13C Trioctanoate Breath Test come misura dello svuotamento del volume del grasso gastrico (13CTriOBT)

I test del respiro 13C per la misurazione dello svuotamento gastrico (GE) sono stati sviluppati per la prima volta all'inizio degli anni '90. Questi test hanno chiari vantaggi rispetto a molte altre tecniche di imaging GE in quanto sono relativamente economici, semplici da usare, possono essere eseguiti su bambini e donne in gravidanza o su coloro che hanno controindicazioni alla risonanza magnetica. Pertanto questi test sono stati utilizzati in una varietà di contesti clinici come nella valutazione della gastroparesi o della GE ritardata nei pazienti diabetici o nella valutazione della GE con formule enterali contenenti grassi nei pazienti critici. I test del respiro si basano sull'ingestione di un marcatore isotopico stabile 13C come l'acido grasso a catena media 13C acido ottanoico (OCC) e il trigliceride13C trioctanoato (TriOCC).

Tuttavia, i test del respiro 13C sono una misura indiretta di GE. Pertanto, i dati GE acquisiti dai test del respiro sono il risultato di numerose interazioni complesse che includono: 1) le proprietà chimiche dei marcatori e le loro interazioni con i pasti di prova durante l'elaborazione gastrica 2) l'assorbimento dal duodeno, 3) il metabolismo da parte del fegato (ossidazione di acidi grassi) e 4) escrezione finale come 13CO2 dai polmoni. Tutte queste complesse interazioni possono aggravarsi quando si studia l'elaborazione gastrica delle emulsioni lipidiche (LE) e quindi è necessaria un'attenta considerazione e selezione dei marcatori del test del respiro.

I ricercatori hanno sviluppato LE isocalorici e isovolume con diverse proprietà GE come mostrato in precedenza con la risonanza magnetica. L'emulsione lipidica acido stabile (LE1) e acido instabile (LE4) risponde in modo diverso alle condizioni all'interno dello stomaco. LE1 si svuota in modo relativamente uniforme dallo stomaco. Tuttavia, il LE4 si separa in fasi acquose e ad alto contenuto di grassi dopo 15-30 minuti di permanenza nello stomaco. Nella fase tardiva di GE l'emulsione viene riemulsionata e quindi ci sono tre fasi GE distinte in LE4. Una volta avvenuta la separazione di LE4, la fase acquosa e povera di grassi si svuota abbastanza rapidamente dallo stomaco, mentre la seconda fase grassa si svuota più lentamente. Il diverso modello GE di LE instabili in acido ha un profondo effetto sui dati del test respiratorio GE a seconda della selezione del marcatore del test utilizzato. I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che il test respiratorio OCC (OBT) è una misura inappropriata dello svuotamento gastrico di grasso poiché l'OBT è influenzato da 1) elaborazione post gastrica del marcatore OCC e 2) dalla sua interazione con la forma fisica e la concentrazione del grasso presente nello stomaco e nel duodeno. Questi effetti sono stati evidenziati solo da una concordanza marginale con il mezzo svuotamento OBT (T50) del recupero di 13CO2 e del volume di grasso T50 (MRI T50) con LE1 e nessuna concordanza con LE4 (rispettivamente rc=0,7 e rc=0,4).

Lo scopo principale di questo studio è indagare se TriOCC sia un marcatore del test del respiro più appropriato da utilizzare nella misurazione della GE del grasso. Poiché il TriOCC è un trigliceride, ha proprietà fisico-chimiche simili ai lipidi nutrizionali. Pertanto, è più probabile che si comporti in modo simile nell'ambiente gastrico e duodenale ai lipidi ingeriti in emulsioni come l'olio di colza. Nello studio 1 i ricercatori confronteranno i marcatori del test del respiro TriOCC e OCC in LE1. In un sottogruppo di partecipanti verrà utilizzato un metodo di frazione di grasso quantitativa MRI convalidato per determinare i valori di riferimento per il tempo di svuotamento mezzo gastrico del grasso (MRI T50). Questo sarà correlato al mezzo svuotamento (T50) del recupero di 13CO2 generato dalle curve percentuale di recupero della dose per ora (PDR/h). L'analisi ad interim valuterà se il TriOCC è più correlato allo svuotamento del volume del grasso gastrico rispetto al marker OCC in LE1. Se il TriOCC fosse rappresentativo dello svuotamento del volume del grasso gastrico, lo studio 2 procederà. Lo studio 2 valuterà quindi lo svuotamento gastrico del grasso come sopra ma con LE4.

Un obiettivo secondario è quello di sviluppare un algoritmo per quantificare l'eterogeneità della distribuzione del grasso all'interno del contenuto gastrico per i dati MRI. È stato dimostrato che l'elaborazione gastrica delle emulsioni lipidiche, come visualizzato dalla risonanza magnetica, si traduce in un'ampia variazione interindividuale della distribuzione del grasso. Quantificando questa eterogeneità miriamo a determinare il grado di flocculazione e scrematura delle emulsioni per tutta la lunghezza dello stomaco.