Effets des cétones exogènes sur les changements aigus et la récupération du muscle cardiaque après un exercice intense.

### ARRIÈRE-PLAN:

Il a déjà été établi qu’un exercice intensif entraîne des lésions fonctionnelles et biochimiques du myocarde. Cependant, le développement d’un œdème myocardique induit par l’exercice reste incertain. Les techniques natives de cartographie T1 et T2 en imagerie par résonance magnétique cardiaque (CMR) sont sensibles à la détection de l'accumulation pathologique de liquide myocardique et servent ainsi de biomarqueurs potentiels pour identifier l'œdème pathologique du myocarde. Une étude pilote menée par Ghekiere et al. démontré une corrélation entre une libération élevée de troponine et une augmentation des valeurs de cartographie T1, ainsi qu'un dysfonctionnement du ventricule droit (RV). L'objectif de cette étude est de réaliser une étude supplémentaire avec 30 participants, en utilisant un protocole d'étude adapté pour surmonter les principales limites de l'étude pilote et pour évaluer les effets des cétones exogènes sur les changements cardiaques aigus et la récupération.

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• OBJECTIFS

Cette recherche vise à déterminer si des anomalies cardiaques se développent après un exercice intense et si ces anomalies récupèrent ou persistent après 20 à 24 heures. Plus précisément, les enquêteurs examineront si un œdème myocardique, un dysfonctionnement cardiaque ou des anomalies de la réserve contractile surviennent après un exercice intense. Les enquêteurs ont l'intention d'examiner si l'utilisation de cétones influence l'apparition et la récupération de ces anomalies cardiaques. Une étude pilote de Ghekiere et al. ont montré une corrélation entre la libération de troponine induite par l'exercice et des valeurs élevées de cartographie T1, ainsi qu'un dysfonctionnement du VD. Le but de cette étude est d’explorer davantage ces résultats dans une population plus large. Les enquêteurs évalueront si un exercice intensif est associé à des niveaux pathologiques d'accumulation de liquide dans le myocarde, indiquant potentiellement un œdème myocardique pathologique. De plus, les enquêteurs évalueront si un dysfonctionnement ventriculaire se produit et si la réserve contractile change après un exercice intense. Enfin, les enquêteurs examineront si les résultats précédents se rétablissent ou persistent 24 heures après un exercice intense, ainsi que les différences potentielles entre les hommes et les femmes et l'influence de la consommation de cétones. Ces résultats pourraient contribuer à la recherche sur les lésions cardiaques pathologiques et la mort subite chez les cyclistes professionnels et potentiellement faire la lumière sur les effets des cétones sur la récupération après une lésion cardiaque.

1. Les enquêteurs évalueront si un exercice d'endurance intense affecte le muscle cardiaque.
2. Les enquêteurs évalueront si des effets persistent ou disparaissent après 24 heures.
3. Les enquêteurs évalueront les différences potentielles entre le placebo et l'apport en cétone.

4. Les enquêteurs évalueront les différences potentielles entre les participants masculins et féminins.

   ### ÉTUDIER LA POPULATION

   Les critères d'inclusion sont des cyclistes récréatifs masculins et féminins en bonne santé entre 18 et 50 ans, qui ont signé un formulaire de consentement éclairé. Les participantes qui prennent des contraceptifs seront incluses pour éviter que les fluctuations hormonales n'affectent les résultats de l'étude. Chaque participant se soumettra à un questionnaire détaillé sur son historique de formation. Les participants seront inclus s'ils atteignent une valeur VO2-max/kg supérieure à P90, corrigée en fonction de l'âge et du sexe, sur la base de la valeur de référence d'E. Van der Steeg et al.

   Les critères d'exclusion incluent les maladies cardiovasculaires, métaboliques ou respiratoires, les participants présentant des facteurs de risque cardiovasculaire et toute contre-indication à l'exercice maximal ou à l'IRM. Les enquêteurs attendent environ 30 participants.

   • RECRUTEMENT ET CONSENTEMENT ÉCLAIRÉ

   Les participants seront recrutés à partir des réseaux personnels de l'équipe de recherche ainsi que par l'intermédiaire des clubs sportifs locaux. Aucune pression ne sera exercée sur les participants potentiels. La participation est volontaire et les individus ont le droit de refuser de participer ou de se retirer à tout moment sans fournir de raison, sans affecter leur relation avec le chercheur. Les clubs sportifs locaux seront contactés par e-mail et sur les réseaux sociaux. Les participants recevront des informations sur l'étude par e-mail et pourront poser des questions sur l'étude à tout moment par e-mail ou par téléphone. L'étude sera à nouveau expliquée au départ, et le consentement éclairé sera ensuite proposé à la signature. Le consentement éclairé sera recueilli par l'équipe de recherche. Des formulaires distincts seront fournis pour les procédures spécifiques à l'étude, précisant que l'étude ne relève pas des soins standard, donc aucune facturation ne sera effectuée.

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   ### MÉTHODOLOGIE

   Il s'agit d'une étude croisée prospective interventionnelle. Les participants seront recrutés auprès de connaissances et de clubs sportifs locaux. Tous les participants recevront des informations et un questionnaire et devront signer un consentement éclairé.

   Tous les participants subiront un test VO2-max avant l'exercice intense pour calculer les seuils aérobies et anaérobies, y compris VO2 max. Avant l'exercice intense, une étude CMR de base sera réalisée au repos avec cartographie T1 et cartographie T2 (SA basal et médioventriculaire et HLA), mesures fonctionnelles (HLA, VLA, 3CH et SA pour les deux ventricules), mesures de stress (Supine Exercice-CMR) et imagerie avec contraste amélioré pour détecter la fibrose. Tests sanguins de base (Na, K, Ca, Chl, Mg, Créatinine, RBC + Hct, Hg, WBC, plaquettes, High sens Troponine I et T, Créatine kinase, Créatine kinase-MB, NT-proBNP, CRP, Œstrogène, Testostérone , Lpa, NT-pro ANP, albumine, dopamine, GDF-15, hydroxybutyrate sérique B, glucose, lactate et analyse d'urine) sera effectuée pour évaluer les biomarqueurs cardiaques et l'état d'hydratation. Une échographie cardiaque de base sera également réalisée avec des calculs de la fonction ventriculaire et une analyse de contrainte.

   Les participants subiront ensuite une séance d'exercices approfondie dans des conditions contrôlées (température et humidité) dans un laboratoire de recherche, le Centre de Réadaptation et de Santé (ReGo) de l'Hôpital Jessa. Tous les participants suivront un parcours standardisé à l'aide d'une configuration ZWIFT, une configuration d'entraînement virtuelle en salle. Le parcours dure trois heures et est ajusté individuellement en fonction du seuil anaérobie, visant à maintenir l'exercice anaérobie pendant 1,5 à 2,0 heures. Pendant le test, un vélo d'entraînement (Wahoo Kickr) sera fourni sur lequel les participants pourront monter leur propre vélo. L'apport alimentaire et hydrique sera standardisé. La fréquence cardiaque et l'équilibre d'hydratation seront surveillés avant, pendant et après l'exercice. Les taux sériques de glucose, de lactate et de bêta-hydroxybutyrate seront surveillés avant, pendant et après l'exercice sur des échantillons de sang capillaire.

   Le rythme cardiaque sera surveillé en permanence avant, pendant et après l'exercice à l'aide de plusieurs appareils pour les comparer et les valider en milieu clinique et à domicile (appareils : Fourth Frontier X2, patch Byteflies, Rooti Rx). Tous les appareils portent le marquage CE, sont très petits et ne sont pas visibles de l'extérieur et ont été utilisés dans des situations cliniques. La configuration de surveillance évitera de perturber les activités quotidiennes.

   Les participants effectueront un événement ZWIFT randomisé en double aveugle, une fois avec prise d'ester cétonique et une fois avec un placebo (une composition isocalorique de triglycérides à chaîne moyenne), séparés par un intervalle de 1 à 3 semaines. Les cétones et le placebo seront administrés par voie orale selon un horaire fixe.

   Trois à six heures après l'exercice, tous les participants subiront une échographie cardiaque, un examen CMR avec les mêmes séquences que l'étude de base, des analyses de sang et une analyse d'urine. Les mêmes tests seront répétés 24 heures après le départ. L'évaluation échographique cardiaque sera réalisée par un cardiologue expérimenté. Le post-traitement CMR sera effectué par deux radiologues cardiaques expérimentés et la surveillance du rythme sera évaluée par un cardiologue expérimenté.

   Les procédures médicales seront effectuées par du personnel infirmier et des médecins formés selon les procédures cliniques habituelles. Les données de surveillance du rythme seront analysées de manière anonyme à l'aide d'un logiciel fourni par l'entreprise.

   • ÉQUILIBRE RISQUE-BÉNÉFICE

     • Il y a un risque minime associé à un exercice intense. Dans de rares cas, un effort intense peut déclencher des arythmies. Des études antérieures ont montré que la mort subite survient dans environ 1 à 2 cas pour 100 000 athlètes par an et 1 pour 1 à 4 millions d'heures d'exercice. Les enquêteurs soupçonnent que le risque pour nos participants sera plus faible, car ils subiront une évaluation cardiaque avant l'exercice et l'exercice sera effectué dans un cadre contrôlé. L'environnement contrôlé est susceptible de réduire le risque de complications graves, car les problèmes potentiels peuvent être identifiés et traités rapidement.
     • Il existe un faible risque que les tests révèlent des anomalies qui autrement resteraient inaperçues et ne présenteraient aucun symptôme ni danger. De telles découvertes peuvent susciter des inquiétudes inutiles. Si cela se produit, les enquêteurs informeront pleinement les participants de la signification. À l’inverse, des découvertes pathologiques potentiellement précoces sans symptômes peuvent également être identifiées, permettant une évaluation et un traitement en temps opportun, prévenant ou améliorant potentiellement les résultats à long terme.
     • Il existe un très faible risque de réaction allergique au produit de contraste au gadolinium.
   • ANALYSE DES DONNÉES

   Le post-traitement CMR de base sera effectué sur un poste de travail commercial utilisé dans les milieux cliniques de routine. L'imagerie cinématographique du cœur sera segmentée avec un logiciel disponible dans le commerce (NeoSOFT, USA). Toutes les données de l'étude seront pseudonymisées.

   Les volumes ventriculaires gauche (VG) et ventriculaire droit (RV) seront décrits pour calculer la fraction d'éjection, le volume télédiastolique, le volume télésystolique, l'indice cardiaque et la masse cardiaque. L'épaisseur de la paroi latérale LV et du septum sera mesurée sur les images SA et HLA. Les temps de relaxation myocardique T1 et T2 seront déterminés. Les analyses seront effectuées par deux radiologues cardiaques indépendants possédant une expertise en imagerie cardiaque, ignorant toutes les données de l'étude.

   Une échographie cardiaque sera réalisée et analysée par un cardiologue

   Les données brutes ECG seront mises à disposition via un logiciel fourni par les sociétés respectives (Byteflies, Fourth Frontier et Rooti) et évaluées par un cardiologue expérimenté.

   L'analyse statistique sera effectuée à l'aide d'IBM SPSS version 27.0 (IBM SPSS Statistics pour Windows, Chicago, IL, USA). Un test Shapiro-Wilk sera effectué pour tester la distribution normale des données (p < 0,05).