A 3-[11C]-OHB érvényesítése

Háttér:

A ketontestek 3-hidroxi-butirátból, acetoacetátból és acetonból állnak. A májban termelődnek magas zsírsavszinten, és fontos energiaforrásként szolgálnak a szív, az agy és a vázizomzat számára böjt közben. A keton anyagcserével történő energiatermelés kevésbé oxigénigényes, mint a glükóz és a zsírsav anyagcsere, ezért a keton anyagok rendkívül energiahatékony szubsztrátumot jelenthetnek. Az inzulinrezisztens egyének, valamint a szívbetegségben szenvedők nehezen tudják hasznosítani a glükózt a szívben az inzulinrezisztens állapot miatt, ezért más energiaforrásoktól, például szabad zsírsavaktól és ketonoktól függenek. Mivel a ketonok oxigén kímélőek a zsírsavakhoz képest, a ketontestek szintjét növelő beavatkozások potenciálisan csökkenthetik a szív oxigénigényét beszűkült koszorúerekben. Ez arra vezetett, hogy számos betegség, köztük különösen a szív- és érrendszeri betegségek kezelésében fokozott figyelmet fordítottak a ketontestek potenciáljára.

Csoportunk kimutatta, hogy a ketontestek hatékonyan szívódnak fel a szívben az inzulinnal és glükózzal végzett maximális stimuláció ellenére. A vizsgálat során egészséges alanyok a keringő ketontestek szintjét körülbelül 4 millimolárisra növelték folyamatos keton infúzióval, ami 50%-kal csökkentette a szív glükózfogyasztását. Mivel a kísérletben a szabad zsírsavak fogyasztása változatlan maradt, és a szív teljes munkája is azonos volt, így a szív energiafelhasználásának akár 50%-át ketontestek fedezték. Ezenkívül a ketontestek magas szintje a szív véráramlásának jelentős növekedéséhez vezetett, ami további előnyökkel járhat a beszűkült koszorúér-artériákban szenvedő betegek számára.

A PET/CT egy funkcionális és non-invazív képalkotó módszer, amely jól bevált az onkológiai stádium meghatározásában és a kezelés monitorozásában. A technika alkalmas metabolitok sorsának non-invazív követésére is, mivel a legtöbb szubsztrát vagy metabolit megfelelő PET izotóppal jelölhető. A PET elegendő térbeli és időbeli felbontással rendelkezik ahhoz, hogy lehetővé tegye pl. felvételi és oxidációs rátákat, és osztályunk sikeresen alkalmazta a szív hatékonyságának, az oxigénfogyasztásnak és a zsírsav-anyagcserének a felmérésére.

Cél Ezzel a vizsgálattal a kutatók meg akarják határozni a ketontestek metabolizmusát egészséges egyénekben, és validálni akarják az újonnan kifejlesztett keton PET nyomjelzőt emberekben való használatra, 3-[11C]-OHB néven. A mi és mások csoportjai által végzett korábbi tanulmányok csak közvetetten tudták megbecsülni a ketontestek szívbe történő felvételét. A 3-[11C]-OHB segítségével a kutatók képesek lesznek közvetlenül mérni a szövetspecifikus ketonfelvételt intravénás és orális beadás után is.

A kutatók a tudomány legkorszerűbb PET/CT nyomjelző technikáit és jól bevált modelleket alkalmazzák a keton metabolizmus (kinetika) és a nyomjelző sugárterhelésének becslésére. A 11C-3-OHB nyomkövető jövőbeni bevezetése lehetővé teszi a kutatók számára, hogy közvetlenebb módon becsüljék meg a ketontestek különböző szintjeinek a szervek működésére gyakorolt ​​hatását, nem utolsósorban a szívben.

Ebben a tanulmányban a nyomozók konkrétan terveznek

• A nyomjelző 3-[11C]-OHB biológiai eloszlásának és kinetikájának vizsgálata
• A 3-[11C]-OHB sugárterhelésének becslése a nyomjelző intravénás és orális adagolásával

Mód:

Hat egészséges és túlsúlyos (BMI: 28-40 kg/m^2) 50-70 éves korosztályon két PET/CT-vizsgálaton esnek át 3-[11C]-OHB-vel. Az egyik szkennelést 200 MBq nyomjelző befecskendezésével, a másikat pedig 100 MBq nyomjelző anyag szájon át történő lenyelésével hajtják végre. A nyomjelző beadását követően dinamikus PET-vizsgálatot végeznek az egész testen a nyomjelző biológiai eloszlásának és sugárterhelésének mérésére.