Vliv exogenních ketonů na poruchy spánku u zranitelných populací (KETO-SLEEP 1)

Spánek je zranitelné období, během kterého mohou otupené dýchání a nízký svalový tonus dýchacích cest způsobit nebezpečné poruchy dýchání. Obstrukční spánková apnoe (OSA) popisuje intermitentní kolaps horních cest dýchacích, který vyvolává desaturaci O2 a probuzení ze spánku, čímž pacienty vystavuje riziku kardiovaskulárních onemocnění, mrtvice a smrti. U některých obézních pacientů spánek způsobuje hromadění oxidu uhličitého (CO2), které progreduje do denní hyperkapnie, což je stav nazývaný syndrom hypoventilace obezity (OHS). Kontinuální pozitivní tlak v dýchacích cestách (CPAP) léčí OSA a OHS, ale je špatně tolerován a nemusí zcela napravit spánkovou dysfunkci.

Změny v metabolismu mohou pomoci kontrolovat OSA nebo OHS. Vyšetřovatelé nedávno publikovali výsledky klinické studie Ketogenic Diet for OHS (KETOHS, NCT04108819), které ukazují, že 2týdenní ketogenní dieta (s vysokým obsahem tuku, nízkým obsahem sacharidů) u pacientů s OSA a OHS snížila snížený CO2, sérový bikarbonát (HCO3), respirační kvocient, noční hypoxémie(2). KD také výrazně zlepšila OSA. Poté, co účastníci obnovili předchozí dietu, se CO2 vrátil na výchozí hodnotu. Mechanismy, kterými KD zlepšuje spánek u této populace, by mohly souviset se sníženou produkcí CO2 (prostřednictvím oxidace tuků), snížením tělesné hmotnosti nebo přímými účinky ketolátek na spánek a dýchání.

Je obtížné dlouhodobě dodržovat KD a existuje mnoho účinků této diety, které ztěžují pochopení mechanistických dopadů na dýchání. Výzkumníci předpokládají, že zvýšení hladiny ketonů v těle, aniž by bylo nutné dodržovat ketogenní dietu, může být další metodou ke zlepšení dýchání během spánku. Některé léky ovlivňující acidobazický stav (např. acetazolamid nebo sulthiam) zlepšují OSA, pravděpodobně zvýšením a stabilizací dechové síly. V této pilotní studii budou výzkumníci zkoumat farmakokinetiku, snášenlivost a dopady požití exogenních ketonů (což jsou komerčně dostupné produkty) na spánek a dýchání.

Specifickým ketonovým produktem, který má být testován na svůj vliv na spánek a dýchání, je 1,3-butandiol (1,3BD) v komerčně dostupném složení zvaném „Ketone IQ“. 1,3BD je obecně uznáván jako bezpečný (schválen GRAS) FDA. 1,3BD se přeměňuje jaterním metabolismem na ketolátky beta-hydroxybutyrát (BHB) a byl využit v mnoha studiích.

Tento projekt bude probíhat ve dvou studiích, KETO-SLEEP 1 (KS1) a KETO-SLEEP 2 (KS2).

KETO-SPÁNEK 1: Prozkoumejte farmakokinetiku, snášenlivost a vliv na spánek požití exogenních ketonů (EK) před spaním (n=20, 10 mužů, 10 žen). KS1 položí základ pro KS2 a další studie, které podávají exogenní ketony před spaním, a to prostřednictvím stanovení dávky a posouzení snášenlivosti. Pacienti se středně těžkou OSA (index apnoe-hypopnoe (AHI) >15)), kteří dodržují CPAP, požijí EK nebo placebo 30 minut před spaním. Budou měřit kapilární hladiny BHB před požitím a 1, 3, 5 hodin po požití a také po probuzení. Používání CPAP bude zachováno po všechny noci a architektura spánku bude monitorována pomocí přenosného EEG. Dotazníky budou vyžadovat zpětnou vazbu o chutnosti EK, vedlejších účincích GI a kvalitě spánku. Dvě dávky (20 g a 40 g) Ketone-IQ budou testovány každou na dvě noci, přičemž jedna noc se použije k měření hladin BHB a samostatná noc, aby se umožnil nepřerušovaný spánek.

[KETO-SPÁNEK 2: Prověřte předběžnou účinnost požití exogenních ketonů před spaním na OSA (n=20, 10 mužů, 10 žen). KS2 bude zkoumat respirační účinky exogenních ketonů užívaných před spaním. Pacienti se známou OSA budou požádáni, aby dočasně přerušili CPAP, techniku ​​používanou v naší laboratoři k dočasnému vyvolání OSA(10). Aby bylo možné zohlednit variabilitu závažnosti OSA z noci na noc, budou vyšetřovatelé používat přenosné monitorování spánku ke sběru údajů o spánku a dýchání dvě noci za každého stavu. Dávka Ketone-IQ podávaná každou noc se bude lišit od 20 do 40 g, v závislosti na výsledcích KS-1.