Circadiaans bruin vetweefselmetabolisme

Bruin vetweefsel is een vorm van vet die glucose kan metaboliseren om warmte te genereren. Als het actief is, kan het veel glucose omzetten in thermische energie. Activering van bruin vet zou mogelijk kunnen helpen om obesitas te bestrijden door het basaal metabolisme te verhogen. Activering en signalering van bruin vet wordt echter slecht begrepen. In een muismodel hebben we onlangs aangetoond dat er significante circadiane variatie is in de activering van bruin vet en hebben we ook het gen ontdekt dat verantwoordelijk is voor de circadiane veranderingen (Gerhart-Hines et al, Nature 2013). Concreet hebben we aangetoond dat bij wildtype muizen de activering van bruin vet 's nachts hoog is en overdag laag. Of activering van menselijk bruin vet een circadiane component heeft, is momenteel niet bekend. Aantonen dat activering van bruin vet bij mensen onderhevig is aan vergelijkbare circadiane ritmes als bij muizen, zou een belangrijke stap zijn in het begrijpen van de signalering van activering en kan helpen om mogelijke strategieën om activering te beheersen op te helderen. Positronemissietomografie/computertomografie (PET/CT) is een hybride beeldvormingsmodaliteit waarmee positronemitterende isotopen zoals fluor-18 (F-18) in beeld kunnen worden gebracht, samen met anatomische beeldvorming met behulp van röntgenstralen. De fysiologische informatie van de PET-component wordt samen met de anatomische informatie van de CT-component geregistreerd, waardoor nauwkeurige lokalisatie en kwantificering van fysiologische processen mogelijk is. Het meest gebruikte positron-emitterende radiofarmacon is F-18 fluorodeoxyglucose (FDG). Het is een glucose-analoog dat wordt opgenomen door glucosetransporters en door hexokinase wordt gefosforyleerd tot FDG-6P. Isomerase, het volgende enzym in de glycolytische route, is echter inactief op FDG-6P en zit dus grotendeels gevangen in de cel. Daarom geeft FDG PET/CT een kaart van de relatieve hoeveelheid glucoseopname en fosforylering over het interval van injectie tot scan. Geactiveerd bruin vet heeft een robuuste FDG-opname met een zeer intens signaal. Daarom kan FDG PET/CT zowel worden gebruikt om te bepalen of een persoon bruin vet heeft geactiveerd op het moment van de scan als om het algehele niveau van metabolisme in het vet te kwantificeren. Ons primaire doel is het verzamelen van proefgegevens over de mogelijke aanwezigheid van circadiane variaties in de opname van bruin vet bij jonge, gezonde, magere mannelijke vrijwilligers. We zijn van plan dit te doen door twee FDG PET/CT-scans uit te voeren met een tussenpoos van 12 uur, terwijl de patiënt voorafgaand aan beide scans in een temperatuur- en dieetgecontroleerde omgeving blijft. Onze primaire hypothese is dat de activiteit van bruin vet overdag hoger zal zijn dan 's nachts (aangezien de circadiane ritmes van mens en muis omgekeerd zijn). We zullen ook de meting van cortisol combineren met de FDG-injecties, aangezien cortisolspiegels waardevolle onafhankelijke informatie geven over het circadiane ritme.