Eksogeenisten ketonien vaikutus unihäiriöihin haavoittuvissa väestöryhmissä (KETO-SLEEP 1)

Uni on herkkä ajanjakso, jolloin tylsistynyt hengitysvaikeus ja alhainen hengitysteiden lihasjännitys voivat aiheuttaa vaarallisia hengityshäiriöitä. Obstruktiivinen uniapnea (OSA) kuvaa ylempien hengitysteiden ajoittaista romahtamista, joka aiheuttaa O2-desaturaatioita ja heräämisiä unesta, mikä saattaa potilaiden riskin saada sydän- ja verisuonitauti, aivohalvaus ja kuolema. Joillakin liikalihavilla potilailla uni aiheuttaa hiilidioksidin (CO2) kertymistä, joka etenee päiväsaikaan hyperkapniaksi, jota kutsutaan liikalihavuuden hypoventilaatio-oireyhtymäksi (OHS). Jatkuva positiivinen hengitysteiden paine (CPAP) hoitaa OSA:n ja OHS:n, ​​mutta se on huonosti siedetty, eikä se välttämättä korjaa täysin unihäiriöitä.

Muutokset aineenvaihdunnassa voivat auttaa hallitsemaan OSA:ta tai OHS:ää. Tutkijat julkaisivat äskettäin tulokset Ketogenic Diet for OHS kliinisestä tutkimuksesta (KETOHS, NCT04108819), jotka osoittavat, että 2 viikon ketogeeninen ruokavalio (paljon rasvaa, vähän hiilihydraattia) potilaille, joilla on OSA ja OHS alensi CO2-, seerumibikarbonaatti- (HCO3)- ja hengitysteiden vähenemistä. osamäärä, yöllinen hypoksemia(2). KD paransi myös merkittävästi OSA:ta. Kun osallistujat palasivat aiempaan ruokavalioonsa, CO2 palasi lähtötasolle. Mekanismit, joilla KD parantaa unta tässä populaatiossa, voivat liittyä CO2-tuotannon vähenemiseen (rasvojen hapettumisen kautta), ruumiinpainon laskuun tai ketoaineiden suoriin vaikutuksiin uneen ja hengitykseen.

KD:tä on vaikea noudattaa pitkällä aikavälillä, ja tällä ruokavaliolla on useita vaikutuksia, jotka tekevät hengitykseen kohdistuvien mekaanisten vaikutusten ymmärtämisen haastavaksi. Tutkijat olettavat, että kehon ketonipitoisuuden lisääminen ilman ketogeenisen ruokavalion noudattamista voi olla toinen tapa parantaa hengitystä unen aikana. Jotkin happo-emäs-tilaan vaikuttavat lääkkeet (esim. asetatsolamidi tai sultiami) parantavat OSA:ta, oletettavasti lisäämällä ja vakauttamalla hengitysvaikeutta. Tässä pilottitutkimuksessa tutkijat tutkivat eksogeenisten ketonien (jotka ovat kaupallisesti saatavia tuotteita) nauttimisen farmakokinetiikkaa, siedettävyyttä ja vaikutuksia uneen ja hengitykseen.

Erityinen ketonituote, jonka vaikutus uneen ja hengitykseen on testattava, on 1,3-butaanidioli (1,3BD) kaupallisesti saatavilla olevassa koostumuksessa nimeltä "Ketone IQ". FDA on yleisesti tunnustanut 1,3BD:n turvalliseksi (GRAS-hyväksytty). 1,3BD muuttuu maksan aineenvaihdunnassa ketoniruumiin beeta-hydroksibutyraatiksi (BHB), ja sitä on käytetty useissa tutkimuksissa.

Tämä projekti toteutetaan kahdessa tutkimuksessa, KETO-SLEEP 1 (KS1) ja KETO-SLEEP 2 (KS2).

KETO-SLEEP 1: Tutki eksogeenisten ketonien (EK) nauttimisen farmakokinetiikkaa, siedettävyyttä ja univaikutuksia ennen nukkumaanmenoa (n=20, 10 miestä, 10 naista). KS1 luo perustan KS2:lle ja muille tutkimuksille, jotka antavat eksogeenisiä ketoneja nukkumaanmenon yhteydessä annoksen määrittämisen ja siedettävyyden arvioinnin avulla. Potilaat, joilla on kohtalainen tai vaikea OSA (apnea-hypopneaindeksi (AHI) >15)) ja jotka noudattavat CPAP:tä, nauttivat EK:n tai lumelääkkeen 30 minuuttia ennen nukkumaanmenoa. He mittaavat kapillaarin BHB-tasot ennen nauttimista ja 1, 3, 5 tuntia nauttimisen jälkeen sekä heräämisen jälkeen. CPAP-käyttöä ylläpidetään kaikkina öinä ja uniarkkitehtuuria seurataan kannettavalla EEG:llä. Kyselylomakkeilla pyydetään palautetta EK-makusta, GI-sivuvaikutuksista ja unen laadusta. Kaksi annosta (20 g ja 40 g) Ketone-IQ:ta testataan kumpikin kahden yön ajan. Yhdellä yöllä mitataan BHB-tasot ja erillisenä yönä keskeytyksettä nukkumisen mahdollistamiseksi.

[KETO-SLEEP 2: Tutki ulkoisten ketonien nauttimisen alustavaa tehoa ennen nukkumaanmenoa OSA:lla (n = 20, 10 miestä, 10 naista). KS2 tutkii ennen nukkumaanmenoa otettujen eksogeenisten ketonien hengitysvaikutuksia. Potilaita, joilla on tiedossa oleva OSA, pyydetään väliaikaisesti keskeyttämään CPAP, joka on laboratoriossamme käytetty tekniikka OSA:n tilapäiseen aiheuttamiseen(10). OSA:n vaikeusasteen öisen vaihtelun huomioon ottamiseksi tutkijat käyttävät kannettavaa unenseurantaa kerätäkseen uni- ja hengitystietoja kahdelta yöltä kussakin tilassa. Joka ilta annettava Ketone-IQ:n annos vaihtelee 20 - 40 g KS-1:n tuloksista riippuen.