Fyziologické účinky blokády lidského ether-a-go-go-genu (hERG) na metabolismus

Pozadí a význam:

Lidský gen související s ether-a-go-go (HERG) kóduje napěťově řízené draslíkové kanály Kv11.1 v různých částech lidského těla včetně srdce, slinivky břišní a střeva. Draslíkové kanály jsou důležité pro ukončení depolarizace tím, že způsobují repolarizaci v buňkách.

Různé mutace HERG mají tedy vliv na srdeční a metabolické funkce. Jedním známým příkladem v případě ztrát funkce mutací v HERG je snížený tok draslíku směrem ven během repolarizace srdce, což vede k prodlouženému QT intervalu, který může vést ke komorové tachykardii, srdeční synkopě a náhlé smrti – známé jako syndrom dlouhého QT intervalu (LQTS) (1, 2). LQTS způsobené mutacemi HERG je druhým nejčastějším typem LQTS (1).

Pokud jde o metabolismus, blokáda Kv11.1 prokázala, že zvyšuje sekreci inzulínu závislou na glukóze (3-5) a snižuje sekreci glukagonu stimulovanou nízkou glukózou (4) v izolovaných β a α buňkách a zvyšuje sekreci inzulínu a snižuje hladinu glukózy v krvi v živé myši (3).

Studie s 11 pacienty s LQTS způsobenou mutacemi HERG ukázala, že během 6hodinového OGTT nositelé mutace zaznamenali zvýšené hladiny inzulínu, GLP-1 a gastrického inhibičního polypeptidu (GIP), snížené hladiny glukózy a nižší hladiny glukagonu nalačno. ve srovnání s odpovídajícími kontrolními osobami(6).

V této studii si výzkumníci přejí zkoumat účinky blokády Kv11.1 na sekreci inkretinů a inzulínu a hladiny glukózy v krvi po perorálním příjmu glukózy u lidí.

Výzkumná otázka Hypotéza studie Vyšetřovatelé této studie předpokládají, že blokáda Kv11.1 zvýší metabolickou odpověď sérového inzulínu a GLP-1 (AUC/30 min) na 6hodinový 75g orální glukózový toleranční test (OGTT) u zdravých jedinců .

Cíl Pro prozkoumání hypotézy chtějí vyšetřovatelé této studie prozkoumat metabolické reakce až 40 zdravých testovacích subjektů na 6hodinovou 75g OGTT. Testované subjekty budou sloužit jako jejich vlastní kontroly ve dvojitě zaslepené zkřížené studii, kde podstoupí dvě 6hodinové OGTT oddělené 3týdenním vymývacím obdobím. Během jednoho OGTT dostanou moxifloxacin (800 mg/den), což je známý blokátor kanálu Kv11.1, a během druhého OGTT dostanou placebo. Před a po testu budou subjekty nosit kontinuální monitor glukózy (CGM) a v den testu vyplní glukózový dotazník.

Moxifloxacin se používá výhradně ke způsobení známého a pro lék dobře zdokumentovaného účinku, a to blokády kanálu Kv11.1.

Studovat design:

Randomizovaná kontrolovaná dvojitě zaslepená zkřížená studie s až 40 zdravými účastníky, kteří budou sloužit jako jejich vlastní kontroly. Návrh studie je znázorněn na obrázku 1.

Screeningová návštěva (V0): Při prohlídkové návštěvě účastníci:

• Být vyšetřeni za účelem posouzení jejich způsobilosti (anamnéza, měření hmotnosti/výšky a 12svodová elektrokardiografie (EKG)). Pokud bude shledán způsobilým:
• Buďte poučeni, že máte 4 dny před testovací návštěvou 1 (V1) umístěn monitor CGM až na 7 dní.

• Buďte randomizováni do skupiny A nebo B kvalifikovanou nezaslepenou osobou z Katedry biomedicínských věd Kodaňské univerzity:

  • Skupina A nejprve dostane aktivní lék, o kterém je známo, že má blokádu Kv11.1 (moxifloxacin, 800 mg/den) 3 dny před testovací návštěvou 1 a poté – po 3 týdnech vymývacího období – dostane placebo lék před testem návštěva 2.
  • Skupina B nejprve dostane placebo 3 dny před testovací návštěvou 1 a poté – po 3 týdnech vymývacího období – dostane aktivní lék před testovací návštěvou 2. Dostane lék pro testovací návštěvu 1 (blokátor Kv11.1 nebo placebo) a být instruován k perorálnímu podávání léku každé ráno v 6:00 3 dny před a ve stejné ráno jako testovací návštěva (V1). Neoslepená osoba zajistí, aby účastníkům poskytla správnou drogu.

Testovací návštěva 1 (V1): Účastníci se setkají s půstem od 22:00 předchozího večera v 8:00 na katedře biomedicínských věd, University of Copenhagen.

• Účastníci odevzdají vzorek moči a stolice.
• Bude proveden 75g 6hodinový orální glukózový toleranční test (OGTT). Do směsi glukózy se přidá drcený paracetamol, 1 g. Vzorky krve a EKG budou odebrány a odebrány společně. Vzorky krve o objemu 8 ml budou odebrány v -20, -10, -0 minut před a v 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270 , 300, 330 a 360 minut po příjmu glukózy. Všechny vzorky krve budou analyzovány na hormony, glukózu, elektrolyty, paracetamol v plazmě, proteomiku a metabolomiku a ze vzorku -20 minut bude extrahován materiál DNA a použit pro analýzu genomu (nikoli rozsáhlé sekvenování genomu). Vzorky budou testovány na mutace v genech spojených s metabolismem glukózy ve vztahu k obezitě, diabetu a kardiovaskulárním onemocněním. Měří se HbA1c a lipidy.
• Glukózové dotazníky. Doba vymývání: Doba vymývání bude 3 týdny.
• Účastníci přijdou a budou mít CGM monitor umístěný 4 dny před testovací návštěvou 2 (V2) po dobu až 7 dnů
• Účastníci dostanou lék (blokátor Kv11.1 nebo placebo) a začnou lék perorálně podávat každé ráno ve stejnou dobu 3 dny před a ve stejné ráno jako testovací návštěva 2.

Testovací návštěva 2 (V2): Stejná vyšetření jako u návštěvy 1.

Kritéria, kdy lze testy provádět:

• Účastníci musí perorálně podat studijní medikaci 3 dny před a ve stejný den ráno jako testovací návštěvy ve stejnou dobu.
• Účastníci musí držet půst 10 hodin před testovací návštěvou. To zahrnuje potraviny, tekutiny, kouření, alkohol a léky (kromě blokátoru Kv11.1 a malého množství vody použité k jeho podání)
• Účastníkům není dovoleno provádět žádné cvičení den předem, stejně jako ve stejný den ráno jako testovací návštěva.
• Účastník nesmí užívat paracetamol 24 hodin před testovací návštěvou. Odslepení: Randomizační seznam bude uložen na katedře biomedicínských věd Kodaňské univerzity. Číslo předmětu účastníka pokusu je spárováno se seznamem, který ukazuje, do jaké skupiny je účastník randomizován. Neoslepená osoba provede jakékoli odslepení účastníků pokusu po poslední návštěvě pacienta.

Data Správa dat: Subjekt a biologický materiál získaný od subjektu budou identifikovány číslem subjektu a identifikačním číslem pokusu. K ochraně identity lidských subjektů ve všech prezentacích a publikacích budou uplatňována vhodná opatření, jako je šifrování nebo mazání, jak to vyžadují národní požadavky. Laboratorní data budou elektronicky přenášena z laboratoře provádějící klinické analýzy a budou archivována na zabezpečených pevných discích s možností zálohování. Elektronická data budou považována za zdrojová data. V případech, kdy jsou laboratorní data přenášena prostřednictvím nezabezpečených elektronických sítí, budou data během přenosu šifrována. Data jsou uchovávána po dobu 20 let.

Zdrojová data: Zdrojové dokumenty budou uloženy na katedře biomedicínských věd Kodaňské univerzity. Zdrojová data registrovaná přímo ve formuláři Case Report Form (CRF) zahrnují anamnézu, měření hmotnosti a výšky, EKG.

Hodnotitelnost pro subjekty k analýze: Stažené subjekty budou nahrazeny. Opakované prověřování je povoleno během období náboru podle uvážení vyšetřovatele.

Statistické úvahy Plán analýzy dat: Aby se zjistilo, zda blokáda Kv11.1 významně ovlivňuje hodnoty sérového inzulínu a glukagonu v plazmě, koncentrace GLP-1, draslíku a GIP nalačno a glukózou stimulované hodnoty, bude provedena ANOVA s použitím věku a pohlaví jako kovariát, randomizace skupina jako nezávislá proměnná a změna AUC v sérovém inzulínu a plazmatickém glukagonu, koncentrace GLP-1, draslíku a GIP jako závislé proměnné, aby se zjistilo, zda existují průměrné rozdíly u účastníků studie po podání blokátoru Kv11.1 a bez blokátoru Kv11.1.