Circadian Brown Adipose Tissue Metabolisme

Brunt fedtvæv er en form for fedt, der er i stand til at omsætte glukose for at generere varme. Når den er aktiv, kan den omdanne en stor mængde glukose til termisk energi. Aktivering af brunt fedt kan potentielt hjælpe med at bekæmpe fedme ved at øge den basale metaboliske hastighed. Aktivering og signalering af brunt fedt er dog dårligt forstået. I en musemodel har vi for nylig vist, at der er en betydelig døgnvariation i aktivering af brunt fedt og har også opdaget det gen, der er ansvarlig for de døgnrytmeforandringer (Gerhart-Hines et al, Nature 2013). Specifikt har vi vist, at i vildtype mus er aktiveringen af ​​brunt fedt høj om natten og lav om dagen. Hvorvidt aktivering af brunt fedt hos mennesker har en cirkadisk komponent er i øjeblikket ukendt. At vise, at aktivering af brunt fedt hos mennesker er underlagt lignende døgnrytmer som hos mus, ville være et vigtigt skridt i forståelsen af ​​signaleringen af ​​aktivering og kan hjælpe med at belyse potentielle strategier til at kontrollere aktivering. Positron-emissionstomografi/computertomografi (PET/CT) er en hybrid billeddannelsesmodalitet, der tillader billeddannelse af positron-emitterende isotoper såsom fluor-18 (F-18) sammen med anatomisk billeddannelse ved hjælp af røntgenstråler. Den fysiologiske information fra PET-komponenten er samregistreret med den anatomiske information fra CT-komponenten, hvilket muliggør nøjagtig lokalisering og kvantificering af fysiologiske processer. Det mest almindelige klinisk anvendte positron-emitterende radiofarmaceutikum er F-18 fluordeoxyglucose (FDG). Det er en glucoseanalog, som optages af glucosetransportører og phosphoryleres til FDG-6P af hexokinase. Imidlertid er isomerase, det næste enzym i den glykolytiske vej, inaktivt på FDG-6P, og det er derfor stort set fanget i cellen. Derfor giver FDG PET/CT et kort over den relative mængde af glukoseoptagelse og fosforylering over intervallet fra injektion til scanning. Aktiveret brunt fedt har robust FDG-optagelse med et meget intenst signal set. Derfor kan FDG PET/CT både bruges til at bestemme, om en person har aktiveret brunt fedt på scanningstidspunktet samt til at kvantificere det overordnede stofskifteniveau i fedtet. Vores primære mål er at indsamle pilotdata om den potentielle tilstedeværelse af cirkadiske variationer i brunt fedtoptagelse hos unge, sunde, magre mandlige frivillige. Vi planlægger at gøre dette ved at udføre to FDG PET/CT-scanninger med 12 timers mellemrum, mens patienten forbliver i et temperatur- og diætkontrolleret miljø, der fører op til begge scanninger. Vores primære hypotese er, at brunfedtaktiviteten vil være højere om dagen end om natten (da menneskers og musens døgnrytmer er vendt om). Vi vil også parre måling af kortisol med FDG-injektioner, da cortisolniveauer giver værdifuld uafhængig information om døgnrytmen.