit CLD eine verringerte Speicherkapazität für Leberglykogen, was zu einer unzureichenden Glukosefreisetzung aus der Leber ins Blut während des Fastens und zu einer beeinträchtigten Glukoneogenese führt, was zu Hypoglykämie führt. Daher kann die Behandlung von Diabetes bei Patienten mit Lebererkrankungen schwierig sein11. Der Stoffwechselzustand von Patienten mit CLD nach einer Fastennacht über Nacht ähnelt dem, der bei gesunden Personen nach zwei bis drei Tagen Fasten beobachtet wird. Aus diesem Grund kommt es bei Patienten mit CLD zu starken Schwankungen des Blutzuckerspiegels und es kommt häufig zu nächtlichen Hypoglykämien.

In der Analyse, die sich auf die Glukosefluktuation konzentrierte, gab es eine schwache Korrelation mit DM-Parametern wie HbA1c und GA und eine starke Korrelation mit MAGE, einem klassischen Fluktuationsparameter (Abb. 1). Die SD des mittleren Glukosespiegels, gemessen durch FGM, kann als Ersatzindex für MAGE angesehen werden. Auch der Lebenslauf wurde als Maß für die Fluktuation untersucht; SD hatte jedoch eine stärkere Korrelation mit MAGE. In unserer vorherigen Studie betrug die Standardabweichung 24,1 mg/dl6 und bei gesunden Probanden soll sie etwa 14 betragen12. In der vorliegenden Studie betrug der SD-Wert des Blutzuckers 41,5 mg/dl, was so hoch war wie erwartet und als durch CLD beeinflusst angesehen wurde. Es gab keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Glukoseschwankungen und leberbedingten Ereignissen.

Es wurde berichtet, dass das CGM-System bei der Erkennung versteckter Anomalien der Blutzuckerschwankungen bei Patienten mit Typ-2-DM und CLD13 hilfreich ist. Es wurde auch berichtet, dass abnormale Blutzuckerschwankungen ein Risikofaktor für Schlafstörungen und eine verminderte Lebensqualität bei Patienten mit LC6 sind. Die Glukoseschwankung lässt jedoch keine leberbezogenen Ereignisse wie Enzephalopathie, Infektionen und Leberversagen vorhersagen, die bei Patienten mit CLD schwerwiegender sind. Ähnliche Ergebnisse, die darauf hinweisen, dass Hypoglykämie wichtiger ist als Blutzuckerschwankungen, wurden berichtet, allerdings nicht bei Patienten mit Lebererkrankungen14.

In dieser Studie wurde die durch das FGM-System ermittelte Hypoglykämie als ein wesentlicher Faktor identifiziert, der eng mit leberbezogenen Ereignissen verbunden ist. Hypoglykämie spielt eine wichtige Rolle bei Entzündungen, thrombotischen Ereignissen und endothelialer Dysfunktion, indem sie oxidativen Stress auslöst15. Frühere Berichte haben gezeigt, dass Hypoglykämie ein wichtiger Prognosefaktor für die kurzfristige Mortalität bei Patienten mit Leberzirrhose ist 16. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Hypoglykämie mit Mangelernährung, Infektionen und schlechter Glukogenese verbunden ist17,18. Das Vorhandensein von DM selbst ist mit Infektionen, Varizenblutungen und Enzephalopathie verbunden19,20. Frühere Berichte haben immer wieder gezeigt, dass Hypoglykämie ein wichtiger Faktor bei leberbedingten Ereignissen ist. Daher ist es sinnvoll, in unserer Studie Hypoglykämie als Risikofaktor für das leberbedingte ereignisfreie Überleben zu akzeptieren.

Mit dem FGM-System gemessene Hypoglykämien zeigten eine höhere Häufigkeit in der gesamten Patientenpopulation (48,6 %, 35/72). Frühere Studien zur kontinuierlichen Blutzuckermessung mit iPro2 haben gezeigt, dass Hypoglykämien selten sind (16,3 %)6. Im Vergleich zu iPro2 verfügt FGM über einen langen Messzeitraum von bis zu 14 Tagen, was die Erkennung von Hypoglykämien erleichtert. Es wurde berichtet, dass CGM-Systeme mit FreeStyle Libre Pro Hypoglykämien besser erkennen können als kapillare Glukosetests am Behandlungsort21. Darüber hinaus wurde berichtet, dass die Glukosemessungen mit diesem CGM-System geringfügig unter dem Blutzuckerspiegel liegen21. Darüber hinaus wurden 55,0 % der gemessenen hypoglykämischen Ereignisse während der nächtlichen Phase festgestellt, was darauf hindeutet, dass FGM bei der Erkennung latenter Hypoglykämien überlegen ist und eine höhere Hypoglykämiehäufigkeit aufweist als bisher berichtet.

Glykiertes Hämoglobin A1c (HbA1c) und Glykoalbumin sind die Goldstandardindikatoren für die Blutzuckerkontrolle bei Diabetes. Allerdings kann HbA1c aufgrund der durch Hypersplenismus verursachten kurzen Lebensdauer der Erythrozyten den Blutzuckerkontrollstatus bei Patienten mit CLD nicht ausreichend darstellen. Glykoalbumin wird durch einen gestörten Albuminstoffwechsel beeinträchtigt; Bei Patienten mit CLD ist die Halbwertszeit von Serumalbumin aufgrund einer verminderten Albuminsynthese verlängert22. Daher ist es schwierig, den Blutzuckerkontrollstatus bei Patienten mit CLD genau zu überwachen. Das FGM-System hat die Identifizierung von Hypoglykämie bei Patienten mit CLD ermöglicht, bei denen ein hohes Risiko für leberbedingte Ereignisse besteht. Es handelt sich um ein hervorragendes System zur Erkennung einer latenten Hypoglykämie während einer Routineuntersuchung in einer Population mit scheinbar guter Blutzuckerkontrolle, einschließlich solcher mit niedrigem HbA1c- und Glykoalbuminspiegel.

Ein Late Evening Snack (LES) mit BCAA-Supplementierung gilt als wirksam zur Verbesserung der Protein-Energie-Ernährung23 und zur Vermeidung nächtlicher Hypoglykämie bei Patienten mit CLD. In dieser Studie wurden 31,4 bzw. 4,2 % der Patienten BCAA und LES mit BCAA verabreicht. Da alle Patienten Typ-2-DM hatten, wurde die Möglichkeit in Betracht gezogen, die Kalorienaufnahme zu vermeiden, und es besteht die Möglichkeit einer künftigen Intervention.

Eine Einschränkung dieser Studie besteht darin, dass es sich um eine retrospektive Analyse an einem einzigen Zentrum handelte und es keine Behandlungseingriffe gab, die auf den Messungen des FGM-Systems basierten. Ob eine Intervention bei Hypoglykämie bei FGM zu einer Verringerung leberbedingter Ereignisse führt, ist unbekannt24 und Gegenstand zukünftiger Forschung. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die Messungen des FGM-Systems im Rahmen einer Krankenversicherung durchgeführt wurden und Patienten mit CLD ohne therapeutische Intervention bei DM nicht vom FGM-System überwacht wurden.

Trotz dieser Einschränkungen ist dies der erste Bericht, der den Zusammenhang zwischen Hypoglykämie, die mithilfe des FGM-Systems festgestellt wurde, und Ereignissen im Zusammenhang mit Lebererkrankungen beschreibt. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das FGM-System zusätzlich zur Messung des Glukosespiegels nützlich ist, um das Auftreten leberbezogener Ereignisse vorherzusagen.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Chronische Lebererkrankung

Diabetes Mellitus

Leberzirrhose

Selbstkontrolle des Blutzuckers

Kontinuierliche Glukoseüberwachung

Flash-Glukoseüberwachung

Standardabweichung

Nüchtern-Plasmaglukose

Mittlere Amplitude der glykämischen Schwankungen

Body-Mass-Index

Alanin-Aminotransferase

Immunreaktives Insulin

Hämoglobin a1c

Verzweigtkettige Aminosäure

Snack am späten Abend

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Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie, Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences, 1-7-1 Sakamoto, Nagasaki City, Nagasaki, 852-8501, Japan

Ryu Sasaki, Naota Taura, Yasuhiko Nakao, Masanori Fukushima, Masafumi Haraguchi, Satoshi Miuma, Hisamitsu Miyaaki und Kazuhiko Nakao

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Konzeption und Design der Studie: RS, NT, KN; Generierung, Sammlung, Zusammenstellung, Analyse und/oder Interpretation von Daten: RS, YN, MH, SM, HM; Verfassen oder Überarbeiten des Manuskripts: RS, KN; Genehmigung der endgültigen Fassung des Manuskripts: RS, KN

Korrespondenz mit Ryu Sasaki.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Sasaki, R., Taura, N., Nakao, Y. et al. Eine durch ein Flash-Glukose-Überwachungssystem gemessene Hypoglykämie sagt Leberereignisse bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung voraus. Sci Rep 13, 13791 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-40910-2

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Eingegangen: 01. März 2023

Angenommen: 18. August 2023

Veröffentlicht: 23. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-40910-2

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