Estudio de la termogénesis humana sin escalofríos y la tasa metabólica basal
El mecanismo de la termogénesis humana sin escalofríos y la tasa metabólica basal
Fondo:
- Los cambios en la forma en que el cuerpo de una persona quema energía o calorías pueden afectar su peso con el tiempo. El nivel más bajo de energía que el cuerpo necesita para funcionar se llama tasa metabólica basal. Cuando hace frío, quemamos energía extra, incluso antes de que empecemos a temblar. Esto se llama termogénesis sin escalofríos y ocurre en diferentes tipos de tejido, como el músculo y la grasa. Los investigadores quieren saber más sobre este tipo de quema de energía y cómo se regula. Esperan que esto ayude a tratar la obesidad en el futuro.
Objetivos:
- Subestudio 1: para comprender mejor cómo funciona la termogénesis sin escalofríos.
- Subestudio 2: para medir los efectos de los medicamentos contra la obesidad en la tasa metabólica basal.
- Subestudio 3: para comprender mejor los efectos de mirabegron, un agonista de los receptores adrenérgicos beta-3, sobre la actividad de la grasa parda.
Elegibilidad:
- Varones adultos sanos y delgados de 18 a 35 años.
Diseño:
- Los participantes serán evaluados con historial médico, examen físico, análisis de sangre y electrocardiograma.
Para los subestudios 1 y 2:
- Los participantes recibirán una exploración de rayos X.
- Cada día, todos los participantes:
<TAB>- Pida que le midan la altura y el peso, y que le recolecten la orina.
- Pase 4 horas en una habitación con temperatura controlada con muebles, área de baño, teléfono y computadora. Usarán pequeños dispositivos no invasivos para controlar la actividad, la frecuencia cardíaca, la temperatura y los escalofríos.
<TAB>- Camina durante 30 minutos.
-Para el subestudio 3:
- Los participantes recibirán una exploración DXA y hasta 4 exploraciones PET/CT y 4 resonancias magnéticas
- En cada estadía, todos los participantes:
<TAB>- Pida que le midan la altura y el peso, y que le recolecten la orina.
- Pase 6 horas en una habitación con temperatura controlada con muebles, área de baño, teléfono y computadora. Usarán pequeños dispositivos no invasivos para controlar la actividad, la frecuencia cardíaca, la temperatura y los escalofríos.
- Los participantes serán compensados por su tiempo y participación al final del estudio.
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Descripción detallada
El equilibrio entre el gasto de energía (EE) y la ingesta de energía determina en última instancia el peso corporal. El EE en reposo es el componente principal (60-75%) del EE total en un ser humano adulto. El EE en reposo se adapta dinámicamente a los cambios ambientales, como la temperatura ambiente. En nuestro estudio en curso de los cambios de temperatura ambiental dentro y alrededor de la zona termoneutral, observamos que los hombres jóvenes sanos pueden aumentar la EE en un 17 % de la tasa metabólica basal a través del proceso de termogénesis sin escalofríos (NST). Esta capacidad de NST es inesperadamente grande en comparación con informes anteriores de termogénesis leve inducida por frío (3 a 11 %) y sugiere que el aumento de NST podría explorarse como una intervención para combatir la obesidad.
El objetivo de este estudio es comprender mejor la fisiología de la NST y desarrollar ensayos mejorados para evaluar el efecto de los fármacos que alteran la EE. Por ejemplo, solo recientemente se ha descubierto que el tejido adiposo marrón es funcional en humanos adultos y que el tejido adiposo blanco se puede convertir en tejido similar al adiposo marrón para aumentar la producción de calor durante la exposición al frío. Además, es probable que el músculo esquelético también desempeñe un papel en la termogénesis inducida por el frío, incluso antes de que se produzcan escalofríos evidentes. Es plausible que los mecanismos que rigen la producción de calor para NST contribuyan a la regulación del peso corporal y, por lo tanto, puedan estar contribuyendo a la actual epidemia de obesidad: incluso pequeños cambios en EE, si no se compensan con cambios en la ingesta de alimentos, pueden tener efectos a largo plazo en peso corporal.
Este protocolo tiene dos fases. El primero utiliza un enfoque farmacológico para investigar el mecanismo de NST en hombres jóvenes sanos y delgados. Dado que el principal estímulo fisiológico para BAT (y posiblemente músculo para NST) es a través del sistema nervioso simpático (SNS), los receptores beta-adrenérgicos pueden desempeñar un papel clave en la regulación de EE humana. Presumimos que, mediante mediciones cuidadosas de NST (a una temperatura ambiental fría titulada individualmente, entre 18 y 21 grados C frente a una termoneutralidad de 27 grados C) y usando fármacos beta-adrenérgicos que difieren en la especificidad del receptor y las propiedades agonistas/antagonistas, obtendremos una mejor comprensión de la regulación de NST humana.
La segunda fase del estudio se centra en medir el efecto potencial de los medicamentos aprobados por la FDA (como los medicamentos contra la obesidad) en la tasa metabólica basal (TMB) en condiciones termoneutrales. La razón es que los estudios previos del efecto de los fármacos sobre la EE en humanos no siempre han impuesto rigurosamente el uso de condiciones termoneutrales, por lo que pueden haber aumentado la variabilidad y subestimado el efecto, contribuyendo a resultados no concluyentes.
Se prevé que este estudio amplíe nuestro conocimiento de los mecanismos que regulan los cambios adaptativos agudos en el gasto de energía en reposo y los efectos de la terapia farmacológica dirigida a la obesidad en humanos.
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Fase
- Fase 2
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
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Maryland
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Bethesda, Maryland, Estados Unidos, 20892
- National Institutes of Health Clinical Center
-
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Descripción
- CRITERIOS DE INCLUSIÓN:
- Generalmente saludable
- Varones de 18 a 35 años
- Consentimiento informado por escrito.
CRITERIO DE EXCLUSIÓN:
- IMC inferior a 18,5 o superior a 25,0 kg/M(2)
- Antecedentes de enfermedad cardiovascular, como insuficiencia cardíaca congestiva, bloqueo cardíaco, electrocardiograma clínicamente anormal según lo determinen los investigadores.
- Antecedentes de enfermedad hepática o nivel sérico de ALT superior a dos veces el límite superior normal de laboratorio
- Antecedentes de enfermedades renales o insuficiencia renal o aclaramiento de creatinina estimado menor o igual a 50 ml/min (ecuación MDRD)
- Antecedentes de cáncer o cirugía bariátrica
- Antecedentes de diabetes mellitus o glucosa sérica en ayunas > 126 mg/dL
- Antecedentes de hipo o hipertiroidismo o TSH anormal, excepto desviaciones menores que el investigador considere sin importancia clínica.
- Antecedentes de asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica y glaucoma
- Condiciones psicológicas, como (pero no limitadas a) claustrofobia, depresión clínica, trastornos bipolares, que serían incompatibles con una participación segura y exitosa en este estudio
- Cambio de peso >5 por ciento en los últimos 6 meses o atleta entrenado
- Presión arterial superior a 140/90 mmHg o tratamiento antihipertensivo actual
- Deficiencia de hierro (Hemoglobina <13,7 g/dL y Hematocrito <40,1%)
- Antecedentes de abuso de drogas ilícitas, opioides o alcohol en los últimos 5 años; Uso actual de drogas (por antecedentes) o alcohol (CAGE mayor o igual a 2) (95)
- Uso actual de medicamentos/suplementos dietéticos/terapias alternativas conocidas por alterar el metabolismo energético
- Medicamentos actuales que pueden tener interacciones con los medicamentos del estudio según lo determinen los investigadores
- Antecedentes de reacciones adversas o alérgicas a los fármacos del estudio.
- Ingesta diaria de cafeína >500 mg (alrededor de 4 tazas) y tiene síntomas de abstinencia
- Fumador actual o usuario de productos de tabaco
- No puede comprometerse con el cronograma de visitas al Centro de Investigación Clínica (CRC) según lo exige el cronograma del estudio
- Ha tenido una exposición previa a la radiación en el último año (rayos X, tomografías PET, etc.) que excedería los límites de la investigación (infórmenos si ha recibido radiación con fines de investigación)
- Tener restricciones dietéticas inflexibles.
- Cualquier otra razón que el investigador considere que dificultaría la interpretación de los resultados del estudio.
- Para sujetos que tienen una MRD (COHORT 3), antecedentes de marcapasos, válvulas cardíacas metálicas, clip de aneurisma, tornillos pediculares, cuerpo extraño metálico en el ojo u otro implante metálico.
- Para sujetos que reciben mirabegron (Cohorte 3), un diagnóstico de obstrucción de la salida de la vejiga o el uso de medicamentos antimuscarínicos para el tratamiento de la vejiga hiperactiva.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Ciencia básica
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Doble
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Cohorte 1
La temperatura de la cámara se aleatorizará en bloques con una temperatura baja y 27 °C (solo cohorte 1) Dentro de cada bloque se repetirán las siguientes cinco intervenciones: Propranolol: Propanolol 160 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 1) Pindolol: Pindolol 20 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 1) Dantroleno: Dantroleno 100 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 1) Sulfato de magnesio: sulfato de magnesio, infusión, bolo de 50 mg/kg seguido de infusión de mantenimiento a 2 g/h (solo cohorte 1) Placebo Cohorte 1: Placebo, oral, por vía oral (solo cohorte 1) |
Propanolol 160 mg, oral, por vía oral (cohorte 1 solamente)
Pindolol 20 mg, oral, por vía oral (cohorte 1 solamente)
Dantroleno 100 mg, oral, por vía oral (cohorte 1 solamente)
Sulfato de magnesio, infusión, bolo de 50 mg/kg seguido de infusión de mantenimiento a 2 g/h (cohorte 1 solamente)
Placebo, oral, por la boca (cohorte 1 solamente)
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Experimental: Cohorte 2
Las intervenciones, en orden aleatorio, se administrarán durante una de las seis estancias de un día. Cafeína: cafeína 200 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 2) Qsymia: Qsymia (topiramato 92 mg CR, fentermina 15 mg VO), oral, por vía oral (solo cohorte 2) Topiramato: Topiramato 200 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 2) Fentermina: fentermina 37,5 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 2) Naltrexona: Naltrexona 100 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 2) Placebo Cohorte 2: Placebo, oral, por vía oral (solo cohorte 2) |
Cafeína 200 mg, oral, por vía oral (cohorte 2 solamente)
Topiramato 200 mg, oral, por vía oral (cohorte 2 solamente)
Fentermina 37,5 mg, oral, por vía oral (cohorte 2 solamente)
Naltrexona 100 mg, oral, por vía oral (cohorte 2 solamente)
Placebo, oral, por la boca (cohorte 2 solamente)
Qsymia (topiramato 92 mg CR, fentermina 15 mg VO), oral, por vía oral (solo cohorte 2)
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Experimental: Cohorte 3
Las intervenciones, en orden aleatorio, se administrarán durante una de las cuatro pernoctaciones hospitalarias. Mirabegrón 50 mg: Mirabegrón 50 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 3) Mirabegrón 200 mg: Mirabegrón 200 mg, oral, por vía oral (solo cohorte 3) Placebo para Mirabegron: Placebo para Mirabegron, oral, por vía oral (solo cohorte 3) |
Mirabegron 50 mg, oral, por vía oral (cohorte 3 solamente)
Mirabegron 200 mg, oral, por vía oral (cohorte 3 solamente)
Placebo para Mirabegron, oral, por la boca (cohorte 3 solamente)
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Gasto energético en reposo a baja temperatura
Periodo de tiempo: Cohorte 1: días 1-17
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Gasto de energía en reposo (REE) a una temperatura justo por encima del umbral de temblores del placebo del sujeto.
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Cohorte 1: días 1-17
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Gasto energético en reposo a baja temperatura
Periodo de tiempo: Cohortes 2: Seis estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de seis a doce semanas.
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Gasto de energía en reposo (REE) a una temperatura justo por encima del umbral de temblores del placebo del sujeto.
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Cohortes 2: Seis estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de seis a doce semanas.
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Gasto energético en reposo a baja temperatura
Periodo de tiempo: Cohorte 3: cuatro estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de 12 semanas.
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Gasto de energía en reposo (REE) a una temperatura justo por encima del umbral de temblores del placebo del sujeto.
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Cohorte 3: cuatro estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de 12 semanas.
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Tasa metabólica basal
Periodo de tiempo: Cohorte 1: días 1-17
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La tasa metabólica basal (TMB) es el gasto energético en reposo (REE) en termoneutralidad (27c).
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Cohorte 1: días 1-17
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Actividad del tejido adiposo marrón (solo cohorte 3)
Periodo de tiempo: Cohorte 3: cuatro estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de 12 semanas.
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La actividad del tejido adiposo pardo (BAT) es una cuantificación del volumen de tejido y la actividad metabólica por unidad de volumen.
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Cohorte 3: cuatro estancias hospitalarias de un día durante la noche durante un período de 12 semanas.
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Colaboradores e Investigadores
Investigadores
- Investigador principal: Kong Y Chen, Ph.D., National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK)
Publicaciones y enlaces útiles
Publicaciones Generales
- Nedergaard J, Bengtsson T, Cannon B. Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2007 Aug;293(2):E444-52. doi: 10.1152/ajpendo.00691.2006. Epub 2007 May 1.
- Cannon B, Nedergaard J. Nonshivering thermogenesis and its adequate measurement in metabolic studies. J Exp Biol. 2011 Jan 15;214(Pt 2):242-53. doi: 10.1242/jeb.050989.
- van Marken Lichtenbelt WD, Schrauwen P. Implications of nonshivering thermogenesis for energy balance regulation in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011 Aug;301(2):R285-96. doi: 10.1152/ajpregu.00652.2010. Epub 2011 Apr 13.
- Baskin AS, Linderman JD, Brychta RJ, McGehee S, Anflick-Chames E, Cero C, Johnson JW, O'Mara AE, Fletcher LA, Leitner BP, Duckworth CJ, Huang S, Cai H, Garraffo HM, Millo CM, Dieckmann W, Tolstikov V, Chen EY, Gao F, Narain NR, Kiebish MA, Walter PJ, Herscovitch P, Chen KY, Cypess AM. Regulation of Human Adipose Tissue Activation, Gallbladder Size, and Bile Acid Metabolism by a beta3-Adrenergic Receptor Agonist. Diabetes. 2018 Oct;67(10):2113-2125. doi: 10.2337/db18-0462. Epub 2018 Jul 6.
Enlaces Útiles
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Actual)
Finalización primaria (Actual)
Finalización del estudio (Actual)
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Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
- Agentes hipoglucemiantes
- Efectos fisiológicos de las drogas
- Beta-antagonistas adrenérgicos
- Antagonistas adrenérgicos
- Agentes adrenérgicos
- Agentes neurotransmisores
- Mecanismos moleculares de acción farmacológica
- Agentes antiarrítmicos
- Agentes antihipertensivos
- Agentes vasodilatadores
- Depresores del sistema nervioso central
- Agentes Autonómicos
- Agentes del sistema nervioso periférico
- Agentes Urológicos
- Inhibidores de enzimas
- Analgésicos
- Agentes del sistema sensorial
- Anestésicos
- Antagonistas purinérgicos
- Agentes Purinérgicos
- Agonistas adrenérgicos
- Moduladores de transporte de membrana
- Agentes de serotonina
- Antagonistas de serotonina
- Antagonistas de narcóticos
- Anticonvulsivos
- Hormonas y agentes reguladores del calcio
- Agentes de control reproductivo
- Bloqueadores de los canales de calcio
- Depresores del apetito
- Agentes contra la obesidad
- Disuasivos de alcohol
- Agentes neuromusculares
- Inhibidores de la fosfodiesterasa
- Antagonistas del receptor P1 purinérgico
- Estimulantes del Sistema Nervioso Central
- Agonistas beta adrenérgicos
- Agentes tocolíticos
- Simpaticomiméticos
- Relajantes Musculares, Central
- Agonistas del receptor beta-3 adrenérgico
- Propranolol
- Naltrexona
- Sulfato de magnesio
- Cafeína
- Topiramato
- Mirabegrón
- Fentermina
- Dantroleno
- Pindolol
Otros números de identificación del estudio
- 130200
- 13-DK-0200
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
Descripción del plan IPD
Marco de tiempo para compartir IPD
Criterios de acceso compartido de IPD
Tipo de información de apoyo para compartir IPD
- PROTOCOLO DE ESTUDIO
- CIF
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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