Los efectos fisiológicos del bloqueo del metabolismo humano relacionado con el éter-a-go-go (hERG)

Antecedentes e importancia:

El gen humano relacionado con el éter-a-go-go (HERG) codifica los canales de potasio dependientes de voltaje Kv11.1 en diferentes partes del cuerpo humano, incluidos el corazón, el páncreas y el intestino. Los canales de potasio son importantes para poner fin a la despolarización al provocar la repolarización en las células.

Por lo tanto, varias mutaciones en HERG tienen efectos sobre las funciones cardíacas y metabólicas. Un ejemplo conocido en el caso de mutaciones de pérdida de función en HERG es un flujo reducido de potasio hacia el exterior durante la repolarización del corazón, lo que conduce a un intervalo QT prolongado que puede provocar taquicardia ventricular, síncope cardíaco y muerte súbita, conocida como la síndrome de QT largo (SQTL) (1, 2). El LQTS causado por mutaciones HERG es el segundo tipo más común de LQTS (1).

Con respecto al metabolismo, se ha demostrado que el bloqueo de Kv11.1 aumenta la secreción de insulina dependiente de glucosa (3-5) y disminuye la secreción de glucagón estimulada por niveles bajos de glucosa (4) en células β y α aisladas y aumenta la secreción de insulina y reduce la glucosa en sangre en ratones vivos (3).

Un estudio de 11 pacientes con LQTS causado por mutaciones HERG mostró que durante una OGTT de 6 horas, los portadores de la mutación experimentaron niveles elevados de insulina, GLP-1 y polipéptido inhibidor gástrico (GIP), niveles reducidos de glucosa y niveles más bajos de glucagón en ayunas en comparación con personas de control emparejadas (6).

En este estudio, los investigadores desean investigar los efectos del bloqueo de Kv11.1 sobre la secreción de incretina e insulina y los niveles de glucosa en sangre después de la ingesta oral de glucosa en humanos.

Pregunta de investigación Hipótesis del estudio Los investigadores de este estudio plantean la hipótesis de que el bloqueo de Kv11.1 aumentará la respuesta metabólica de la insulina sérica y el GLP-1 (AUC/30 min) a una prueba de tolerancia a la glucosa oral (OGTT) de 75 g de 6 horas en individuos sanos .

Objetivo Para investigar la hipótesis, los investigadores de este estudio quieren examinar las respuestas metabólicas de hasta 40 sujetos de prueba sanos a un OGTT de 75 g de 6 horas. Los sujetos de prueba servirán como sus propios controles en un ensayo cruzado doble ciego en el que se someterán a dos OGTT de 6 horas separadas por un período de lavado de 3 semanas. Durante una SOG habrán recibido moxifloxacino (800 mg/día), que es un bloqueador conocido del canal Kv11.1, y durante la otra SOG habrán recibido placebo. Antes y después de la prueba, los sujetos llevarán un monitor continuo de glucosa (CGM) y el día de la prueba completarán un cuestionario de glucosa.

La moxifloxacina se utiliza únicamente para provocar un efecto conocido y bien documentado del fármaco, a saber, el bloqueo del canal Kv11.1.

Diseño del estudio:

Un ensayo cruzado doble ciego controlado aleatorio con hasta 40 participantes sanos, que servirán como sus propios controles. El diseño del estudio se describe en la figura 1.

Visita de selección (V0): En la visita de selección, los participantes:

• Ser evaluado para evaluar su elegibilidad (anamnesis, medidas de peso/altura y electrocardiografía (ECG) de 12 derivaciones). Si se encuentra elegible:
• Recibir instrucciones para colocar un monitor CGM 4 días antes de la visita de prueba 1 (V1) hasta por 7 días.

• Ser asignado al azar al grupo A o B por una persona calificada no ciega del Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Copenhague:

  • El grupo A recibirá primero el fármaco activo que se sabe que tiene efectos de bloqueo de Kv11.1 (moxifloxacina, 800 mg/día) 3 días antes de la visita de prueba 1 y luego, después de un período de lavado de 3 semanas, recibirá un fármaco placebo antes de la prueba. visita 2.
  • El grupo B recibirá primero el fármaco placebo 3 días antes de la visita de prueba 1 y luego, después de un período de lavado de 3 semanas, recibirá el fármaco activo antes de la visita de prueba 2. Recibirá el fármaco para la visita de prueba 1 (bloqueador Kv11.1 o placebo) y se le indicará que administre el fármaco por vía oral todas las mañanas a las 6:00 a. m. 3 días antes y en la misma mañana de la visita de prueba (V1). La persona no cegada se asegurará de proporcionar el fármaco adecuado a los participantes.

Visita de prueba 1 (V1): los participantes se reunirán en ayunas desde las 10:00 p. m. de la noche anterior a las 8:00 a. m. en el Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Copenhague.

• Los participantes entregarán una muestra de orina y heces.
• Se realizará una prueba de tolerancia a la glucosa oral (OGTT) de 75 g de 6 horas. Paracetamol triturado, se añade 1 g a la mezcla de glucosa. Las muestras de sangre y los ECG se extraerán y recolectarán juntos. Se extraerán muestras de sangre de 8 ml a -20, -10, -0 minutos antes y a los 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270 , 300, 330 y 360 minutos después de la ingesta de glucosa. Todas las muestras de sangre se analizarán en busca de hormonas, glucosa, electrolitos, paracetamol plasmático, proteómica y metabolómica y, a partir de los -20 minutos, se extraerá material de ADN de la muestra y se utilizará para el análisis del genoma (no una secuenciación extensa del genoma). Las muestras se analizarán en busca de mutaciones en genes asociados con el metabolismo de la glucosa en relación con la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares. Se medirán HbA1c y lípidos.
• Cuestionarios de glucosa. Período de lavado: Habrá un período de lavado de 3 semanas.
• Los participantes ingresarán y se les colocará un monitor CGM 4 días antes de la visita de prueba 2 (V2) por hasta 7 días
• Los participantes recibirán el fármaco (bloqueador de Kv11.1 o placebo) y comenzarán a administrarlo por vía oral todas las mañanas a la misma hora 3 días antes y en la misma mañana de la visita de prueba 2.

Visita de prueba 2 (V2): Los mismos exámenes que se describen para la Visita 1.

Criterios sobre cuándo se pueden realizar las pruebas:

• Los participantes deben haber administrado por vía oral el medicamento del estudio 3 días antes y en la misma mañana de las visitas de prueba al mismo tiempo.
• Los participantes deben estar en ayunas desde 10 horas antes de las visitas de prueba. Esto incluye alimentos, líquidos, tabaco, alcohol y medicamentos (excepto el bloqueador Kv11.1 y una pequeña cantidad de agua utilizada para su administración)
• Los participantes no pueden realizar ningún ejercicio el día anterior ni la misma mañana de la visita de prueba.
• Los participantes no pueden tomar paracetamol 24 horas antes de las visitas de prueba. Revelación: la lista de aleatorización se almacenará en el Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Copenhague. El número de sujeto del participante del ensayo se compara con la lista, que revela a qué grupo se asigna al azar al participante. La persona no cegada realizará cualquier desenmascaramiento de los participantes del ensayo después de la Última visita del último paciente.

Datos Gestión de datos: El sujeto y el material biológico obtenido del sujeto se identificarán mediante el número de sujeto y el número de identificación del ensayo. Se aplicarán las medidas apropiadas, como el cifrado o la eliminación, para proteger la identidad de los sujetos humanos en todas las presentaciones y publicaciones, según lo exijan los requisitos nacionales. Los datos de laboratorio se transferirán electrónicamente desde el laboratorio que realiza los análisis clínicos y se archivarán en discos duros seguros con opciones de copia de seguridad. Los datos electrónicos tendrán la consideración de datos fuente. En los casos en que los datos de laboratorio se transfieran a través de redes electrónicas no seguras, los datos se cifrarán durante la transferencia. Los datos se guardan durante 20 años.

Datos de origen: Los documentos de origen se conservarán en el Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Copenhague. Los datos de origen registrados directamente en el Formulario de informe de caso (CRF) incluyen anamnesis, medidas de peso y altura, ECG.

Evaluabilidad de las asignaturas de análisis: Se sustituirán las asignaturas retiradas. Se permite la reevaluación dentro del período de reclutamiento, a discreción del Investigador.

Consideraciones estadísticas Plan de análisis de datos: Para investigar si el bloqueo de Kv11.1 afecta significativamente los valores en ayunas y estimulados por glucosa de las concentraciones de insulina sérica y glucagón plasmático, GLP-1, potasio y GIP, se realizará un ANOVA utilizando la edad y el sexo como covariable, aleatorización el grupo como variable independiente y el cambio del AUC en las concentraciones de insulina sérica y glucagón plasmático, GLP-1, potasio y GIP como variables dependientes para examinar si existen diferencias medias en los participantes del estudio después de la ingesta del bloqueador Kv11.1 y sin el bloqueador Kv11.1.