Validação de 3-[11C]-OHB

Fundo:

Os corpos cetônicos consistem em 3-hidroxibutirato, acetoacetato e acetona. Eles são produzidos no fígado em altos níveis de ácidos graxos e atuam como uma importante fonte de energia para o coração, cérebro e músculo esquelético durante o jejum. A produção de energia pelo metabolismo da cetona é menos intensiva em oxigênio do que o metabolismo da glicose e dos ácidos graxos, e as substâncias cetônicas podem, portanto, ser um substrato altamente eficiente em termos energéticos. Indivíduos resistentes à insulina, bem como pessoas com doenças cardíacas, têm dificuldade em utilizar a glicose no coração devido à condição de resistência à insulina e, portanto, dependem de outras fontes de energia, como ácidos graxos livres e cetonas. Como as cetonas são poupadoras de oxigênio em comparação com os ácidos graxos, as intervenções que aumentam o nível de corpos cetônicos podem potencialmente reduzir a necessidade de oxigênio do coração em pacientes com artérias coronárias estreitadas. Isso levou a um maior foco no potencial dos corpos cetônicos no tratamento de várias doenças, incluindo especialmente doenças cardiovasculares.

Nosso grupo mostrou que os corpos cetônicos são eficientemente absorvidos pelo coração, apesar da estimulação máxima com insulina e glicose. No estudo, indivíduos saudáveis ​​aumentaram o nível de corpos cetônicos circulantes para aproximadamente 4 milimoles com uma infusão contínua de cetona, o que resultou em uma redução de 50% no consumo cardíaco de glicose. Como o consumo de ácidos graxos livres no experimento permaneceu inalterado e o trabalho geral do coração foi o mesmo, até 50% do consumo de energia do coração foi coberto por corpos cetônicos. Além disso, os altos níveis de corpos cetônicos levaram a um aumento acentuado no fluxo sanguíneo para o coração, o que poderia beneficiar ainda mais os pacientes com artérias coronárias estreitadas.

A PET/CT é uma modalidade de imagem funcional e não invasiva, bem estabelecida no estadiamento oncológico e no monitoramento do tratamento. A técnica também é adequada para rastrear o destino de metabólitos de forma não invasiva, pois a maioria dos substratos ou metabólitos pode ser marcada por um isótopo de PET adequado. O PET tem resolução espacial e temporal suficiente para permitir a quantificação direta de, e. taxas de captação e oxidação e tem sido usado com sucesso por nosso departamento para avaliar a eficiência cardíaca, consumo de oxigênio e metabolismo de ácidos graxos.

Objetivo Com este estudo, os pesquisadores desejam determinar o metabolismo de corpos cetônicos em indivíduos saudáveis ​​e validar um marcador PET de cetona recém-desenvolvido para uso em humanos chamado 3-[11C]-OHB. Estudos anteriores conduzidos por nossos grupos e outros só foram capazes de estimar indiretamente a absorção de corpos cetônicos no coração. Com 3-[11C]-OHB, os investigadores serão capazes de medir diretamente a absorção de cetona específica do tecido, tanto após administração intravenosa quanto oral.

Os investigadores aplicarão técnicas de rastreamento PET/CT de última geração e modelos bem estabelecidos para estimar o metabolismo da cetona (cinética) e a exposição à radiação do rastreador. A implementação do traçador 11C-3-OHB no futuro permitirá aos pesquisadores estimar mais diretamente o impacto de diferentes níveis de corpos cetônicos nas funções dos órgãos, principalmente no coração.

Neste estudo, os investigadores planejam especificamente

• Investigar a biodistribuição e a cinética do traçador 3-[11C]-OHB
• Estimar a exposição à radiação de 3-[11C]-OHB por administração intravenosa e oral do traçador

Métodos:

Seis saudáveis ​​e com sobrepeso (IMC: 28-40 kg/m^2) com idade entre 50 e 70 anos serão submetidos a duas PET/CT com 3-[11C]-OHB. Uma varredura será realizada com a injeção de 200 MBq de traçador e a outra será realizada com os sujeitos ingerindo oralmente 100 MBq do traçador. Após a administração do traçador, serão realizadas varreduras PET dinâmicas em todo o corpo para medir a biodistribuição e a exposição à radiação do traçador.