13C trioktanoaattihengitystesti mahalaukun rasvamäärän tyhjentymisen mittauksena (13CTriOBT)

13C-hengitystestit mahalaukun tyhjenemisen (GE) mittaamiseen kehitettiin ensimmäisen kerran 1990-luvun alussa. Näillä testeillä on selkeitä etuja moniin muihin GE-kuvaustekniikoihin verrattuna, koska ne ovat suhteellisen edullisia, helppokäyttöisiä, ne voidaan suorittaa lapsille ja raskaana oleville naisille tai niille, joilla on vasta-aiheita magneettikuvaukseen. Siksi näitä testejä on käytetty useissa kliinisissä tilanteissa, kuten gastropareesin tai viivästyneen GE:n arvioinnissa diabeetikoilla tai GE:n arvioinnissa rasvaa sisältävillä enteraalisilla kaavoilla kriittisesti sairailla potilailla. Hengitystestit perustuvat 13C:n stabiilien isotooppimarkkerien, kuten keskipitkäketjuisen rasvahapon 13C-oktaanihapon (OCC) ja tryglyseridi13C-trioktanoaatin (TriOCC) nauttimiseen.

13C-hengitystestit ovat kuitenkin epäsuora GE:n mitta. Hengitystesteistä saadut GE-tiedot ovat siis tulosta lukuisista monimutkaisista vuorovaikutuksista, joihin kuuluvat: 1) markkerien kemialliset ominaisuudet ja niiden vuorovaikutukset testiaterioiden kanssa mahalaukun käsittelyn aikana 2) imeytyminen pohjukaissuolesta, 3) aineenvaihdunta maksassa ( rasvahapot) ja 4) lopullinen erittyminen 13CO2:na keuhkoihin. Kaikki nämä monimutkaiset vuorovaikutukset voivat vaikeutua, kun lipidiemulsioiden (LE:iden) käsittelyä mahassa tutkitaan, ja siksi hengitystestimerkkien huolellinen harkinta ja valinta on tarpeen.

Tutkijat ovat kehittäneet isokalorisia ja isovolyymejä LE:itä, joilla on erilaiset GE-ominaisuudet, kuten aiemmin on osoitettu MRI:llä. Happostabiili (LE1) ja haponkestävä lipidiemulsio (LE4) reagoi eri tavalla mahalaukun olosuhteisiin. LE1 tyhjenee suhteellisen tasaisesti mahalaukusta. LE4 kuitenkin erottuu vesi- ja rasvafaasiin 15-30 minuutin vatsassa olonsa jälkeen. GE:n myöhäisessä vaiheessa emulsio emulgoituu uudelleen ja siten LE4:ssä on kolme erillistä GE-faasia. Kun LE4 erottuu, vesifaasi ja vähärasvainen faasi tyhjenevät melko nopeasti mahalaukusta, kun taas toinen rasvafaasi tyhjenee hitaammin. Hapon epästabiilien LE:iden erilaisella GE-kuviolla on syvällinen vaikutus GE-hengitystestitietoihin käytetyn hengitystestin markkerin valinnasta riippuen. Tutkijat ovat aiemmin osoittaneet, että OCC-hengitystesti (OBT) on sopimaton mittaus mahalaukun tyhjentymiselle. rasvaan, koska OBT:hen vaikuttaa 1) OCC-markkerin mahakäsittely ja 2) sen vuorovaikutus mahassa ja pohjukaissuolessa olevan rasvan fyysisen muodon ja pitoisuuden kanssa. Nämä vaikutukset korostivat vain marginaalista yhteensopivuutta 13CO2:n talteenoton OBT:n puolityhjennyksen (T50) ja rasvatilavuuden T50 (MRI T50) kanssa LE1:n kanssa eikä yhtäpitävyyttä LE4:n kanssa (rc=0,7 ja rc=0,4).

Tämän tutkimuksen päätavoitteena on selvittää, onko TriOCC sopivampi hengitystestin merkkiaine käytettäväksi rasvan GE:n mittaamisessa. Koska TriOCC on triglyseridi, sillä on samanlaiset fysiokemialliset ominaisuudet kuin ravintolipideillä. Siksi se käyttäytyy todennäköisemmin samalla tavalla mahalaukun ja pohjukaissuolen ympäristössä kuin niellyt lipidit emulsioissa, kuten rypsiöljyssä. Tutkimuksessa 1 tutkijat vertaavat hengitystestin merkkiaineita TriOCC ja OCC LE1:ssä. Osan osallistujien osajoukossa käytetään validoitua MRI-kvantitatiivista rasvafraktiomenetelmää määrittämään viitearvot puolen mahalaukun rasvan tyhjenemisajalle (MRI T50). Tämä korreloi 13CO2:n talteenoton puolityhjenemiseen (T50), joka on muodostettu prosentuaalisen annoksen saantituntia kohden (PDR/h) käyristä. Välianalyysissä arvioidaan, liittyykö TriOCC enemmän mahalaukun rasvatilavuuden tyhjentymiseen kuin OCC-markkeri LE1:ssä. Jos TriOCC edustaa mahalaukun rasvatilavuuden tyhjennystutkimusta, jatketaan sitten. Tutkimus 2 arvioi sitten mahalaukun rasvan tyhjenemistä kuten edellä, mutta LE4:llä.

Toissijainen tavoite on kehittää algoritmi rasvan jakautumisen heterogeenisyyden kvantifioimiseksi mahalaukun sisällössä MRI-tietoja varten. Lipidiemulsioiden mahakäsittelyn MRI:llä visualisoituna on osoitettu johtavan suureen yksilöiden väliseen vaihteluun rasvan jakautumisessa. Kvantifioimalla tämän heterogeenisyyden pyrimme määrittämään emulsioiden flokkulaatio- ja kermausasteen mahalaukun pituudella.