Validation du 3-[11C]-OHB

Arrière-plan:

Les corps cétoniques sont constitués de 3-hydroxybutyrat, d'acétoacétate et d'acétone. Ils sont produits dans le foie à des niveaux élevés d'acides gras et agissent comme une importante source d'énergie pour le cœur, le cerveau et les muscles squelettiques pendant le jeûne. La production d'énergie par le métabolisme des cétones est moins gourmande en oxygène que le métabolisme du glucose et des acides gras, et les substances cétoniques peuvent donc être un substrat très économe en énergie. Les personnes résistantes à l'insuline ainsi que les personnes souffrant de maladies cardiaques ont de la difficulté à utiliser le glucose dans le cœur en raison de leur condition de résistance à l'insuline et dépendent donc d'autres sources d'énergie telles que les acides gras libres et les cétones. Étant donné que les cétones épargnent l'oxygène par rapport aux acides gras, les interventions qui augmentent le niveau de corps cétoniques peuvent potentiellement réduire les besoins en oxygène du cœur chez les patients dont les artères coronaires sont rétrécies. Cela a conduit à mettre davantage l'accent sur le potentiel des corps cétoniques dans le traitement d'un certain nombre de maladies, notamment les maladies cardiovasculaires.

Notre groupe a montré que les corps cétoniques sont efficacement absorbés par le cœur malgré une stimulation maximale par l'insuline et le glucose. Dans l'étude, des sujets en bonne santé ont augmenté le niveau de corps cétoniques circulants à environ 4 millimolaires avec une perfusion continue de cétone, ce qui a entraîné une réduction de 50 % de la consommation de glucose cardiaque. Comme la consommation d'acides gras libres dans l'expérience était inchangée et que le travail global du cœur était le même, jusqu'à 50 % de la consommation énergétique du cœur était ainsi couverte par les corps cétoniques. De plus, les niveaux élevés de corps cétoniques ont entraîné une augmentation marquée du flux sanguin vers le cœur, ce qui pourrait potentiellement bénéficier davantage aux patients présentant des artères coronaires rétrécies.

La TEP/TDM est une modalité d'imagerie fonctionnelle et non invasive bien établie dans la stadification oncologique et le suivi des traitements. La technique est également adaptée pour suivre le devenir des métabolites de manière non invasive, car la plupart des substrats ou métabolites peuvent être marqués par un isotope PET approprié. La TEP a une résolution spatiale et temporelle suffisante pour permettre une quantification directe, par ex. taux d'absorption et d'oxydation et a été utilisé avec succès par notre service pour évaluer l'efficacité cardiaque, la consommation d'oxygène et le métabolisme des acides gras.

Objectif Avec cette étude, les chercheurs veulent déterminer le métabolisme des corps cétoniques chez les individus en bonne santé et valider un traceur PET cétone nouvellement développé pour une utilisation chez l'homme appelé 3-[11C]-OHB. Des études antérieures menées par nos groupes et d'autres n'ont pu estimer qu'indirectement l'absorption des corps cétoniques dans le cœur. Avec le 3-[11C]-OHB, les chercheurs pourront mesurer directement l'absorption de cétone spécifique aux tissus, à la fois après administration intraveineuse et orale.

Les chercheurs appliqueront des techniques de traceur PET/CT de pointe et des modèles bien établis pour estimer le métabolisme des cétones (cinétique) et l'exposition aux rayonnements du traceur. La mise en œuvre future du traceur 11C-3-OHB permettra aux chercheurs d'estimer plus directement l'impact de différents niveaux de corps cétoniques sur les fonctions des organes, notamment sur le cœur.

Dans cette étude, les chercheurs prévoient spécifiquement

• Étudier la biodistribution et la cinétique du traceur 3-[11C]-OHB
• Estimer l'exposition aux rayonnements du 3-[11C]-OHB par administration intraveineuse et orale du traceur

Méthodes :

Six personnes en bonne santé et en surpoids (IMC : 28-40 kg/m^2) âgées de 50 à 70 ans subiront deux TEP/TDM au 3-[11C]-OHB. Un scan sera réalisé avec l'injection de 200 MBq de traceur et l'autre sera réalisé avec l'ingestion orale de 100 MBq de traceur par les sujets. Après l'administration du traceur, des TEP dynamiques sur tout le corps seront réalisées pour mesurer la biodistribution et l'exposition aux rayonnements du traceur.