Os efeitos fisiológicos do bloqueio do gene humano relacionado ao éter-a-go-go (hERG) no metabolismo

Antecedentes e significado:

O gene humano relacionado ao ether-a-go-go (HERG) codifica canais de potássio controlados por voltagem Kv11.1 em diferentes partes do corpo humano, incluindo coração, pâncreas e intestino. Canais de potássio são importantes para acabar com a despolarização causando repolarização nas células.

Assim, várias mutações no HERG têm efeitos nas funções cardíacas e metabólicas. Um exemplo conhecido no caso de mutações de perda de função em HERG é um fluxo reduzido de potássio para fora durante a repolarização do coração, levando a um intervalo QT alongado que pode levar a taquicardia ventricular, síncope cardíaca e morte súbita - conhecido como o síndrome do QT longo (LQTS) (1, 2). A SQTL causada por mutações do HERG é o segundo tipo mais comum de SQTL (1).

Com relação ao metabolismo, o bloqueio de Kv11.1 mostrou aumentar a secreção de insulina dependente de glicose (3-5) e diminuir a secreção de glucagon estimulada por baixa glicose (4) em células β e α isoladas e aumentar a secreção de insulina e reduzir a glicose no sangue em camundongos vivos(3).

Um estudo de 11 pacientes com SQTL causada por mutações HERG mostrou que durante um OGTT de 6 horas, os portadores da mutação experimentaram níveis aumentados de insulina, GLP-1 e Polipeptídeo Inibidor Gástrico (GIP), níveis reduzidos de glicose e níveis mais baixos de glucagon em jejum em comparação com pessoas de controle pareadas(6).

Neste estudo, os investigadores desejam investigar os efeitos do bloqueio de Kv11.1 na secreção de incretina e insulina e nos níveis de glicose no sangue após a ingestão oral de glicose em humanos.

Questão de pesquisa Hipótese do estudo Os investigadores deste estudo levantam a hipótese de que o bloqueio de Kv11.1 aumentará a resposta metabólica da insulina sérica e GLP-1 (AUC/30 min) a um teste oral de tolerância à glicose (OGTT) de 6 horas com 75 g em indivíduos saudáveis .

Objetivo Para investigar a hipótese, os investigadores deste estudo desejam examinar as respostas metabólicas de até 40 indivíduos saudáveis ​​a um OGTT de 75 g de 6 horas. Os sujeitos do teste servirão como seus próprios controles em um estudo cruzado duplo-cego, onde serão submetidos a dois OGTTs de 6 horas separados por um período de washout de 3 semanas. Durante um TOTG terão recebido moxifloxacina (800 mg/dia), que é um conhecido bloqueador do canal Kv11.1, e durante o outro TOTG terão recebido placebo. Antes e depois do teste, os indivíduos usarão um monitor contínuo de glicose (CGM) e, no dia do teste, preencherão um questionário de glicose.

A moxifloxacina é utilizada exclusivamente para provocar um efeito conhecido e bem documentado do fármaco, nomeadamente o bloqueio do canal Kv11.1.

Design de estudo:

Um estudo randomizado controlado duplo-cego cruzado com até 40 participantes saudáveis, que servirão como seus próprios controles. O desenho do estudo é descrito na figura 1.

Visita de triagem (V0): Na visita de triagem, os participantes irão:

• Ser rastreado para avaliar sua elegibilidade (anamnese, medidas de peso/altura e eletrocardiograma de 12 derivações (ECG)). Se considerado elegível:
• Ser instruído a colocar um monitor CGM 4 dias antes da visita de teste 1 (V1) por até 7 dias.

• Ser randomizado para o grupo A ou B por uma pessoa não cega qualificada do Departamento de Ciências Biomédicas da Universidade de Copenhague:

  • O Grupo A receberá primeiro o medicamento ativo conhecido por ter efeitos de bloqueio Kv11.1 (Moxifloxacina, 800 mg/dia) 3 dias antes da visita de teste 1 e então - após um período de wash-out de 3 semanas - receberá um medicamento placebo antes do teste visita 2.
  • O Grupo B receberá primeiro o medicamento placebo 3 dias antes da visita de teste 1 e então - após um período de wash-out de 3 semanas - receberá o medicamento ativo antes da visita de teste 2. Receberá o medicamento para a visita de teste 1 (bloqueador Kv11.1 ou placebo) e ser instruído a administrar o medicamento por via oral todas as manhãs às 6h, 3 dias antes e na mesma manhã da visita de teste (V1). A pessoa não cega se certificará de fornecer o medicamento certo aos participantes.

Visita de teste 1 (V1): Os participantes se encontrarão em jejum desde as 22h00 da noite anterior às 8h00 no Departamento de Ciências Biomédicas da Universidade de Copenhague.

• Os participantes entregarão uma amostra de urina e fezes.
• Um teste oral de tolerância à glicose (OGTT) de 75 g de 6 horas será realizado. Paracetamol triturado, 1 g é adicionado à mistura de glicose. Amostras de sangue e ECGs serão colhidas e coletadas juntas. Amostras de sangue de 8 ml serão coletadas em -20, -10, -0 minutos antes e em 8, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150, 180, 210, 240, 270 , 300, 330 e 360 ​​minutos após a ingestão de glicose. Todas as amostras de sangue serão analisadas para hormônios, glicose, eletrólitos, paracetamol plasmático, proteômica e metabolômica e, a partir dos -20 minutos, o material de DNA da amostra será extraído e usado para análise do genoma (não um extenso sequenciamento do genoma). As amostras serão testadas para mutações em genes associados ao metabolismo da glicose em relação à obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares. HbA1c e lipídios serão medidos.
• Questionários de glicose. Período de wash-out: Haverá um período de wash-out de 3 semanas.
• Os participantes entrarão e terão um monitor CGM colocado 4 dias antes da visita de teste 2 (V2) por até 7 dias
• Os participantes receberão o medicamento (bloqueador Kv11.1 ou placebo) e começarão a administrar o medicamento por via oral todas as manhãs no mesmo horário 3 dias antes e na mesma manhã da visita de teste 2.

Visita de teste 2 (V2): Mesmos exames descritos para a visita 1.

Critérios para quando os testes podem ser realizados:

• Os participantes devem ter administrado oralmente a medicação do estudo 3 dias antes e na mesma manhã das visitas de teste ao mesmo tempo.
• Os participantes devem estar em jejum de 10 horas antes das visitas de teste. Isso inclui alimentos, líquidos, fumo, álcool e medicamentos (exceto o bloqueador Kv11.1 e uma pequena quantidade de água usada para sua administração)
• Os participantes não estão autorizados a realizar nenhum exercício no dia anterior, bem como na mesma manhã da visita de teste.
• O participante não está autorizado a tomar paracetamol 24 horas antes das visitas de teste. Revelação: A lista de randomização será armazenada no local no Departamento de Ciências Biomédicas da Universidade de Copenhague. O número do sujeito do participante do estudo é combinado com a lista, que revela para qual grupo o participante foi randomizado. A pessoa não cega realizará qualquer revelação dos participantes do estudo após a última visita do último paciente.

Gerenciamento de dados de dados: O sujeito e o material biológico obtido do sujeito serão identificados pelo número do sujeito e pelo número de identificação do estudo. Medidas apropriadas, como criptografia ou exclusão, serão aplicadas para proteger a identidade de seres humanos em todas as apresentações e publicações conforme exigido pelos requisitos nacionais. Os dados do laboratório serão transferidos eletronicamente do laboratório que realiza análises clínicas e serão arquivados em discos rígidos seguros com opções de backup. Os dados eletrônicos serão considerados dados fonte. Nos casos em que os dados do laboratório são transferidos por meio de redes eletrônicas não seguras, os dados serão criptografados durante a transferência. Os dados são salvos por 20 anos.

Dados de origem: Os documentos de origem serão mantidos no Departamento de Ciências Biomédicas da Universidade de Copenhagen. Os dados de origem registrados diretamente no Formulário de Relato de Caso (CRF) incluem anamnese, medidas de peso e altura, ECG.

Avaliabilidade dos sujeitos para análise: Os sujeitos retirados serão substituídos. A reavaliação é permitida dentro do período de recrutamento, a critério do Investigador.

Considerações estatísticas Plano de análise de dados: Para investigar se o bloqueio de Kv11.1 afeta significativamente os valores de jejum e estimulados por glicose de insulina sérica e concentrações plasmáticas de glucagon, GLP-1, potássio e GIP, uma ANOVA será realizada usando idade e sexo como covariável, randomização grupo como variável independente e alteração da AUC nas concentrações séricas de insulina e glucagon plasmático, GLP-1, potássio e GIP como variáveis ​​dependentes para examinar se existem diferenças médias nos participantes do estudo após a ingestão do bloqueador Kv11.1 e sem o bloqueador Kv11.1.