13C trioktanoátový dechový test jako měření objemu vyprázdnění žaludečního tuku (13CTriOBT)

Dechové testy 13C pro měření vyprazdňování žaludku (GE) byly poprvé vyvinuty na počátku 90. let 20. století. Tyto testy mají jasné výhody oproti mnoha dalším GE zobrazovacím technikám, protože jsou relativně levné, snadno se používají a mohou být prováděny u dětí a těhotných žen nebo těch, kteří mají kontraindikaci MRI. Proto byly tyto testy použity v různých klinických podmínkách, jako je hodnocení gastroparézy nebo opožděné GE u diabetických pacientů nebo hodnocení GE pomocí enterálních přípravků obsahujících tuk u kriticky nemocných pacientů. Dechové testy spoléhají na požití stabilních izotopových markerů 13C, jako je mastná kyselina se středně dlouhým řetězcem 13C oktanová kyselina (OCC) a triglycerid13C trioktanoát (TriOCC).

Dechové testy 13C jsou však nepřímým měřítkem GE. Údaje o GE získané z dechových testů jsou tedy výsledkem četných komplexních interakcí, které zahrnují: 1) chemické vlastnosti markerů a jejich interakce s testovanými jídly během zpracování žaludku, 2) absorpci z duodena, 3) metabolismus v játrech (oxidace mastné kyseliny) a 4) konečné vylučování jako 13CO2 plícemi. Všechny tyto komplexní interakce se mohou zkombinovat, když se zkoumá žaludeční zpracování lipidových emulzí (LE), a proto je nutné pečlivé zvážení a výběr markerů dechového testu.

Výzkumníci vyvinuli izokalorické a izovolume LE s různými GE vlastnostmi, jak bylo ukázáno dříve u MRI. V kyselém prostředí stabilní (LE1) a v kyselém prostředí nestabilní lipidová emulze (LE4) reaguje odlišně na podmínky v žaludku. LE1 se ze žaludku vyprazdňuje relativně rovnoměrně. LE4 se však po 15-30 minutách pobytu v žaludku rozdělí na vodu a fázi s vysokým obsahem tuku. V pozdní fázi GE je emulze reemulgována, takže v LE4 jsou tři odlišné fáze GE. Jakmile dojde k oddělení LE4, vodná fáze a fáze s nízkým obsahem tuku se ze žaludku vyprazdňují poměrně rychle, zatímco druhá tuková fáze se vyprazdňuje pomaleji. Odlišný vzorec GE kyselinově nestabilních LE má hluboký vliv na data dechového testu GE v závislosti na výběru použitého markeru dechového testu. Vyšetřovatelé již dříve prokázali, že dechový test OCC (OBT) je nevhodným měřítkem vyprazdňování žaludku. tuku, protože OBT je ovlivněna 1) zpracováním markeru OCC v žaludku a 2) jeho interakcí s fyzickou formou a koncentrací tuku přítomného v žaludku a dvanáctníku. Tyto účinky byly zvýrazněny pouze okrajovou shodou s polovičním vyprázdněním OBT (T50) obnovy 13CO2 a objemem tuku T50 (MRI T50) s LE1 a žádnou shodou s LE4 (rc=0,7 a rc=0,4 v tomto pořadí).

Hlavním cílem této studie je zjistit, zda je TriOCC vhodnějším markerem dechového testu pro použití při měření GE tuku. Protože TriOCC je triglycerid, má podobné fyzikálně-chemické vlastnosti jako nutriční lipidy. Proto je pravděpodobnější, že se v žaludečním a duodenálním prostředí chová podobně jako požité lipidy v emulzích, jako je řepkový olej. Ve studii 1 budou vyšetřovatelé porovnávat markery dechového testu TriOCC a OCC v LE1. V podskupině účastníků bude k určení referenčních hodnot pro poloviční dobu vyprazdňování žaludku (MRI T50) použita validovaná metoda kvantitativního podílu tuku na MRI. To bude korelovat s polovičním vyprázdněním (T50) výtěžku 13CO2 generovaného z křivek procentuálního obnovení dávky za hodinu (PDR/h). Průběžná analýza posoudí, zda TriOCC souvisí více s vyprázdněním žaludečního tuku než marker OCC v LE1. Pokud by TriOCC reprezentoval objem vyprázdnění žaludečního tuku, studie 2 bude pokračovat. Studie 2 pak vyhodnotí žaludeční vyprazdňování tuku, jak je uvedeno výše, ale s LE4.

Sekundárním cílem je vyvinout algoritmus pro kvantifikaci heterogenity distribuce tuku v žaludečním obsahu pro data MRI. Ukázalo se, že žaludeční zpracování lipidových emulzí, jak je vizualizováno pomocí MRI, vede k velkým interindividuálním variacím distribuce tuku. Kvantifikací této heterogenity se snažíme určit stupeň flokulace a krémovitosti emulzí po celé délce žaludku.