Päivittäinen ruskean rasvakudoksen aineenvaihdunta

Ruskea rasvakudos on rasvan muoto, joka pystyy metaboloimaan glukoosia lämmön tuottamiseksi. Kun se on aktiivinen, se voi muuntaa suuren osan glukoosista lämpöenergiaksi. Ruskean rasvan aktivointi voisi mahdollisesti auttaa torjumaan liikalihavuutta lisäämällä perusaineenvaihduntaa. Ruskean rasvan aktivointia ja signalointia ymmärretään kuitenkin huonosti. Olemme äskettäin osoittaneet hiirimallissa, että ruskean rasvan aktivaatiossa on merkittävää vuorokausivaihtelua, ja olemme myös löytäneet geenin, joka on vastuussa vuorokausivaihteluista (Gerhart-Hines et al, Nature 2013). Erityisesti olemme osoittaneet, että villityypin hiirillä ruskean rasvan aktivaatio on korkea yöllä ja alhainen päivällä. Tällä hetkellä ei tiedetä, onko ihmisen ruskean rasvan aktivaatiolla vuorokausikomponentti. Sen osoittaminen, että ruskean rasvan aktivoituminen ihmisillä on samanlaisten vuorokausirytmien alainen kuin hiirillä, olisi tärkeä askel aktivaation signaloinnin ymmärtämisessä ja saattaa auttaa selvittämään mahdollisia strategioita aktivaation hallitsemiseksi. Positroniemissiotomografia/tietokonetomografia (PET/CT) on hybridikuvausmenetelmä, joka mahdollistaa positroneja emittoivien isotooppien, kuten fluori-18:n (F-18), kuvantamisen sekä anatomisen kuvantamisen röntgensäteillä. PET-komponentin fysiologiset tiedot rekisteröidään yhdessä CT-komponentin anatomisten tietojen kanssa, mikä mahdollistaa fysiologisten prosessien tarkan paikantamisen ja kvantifioinnin. Yleisin kliinisesti käytetty positroneja emittoiva radiofarmaseuttinen lääke on F-18 fluorodeoksiglukoosi (FDG). Se on glukoosianalogi, jonka glukoosin kuljettajat ottavat vastaan ​​ja heksokinaasi fosforyloi FDG-6P:ksi. Isomeraasi, glykolyyttisen reitin seuraava entsyymi, on kuitenkin inaktiivinen FDG-6P:lle ja siksi se jää suurelta osin kiinni soluun. Siksi FDG PET/CT antaa kartan glukoosin oton ja fosforylaation suhteellisesta määrästä ajanjaksolla injektiosta skannaukseen. Aktivoidulla ruskealla rasvalla on vahva FDG:n otto, ja signaali on erittäin voimakas. Siksi FDG PET/CT:tä voidaan käyttää sekä määrittämään, onko henkilö aktivoitunut ruskeaa rasvaa skannaushetkellä, että määrittämään rasvan aineenvaihdunnan kokonaistaso. Ensisijainen tavoitteemme on kerätä pilottitietoja mahdollisista vuorokausivaihteluista ruskean rasvan imeytymisessä nuorilla, terveillä, laihoilla vapaaehtoisilla miehillä. Aiomme tehdä tämän suorittamalla kaksi FDG PET/CT -kuvausta 12 tunnin välein, kun potilas pysyy lämpötila- ja ruokavaliokontrolloidussa ympäristössä, mikä johtaa molempiin skannauksiin. Ensisijainen hypoteesimme on, että ruskean rasvan aktiivisuus on suurempi päivällä kuin yöllä (kun ihmisen ja hiiren vuorokausirytmit ovat päinvastaisia). Yhdistämme myös kortisolin mittauksen FDG-injektioihin, koska kortisolitasot antavat arvokasta riippumatonta tietoa vuorokausirytmistä.