Ketonmonoester und Blutdruck (BHB)

Das Ziel dieser klinischen Studie ist es, die Wirkung des akuten Konsums eines Ketonmonoester-Supplements bei gesunden männlichen Erwachsenen zu bestimmen.

Die wichtigsten Fragen, die es beantworten soll, sind:

• Bestimmung, ob der akute Konsum eines Ketonmonoester-Supplements den täglichen (im Labor gemessenen) und nächtlichen Blutdruck (bewertet durch ambulante Blutdrucküberwachung; ABPM) im Vergleich zu einem geschmacksabgestimmten Placebo moduliert. Wir nehmen an, dass eine Ketonmonoester-Ergänzung den systolischen und diastolischen Blutdruck im Vergleich zum Placebo akut senkt. Die gleichen Ergebnisse werden für den täglichen und nächtlichen Blutdruck erwartet.
• Bestimmung, ob der akute Verzehr eines Ketonmonoester-Ergänzungsmittels die Glukosekontrolle verbessert, gemessen mit kontinuierlicher Glukoseüberwachung (CGM) nach einer standardisierten Mahlzeit, die 90 Minuten nach Einnahme des Keton-Ergänzungsmittels verzehrt wurde. Wir gehen davon aus, dass eine Ketonmonoester-Ergänzung, die 90 Minuten vor einer Mahlzeit eingenommen wird, die 2-stündige postprandiale Glukosezuwachsfläche (iAUC) und die Spitzenglukose im Vergleich zu einem Placebo verringert.
• Bewertung der Fähigkeit von IL-10, die proinflammatorische Zytokinproduktion (TNF-α und IL-1β) in LPS-stimulierten Vollblutkulturen nach Einnahme von β-OHB und Placebo zu hemmen. Wir nehmen an, dass β-OHB die Fähigkeit von IL-10 zur Hemmung der TNF-α- und IL-1β-Produktion im Vergleich zu Placebo verstärkt.

Unter Verwendung eines doppelblinden placebokontrollierten randomisierten Crossover-Studiendesigns werden 15 Erwachsene an zwei experimentellen Bedingungen teilnehmen. Die Teilnehmer werden über eine lokale Rekrutierungsdatenbank (Nabû), während Präsentationen in Gemeindeorganisationen, mit Postern an der University of Sherbrooke und durch Mundpropaganda rekrutiert. Nach dem Screening werden geeignete Teilnehmer zu einer Baseline und zwei experimentellen Bedingungen in das Forschungszentrum Altern (CdRV) eingeladen. Während des Baseline-Besuchs werden die folgenden Bewertungen und Tests durchgeführt: 1) Ruhepuls (HF) und Blutdruck; 2) Anthropometrie und Körperzusammensetzung; 3) Anamnese und Fragebögen zu körperlicher Aktivität, Ernährungsgewohnheiten und Angstsymptomen; 4) Erklärung der Ernährungs- und Bewegungsprotokolle; 5) Installation von Beschleunigungsmessern zur Kontrolle der körperlichen Aktivität und sitzenden Verhaltensweisen über 10 Tage und CGM zur Beurteilung der Glukosekontrolle über die folgenden 10 aufeinanderfolgenden Tage. Die Einwilligung nach Aufklärung wird von allen an der Studie beteiligten Teilnehmern eingeholt, bevor sie an Bewertungen oder Tests teilnehmen. Der Teilnehmer wird dann für zwei nicht aufeinanderfolgende Tage für die experimentelle Bedingung (mindestens 48 Stunden auseinander) in unser Labor eingeladen.

Der erste Besuch findet am Donnerstag- oder Freitagmorgen im CdRV (Sherbrooke, QC) statt. Sobald die Einverständniserklärung eingeholt wurde, füllt der Teilnehmer eine Anamnese und einen Fragebogen zur körperlichen Aktivität (International Physical Activity Questionnaire) aus. Anschließend werden Körpergewicht, Körpergröße und Taillenumfang nach standardisierten Verfahren gemessen. Die Körperzusammensetzung wird mittels Dual-Energy-Röntgen-Absorptiometrie (DXA) beurteilt. Ein CGM wird vom Teilnehmer selbst unter Aufsicht eines erfahrenen Sportphysiologen in der Bauchregion installiert. Um das kompensatorische Verhalten als Reaktion auf beobachtete Blutzuckerwerte einzuschränken, wird CGM für die Teilnehmer verblindet. Schließlich werden die Teilnehmer mit einem am Oberschenkel getragenen activPAL4 und einem an der Hüfte getragenen ActiGraph wGT3X-BT-Beschleunigungsmesser ausgestattet, die sie für die folgenden 10 Tage tragen können. Das Tragen der Beschleunigungsmesser ermöglicht den Vergleich der körperlichen Aktivität und des sitzenden Verhaltens an den Tagen vor und nach jeder Bedingung. Um sicherzustellen, dass beide Beschleunigungssensoren zuverlässige Daten liefern, werden in unserem Labor im Ausgangszustand standardisierte Tests durchgeführt. Während sie das activPAL4 und ActiGraph tragen, gehen die Teilnehmer auf dem Laufband (Life Fitness, Club Series, FlexDeck®; Rosemont, IL, USA) bei 3,0, 5,0 und 7,0 km/h für 6 Minuten bei jeder Intensität. Die Teilnehmer müssen sich außerdem jeweils 5 Minuten lang in einer sitzenden, zurückgelehnten und liegenden Position befinden und nicht gehfähige Aufgaben ausführen (Geschirrspülen – 6 Minuten und Tisch decken – 3 Minuten). Alle Teilnehmer tragen während dieser Aufgaben das Xsens-Bewegungssystem, um Bewegungen zu erfassen und uns das Aktivitätsprofil für eine bessere Datenanalyse mitzuteilen.

In der Woche nach dem Baseline-Besuch werden die Teilnehmer für die erste experimentelle Bedingung zum CdRV eingeladen (Dauer = 240 Minuten). Die Teilnehmer kommen nüchtern (mindestens 12 Stunden über Nacht) um 8:00 Uhr ins Labor, wo der Ruheblutdruck standardisiert gemessen wird. Die Herzfrequenz wird während des Besuchs im Labor (von 8:00 bis 12:00 Uhr) kontinuierlich mit einem Herzfrequenzmessgerät (Polar H10, Kempele, Finnland) überwacht. Um 8:20 Uhr werden Blutproben von einer zertifizierten Forschungskrankenschwester gesammelt. Insgesamt 35 ml Blut werden in EDTA-Röhrchen für die Vollblutkultur und in CPT-Natriumheparin-Röhrchen für die PBMC-Isolierung und anschließende Transkriptomanalysen gesammelt. Kapillare β-OHB-Spiegel werden mit dem Abbot Freestyle Precision Neo® Ketonmessgerät vor der Einnahme des Ketonmonoester-Ergänzungsgetränks oder des geschmacksabgestimmten Placebos gemessen. Um 8:30 Uhr haben die Teilnehmer 2 Minuten Zeit, um das orale Ketonpräparat oder das Placebo-Getränk (flüssige Form; ~80 - 120 ml, je nach Körpergewicht des Teilnehmers) zu sich zu nehmen. Die β-OHB-Konzentration wird dann 30, 60 und 90 Minuten nach der Einnahme gemessen (~9:00, 9:30 und 10:00 Uhr). Die Teilnehmer bleiben nach der Einnahme des Ketonpräparats 90 Minuten lang sitzen, während alle 20 Minuten standardisierte Blutdruckmessungen durchgeführt werden. Um 9:30 Uhr (d. h. 60 Minuten nach der Einnahme von β-OHB) wird eine weitere Blutprobenentnahme durchgeführt (25 ml). Fünf Minuten nach der Blutentnahme und unmittelbar vor der Blutdruckbelastung (d. h. Kältetest) werden der Ruheblutdruck und die Herzfrequenz gemessen. Der Kältepressor-Test ermöglicht die Bewertung der Gefäßreaktion nach einem externen Stressor in einem kontrollierten Umfeld, der im Alltag nach der Einnahme von β-OHB auftreten kann.

Neunzig Minuten nach der Keton- oder Placebo-Einnahme nehmen die Teilnehmer ein standardisiertes Frühstück zu sich, bestehend aus einem Mahlzeitenersatzgetränk, Müsliriegeln und Orangensaft, das repräsentativ für eine realistische gemischte Mahlzeit (MMTT) ist und 490 kcal (68 g CHO, 12 g FAT, 29g PRO; 55 %, 22 % bzw. 23 %). Die Teilnehmer bleiben dann nach dem MMTT 120 Minuten lang sitzen, um die Glukosereaktion (CGM) im postprandialen Zustand zu beurteilen, und der Blutdruck wird alle 20 Minuten gemessen. Zusätzlich werden die Teilnehmer gebeten, visuelle Analogskalen auszufüllen, die gastrointestinale (GI) Beschwerden bei -10, 0, 30, 60 und 90 Minuten nach der Einnahme von Ketonpräparaten bewerten, um GI-Beschwerden zu überwachen. Die Teilnehmer werden auch gebeten, visuelle Analogskalen für Hunger und Völlegefühl bei -10, 0, 60 und 90 Minuten nach der standardisierten Mahlzeit auszufüllen. Um 12:00 Uhr werden die Teilnehmer dann mit dem ABPM (IEM PWA Mobil-o-graph; I.E.M. GmbH, Deutschland) am nicht dominanten Arm mit der vom Hersteller empfohlenen geeigneten Manschettengröße ausgestattet. Die Teilnehmer erhalten auch Anweisungen zum Ausfüllen des Logbuchs, in dem die Teilnehmer gebeten werden, Schlafenszeit, körperliche Aktivität und Schlafqualität (bewertet über eine visuelle Analogskala) aufzuzeichnen. Die Nahrungsaufnahme wird mithilfe der Keenoa-App geschätzt.

Ein weiteres Keton-Ergänzungsmittel oder ein Placebo-Getränk wird direkt vor dem Schlafengehen zur Verfügung gestellt.

Die Teilnehmer werden gebeten, auf strukturierte Bewegung, Alkohol- und Koffeinkonsum zu verzichten, die körperliche Aktivität am Tag vor und während jeder Studie auf ihre Aktivitäten des täglichen Lebens zu beschränken und ihre Nahrungsaufnahme 24 Stunden vor und 24 Stunden nach beiden Versuchsbesuchen zu wiederholen. Darüber hinaus werden die Teilnehmer gebeten, auf die Einnahme von Medikamenten zu verzichten, die den Glukosestoffwechsel oder den Blutdruck beeinflussen könnten, sowie auf kurzzeitige Analgetika (Acetaminophen, Ibuprofen usw.). Während sie in frei lebenden Umgebungen durchgeführt werden, ermöglicht die Standardisierung der experimentellen Bedingungen, wie oben beschrieben, die Kontrolle aller potenziell verwirrenden Faktoren zwischen beiden Bedingungen, die unsere interessierenden Variablen beeinflussen und daher die Messgenauigkeit verbessern könnten.

Achtundvierzig Stunden später werden die Teilnehmer die gleiche experimentelle Bedingung mit der alternativen Ergänzung (Keton oder Placebo) gemäß ihrer Randomisierung abschließen.