Validación de 3-[11C]-OHB

Fondo:

Los cuerpos cetónicos consisten en 3-hidroxibutirato, acetoacetato y acetona. Se producen en el hígado con altos niveles de ácidos grasos y actúan como una importante fuente de energía para el corazón, el cerebro y el músculo esquelético durante el ayuno. La producción de energía por el metabolismo de las cetonas requiere menos oxígeno que el metabolismo de la glucosa y los ácidos grasos y, por lo tanto, las sustancias cetónicas pueden ser un sustrato altamente eficiente desde el punto de vista energético. Las personas resistentes a la insulina, así como las personas con enfermedades cardíacas, tienen dificultades para utilizar la glucosa en el corazón debido a la condición de resistencia a la insulina y, por lo tanto, dependen de otras fuentes de energía, como los ácidos grasos libres y las cetonas. Debido a que las cetonas ahorran oxígeno en comparación con los ácidos grasos, las intervenciones que aumentan el nivel de cuerpos cetónicos pueden reducir potencialmente la necesidad de oxígeno del corazón en pacientes con arterias coronarias estrechadas. Esto ha llevado a un mayor enfoque en el potencial de los cuerpos cetónicos en el tratamiento de una serie de enfermedades, incluidas especialmente las enfermedades cardiovasculares.

Nuestro grupo ha demostrado que el corazón absorbe eficazmente los cuerpos cetónicos a pesar de la estimulación máxima con insulina y glucosa. En el estudio, los sujetos sanos aumentaron el nivel de cuerpos cetónicos circulantes a aproximadamente 4 milimolares con una infusión continua de cetonas, lo que resultó en una reducción del 50 % en el consumo de glucosa cardiaca. Dado que el consumo de ácidos grasos libres en el experimento no cambió y el trabajo general del corazón fue el mismo, hasta el 50% del consumo de energía del corazón fue cubierto por cuerpos cetónicos. Además, los altos niveles de cuerpos cetónicos provocaron un marcado aumento en el flujo de sangre al corazón, lo que potencialmente podría beneficiar aún más a los pacientes con arterias coronarias estrechadas

PET/CT es una modalidad de imagen funcional y no invasiva que está bien establecida en la estadificación oncológica y el seguimiento del tratamiento. La técnica también es adecuada para rastrear el destino de los metabolitos de forma no invasiva, ya que la mayoría de los sustratos o metabolitos se pueden marcar con un isótopo de PET adecuado. PET tiene suficiente resolución espacial y temporal para permitir la cuantificación directa de, p. tasas de absorción y oxidación y ha sido utilizado con éxito por nuestro departamento para evaluar la eficiencia del corazón, el consumo de oxígeno y el metabolismo de los ácidos grasos.

Propósito Con este estudio, los investigadores quieren determinar el metabolismo de los cuerpos cetónicos en individuos sanos y validar un marcador PET de cetonas recientemente desarrollado para uso en humanos llamado 3-[11C]-OHB. Los estudios previos realizados por nuestro grupo y el de otros solo han podido estimar indirectamente la absorción de cuerpos cetónicos en el corazón. Con 3-[11C]-OHB, los investigadores podrán medir directamente la captación de cetonas en tejidos específicos, tanto después de la administración intravenosa como oral.

Los investigadores aplicarán técnicas de trazadores PET/CT de última generación y modelos bien establecidos para estimar el metabolismo de las cetonas (cinética) y la exposición a la radiación del trazador. La implementación del marcador 11C-3-OHB en el futuro permitirá a los investigadores estimar más directamente el impacto de los diferentes niveles de cuerpos cetónicos en las funciones de los órganos, sobre todo en el corazón.

En este estudio, los investigadores planean específicamente

• Para investigar la biodistribución y la cinética del trazador 3-[11C]-OHB
• Para estimar la exposición a la radiación de 3-[11C]-OHB mediante la administración intravenosa y oral del trazador

Métodos:

Seis sanos y con sobrepeso (IMC: 28-40 kg/m^2) de entre 50 y 70 años se someterán a dos exploraciones PET/CT con 3-[11C]-OHB. Una exploración se realizará con la inyección de 200 MBq de trazador y la otra se realizará con la ingestión oral de 100 MBq de trazador por parte de los sujetos. Después de la administración del marcador, se realizarán exploraciones PET dinámicas de todo el cuerpo para medir la biodistribución y la exposición a la radiación del marcador.