Insulin resistance, β-cell dysfunction and differences in curves of plasma glucose and insulin in the intermediate points of the standard glucose tolerance test in adults with cystic fibrosis

BackgroundDiabetes has become a co-morbidity with a negative impact on nutritional status, lung function and survival in cystic fibrosis.ObjectiveTo identify any changes in intermediate points after a 2-h oral glucose tolerance test (OGTT), pancreatic β-cell dysfunction, and insulin resistance in cystic fibrosis-related diabetes.MethodsIt was carried out a retrospective analysis in a cohort of 64 patients affected of cystic fibrosis, older than 14 years, using the first pathological OGTT. Peripheral insulin resistance was measured using the homeostasis model assessment for insulin resistance (HOMA-IR), and pancreatic β-cell function was calculated according to Wareham. Time to maximum plasma insulin and glucose levels and area under the curve (AUC0–120) were also measured.ResultsTwenty-eight women and 36 men with a mean age of 26.8 years were enrolled, of whom 26.7% had normal glucose tolerance (NGT), 18.3% cystic fibrosis-related diabetes without fasting hyperglycemia (CFRD w/o FPG), 10% indeterminate (INDET), and 45% impaired glucose tolerance (IGT). HOMA-IR values were not significantly different between the diagnostic categories. Patients with any pathological change had worse β-cell function, with a significant delay in insulin secretion, although there were no differences in total insulin production (AUC0–120). Time to maximum glucose levels was significantly shorter in NGT patients as compared to other categories, with glucose AUC0–120 being higher in the different diagnostic categories as compared to NGT.ConclusionsIn over half the cases, peak blood glucose levels during a standard OGTT are reached in the intermediate time points, rather than at the usual time of 120 min. Patients with cystic fibrosis and impaired glucose metabolism have a delayed insulin secretion during the standard OGTT due to loss of first-phase insulin secretion, with no differences in total insulin production. Absence of significant changes in HOMA-IR suggests that β-cell dysfunction is the main pathogenetic mechanism.

ResumenFundamentoLa diabetes se ha convertido en una comorbilidad prevalente que tiene un impacto negativo sobre el estado nutricional, la función pulmonar y la supervivencia en la fibrosis quística.ObjetivoIdentificar alteraciones en los puntos intermedios del test de tolerancia oral a la glucosa de 2 h (OGTT), la disfunción de la célula β pancreática y la resistencia insulínica en la diabetes relacionada con la fibrosis quística.MétodosAnalizamos de forma retrospectiva una serie de 64 pacientes mayores de 14 años, mediante los datos del primer OGTT patológico durante su seguimiento. Se determinaron la resistencia insulínica, usando el modelo HOMA-IR, la función de la célula β pancreática según Wareham, el tiempo en alcanzar la concentración máxima plasmática de insulina y glucosa y el área bajo la curva (AUC0–120).ResultadosSe incluyeron 28 mujeres y 36 varones. La media de edad de la serie fue de 26,8 años. El 26,7% tenía una tolerancia normal (TGN), un 18,3% diabetes sin alteración de la glucosa en ayunas (CFRD sin FPG), el 10% una alteración indeterminada (INDET) y el 45% intolerancia hidrocarbonada (IGT). En los valores del HOMA-IR no se encontraron diferencias entre ningún grupo. Los casos con alguna alteración diagnóstica tenían una peor función de la célula β, con un retraso significativo en la secreción de insulina, aunque no hubo diferencias en su producción total (AUC0–120). El tiempo en alcanzar el pico máximo de glucosa era significativamente menor en los TGN frente al resto de categorías, siendo el AUC0–120 de glucosa mayor en las distintas categorías diagnósticas frente a TGN.ConclusionesEn más de la mitad de los casos el pico máximo de glucemia en la OGTT se alcanza en puntos intermedios y no en el tiempo clásico de 120 min. La secreción precoz de insulina está retrasada en los pacientes con fibrosis quística y alteraciones en el metabolismo de la glucosa, sin llegar a observarse diferencias en la producción total de la misma. La ausencia de alteraciones significativas en el HOMA-IR sugiere que la disfunción de la célula β es el principal mecanismo patogénico.