외인성 케톤이 수면 무호흡증에 미치는 영향 (KETO-SLEEP 2)

수면은 호흡 곤란과 낮은 기도 근긴장으로 인해 위험한 호흡 장애가 발생할 수 있는 취약한 기간입니다. 폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)은 O2 불포화와 수면 각성을 유발하여 환자를 심혈관 질환, 뇌졸중 및 사망의 위험에 빠뜨리는 간헐적인 상기도 붕괴를 나타냅니다. 일부 비만 환자의 경우 수면으로 인해 이산화탄소(CO2)가 축적되어 주간 고탄산증으로 진행되는데, 이는 비만 저환기 증후군(OHS)이라고 합니다. 지속성 기도양압(CPAP)은 OSA와 OHS를 치료하지만 내약성이 낮고 수면 장애를 완전히 교정하지 못할 수도 있습니다.

신진대사의 변화는 OSA 또는 OHS를 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다. 연구자들은 최근 OSA 및 OHS 환자를 위한 2주간의 케톤 생성 다이어트(고지방, 저탄수화물)가 감소된 CO2, 혈청 중탄산염(HCO3), 몫, 야간 저산소혈증(2). KD는 OSA도 크게 향상시켰습니다. 참가자들이 이전 식단을 재개한 후 CO2는 기준선으로 돌아왔습니다. KD가 이 집단의 수면을 개선하는 메커니즘은 CO2 생성 감소(지방 산화를 통해), 체중 감소 또는 케톤체가 수면과 호흡에 미치는 직접적인 영향과 관련될 수 있습니다.

KD를 장기간 고수하는 것은 어렵고 이 식단에는 호흡에 대한 기계적 영향을 이해하는 것을 어렵게 만드는 여러 가지 효과가 있습니다. 연구자들은 케톤 생성 식단을 고수하지 않고도 체내 케톤 수치를 높이는 것이 수면 중 호흡을 개선하는 또 다른 방법일 수 있다고 가정합니다. 실제로, 산염기 상태에 영향을 미치는 일부 약물(예: acetazolamide 또는 sulthiame)은 아마도 호흡 구동을 증가시키고 안정화시킴으로써 OSA를 개선합니다. 이 예비 연구에서 연구자들은 약동학, 내약성, 외인성 케톤(시판 제품) 섭취가 수면과 호흡에 미치는 영향을 조사할 것입니다.

수면과 호흡에 미치는 영향을 테스트할 특정 케톤 제품은 "Ketone IQ"라는 시판 제제의 1,3부탄디올(1,3BD)입니다. 1,3BD는 일반적으로 FDA에 의해 안전하다고 인정됩니다(GRAS 승인). 1,3BD는 간 대사에 의해 케톤체 베타-하이드록시부티레이트(BHB)로 전환되며 여러 연구에서 활용되었습니다.

본 프로젝트는 KETO-SLEEP 1(KS1)과 KETO-SLEEP 2(KS2)의 두 가지 연구로 진행됩니다.

KETO-SLEEP 1: 수면 전 외인성 케톤(EK) 섭취가 약동학, 내약성 및 수면에 미치는 영향을 조사합니다(n=20, 남성 10명, 여성 10명). KS1은 용량 측정 및 내약성 평가를 통해 취침 시간에 외인성 케톤을 투여하는 KS2 및 기타 연구의 기반을 마련할 것입니다. CPAP를 준수하는 중등도-중증 OSA(무호흡-저호흡 지수(AHI) >15)) 환자는 잠들기 30분 전에 EK 또는 위약을 섭취합니다. 참가자는 섭취 전, 섭취 후 1, 3, 5시간 및 깨어난 후 모세혈관 BHB 수준을 측정합니다. CPAP 사용은 밤새도록 유지되며 수면 구조는 휴대용 EEG로 모니터링됩니다. 설문지는 EK 기호성, GI 부작용 및 수면의 질에 대한 피드백을 요청합니다. Ketone-IQ 2회 용량(20g 및 40g)을 이틀 밤 동안 테스트합니다. 한 밤은 BHB 수준을 측정하고 별도의 밤은 방해받지 않는 수면을 위해 사용됩니다.

KETO-SLEEP 2: OSA에서 수면 전 외인성 케톤 섭취의 예비 효능을 조사합니다(n=20, 남성 10명, 여성 10명). KS2에서는 수면 전에 섭취한 외인성 케톤의 호흡 효과를 검사합니다. OSA가 알려진 환자에게는 OSA를 일시적으로 유도하기 위해 연구원의 실험실에서 사용되는 기술인 CPAP를 일시적으로 중단하라는 요청을 받게 됩니다(10). OSA 심각도의 밤낮 변동성을 설명하기 위해 조사관은 휴대용 수면 모니터링을 사용하여 각 조건에서 이틀 동안 수면 및 호흡 데이터를 수집합니다. 매일 밤 투여되는 Ketone-IQ의 복용량은 KS-1 결과에 따라 20~40g으로 다양합니다.