Cirkadisk brunt fettvevsmetabolisme

Brunt fettvev er en form for fett som er i stand til å metabolisere glukose for å generere varme. Når den er aktiv, kan den konvertere mye glukose til termisk energi. Aktivering av brunt fett kan potensielt bidra til å bekjempe fedme ved å øke den basale metabolske hastigheten. Aktivering og signalering av brunt fett er imidlertid dårlig forstått. I en musemodell har vi nylig vist at det er betydelig døgnvariasjon i aktivering av brunt fett og har også oppdaget genet som er ansvarlig for døgnforandringene (Gerhart-Hines et al, Nature 2013). Spesifikt har vi vist at hos villtypemus er aktivering av brunt fett høy om natten og lav om dagen. Hvorvidt aktivering av brunt fett hos mennesker har en cirkadisk komponent er foreløpig ukjent. Å vise at aktivering av brunt fett hos mennesker er gjenstand for lignende døgnrytmer som hos mus, ville være et viktig skritt i å forstå signaleringen av aktivering og kan bidra til å belyse potensielle strategier for å kontrollere aktivering. Positronemisjonstomografi/computertomografi (PET/CT) er en hybrid avbildningsmodalitet som tillater avbildning av positronemitterende isotoper som fluor-18 (F-18) sammen med anatomisk avbildning ved bruk av røntgenstråler. Den fysiologiske informasjonen fra PET-komponenten er samregistrert med den anatomiske informasjonen fra CT-komponenten, noe som tillater nøyaktig lokalisering og kvantifisering av fysiologiske prosesser. Det vanligste klinisk brukte positronavgivende radiofarmaka er F-18 fluordeoksyglukose (FDG). Det er en glukoseanalog som tas opp av glukosetransportører og fosforyleres til FDG-6P av heksokinase. Imidlertid er isomerase, det neste enzymet i den glykolytiske veien, inaktivt på FDG-6P og er derfor stort sett fanget i cellen. Derfor gir FDG PET/CT et kart over relativ mengde glukoseopptak og fosforylering over intervallet fra injeksjon til skanning. Aktivert brunt fett har robust FDG-opptak med veldig intenst signal sett. Derfor kan FDG PET/CT brukes både til å avgjøre om en person har aktivert brunt fett på tidspunktet for skanningen samt for å kvantifisere det generelle nivået av metabolisme i fettet. Vårt primære mål er å samle pilotdata om den potensielle tilstedeværelsen av døgnvariasjoner i brunt fettopptak hos unge, sunne, magre mannlige frivillige. Vi planlegger å gjøre dette ved å utføre to FDG PET/CT-skanninger med 12 timers mellomrom mens pasienten forblir i et temperatur- og diettkontrollert miljø som fører frem til begge skanningene. Vår primære hypotese er at aktiviteten av brunt fett vil være høyere på dagtid enn om natten (ettersom menneskers og muses døgnrytme er reversert). Vi vil også pare måling av kortisol med FDG-injeksjonene ettersom kortisolnivåer gir verdifull uavhengig informasjon om døgnrytmen.