Efeitos da cetose de 2 semanas no consumo, utilização e eficiência energética de corpos cetônicos do coração em pacientes com insuficiência cardíaca crônica (KETO-CHF PET)
Efeitos da cetose de 2 semanas no consumo, utilização e eficiência externa de corpos cetônicos miocárdicos em pacientes com insuficiência cardíaca crônica
A Insuficiência Cardíaca (IC) é um problema de saúde significativo, afetando cerca de 1-2% das pessoas nos países ocidentais. O risco de desenvolver IC durante a vida é de cerca de 20%. Apesar dos avanços no tratamento da IC, a taxa de mortalidade em um ano para pacientes com IC permanece alta. Pacientes com IC também apresentam redução da capacidade física e da qualidade de vida. O coração depende muito de um processo chamado metabolismo oxidativo para obter energia, e esse processo requer um fornecimento contínuo de fontes de energia como ácidos graxos, glicose e corpos cetônicos. Na IC, há uma mudança na forma como o coração utiliza essas fontes de energia, o que afeta sua eficiência.
Os corpos cetônicos, como o 3-OHB, são moléculas que podem fornecer ao coração uma fonte de energia mais eficiente em comparação com os tradicionais, como ácidos graxos ou glicose. Eles são produzidos no fígado e são importantes para fornecer energia durante o jejum, exercícios e doenças. Pesquisas recentes sugerem que o 3-OHB pode trazer benefícios para pacientes com IC, além de apenas fornecer energia. Parece reduzir a inflamação e o estresse oxidativo no coração. Alguns estudos em indivíduos saudáveis demonstraram que a infusão de 3-OHB aumenta o fluxo sanguíneo para o coração.
Em pacientes com IC, os investigadores pretendem explorar os efeitos cardíacos de um suplemento de 3-OHB por duas semanas. O objetivo é investigar se este suplemento pode aumentar o consumo e utilização de 3-OHB pelo coração. O estudo envolve 12 pacientes com IC e fração de ejeção reduzida (ICFEr). Os pacientes receberão um suplemento de éster cetônico quatro vezes ao dia durante duas semanas e, em seguida, tomarão um suplemento isocalórico de placebo por mais duas semanas.
Os investigadores usarão a tomografia por emissão de pósitrons (PET) para estudar o consumo cardíaco de oxigênio e a captação de 3-OHB. Isto é feito por injeção de traçadores (11-C-3-OHB e 11-C-acetato).
O estudo também analisará a eficiência externa do miocárdio (MEE) e o fluxo sanguíneo miocárdico (MBF). Para um subconjunto de participantes, os investigadores também farão biópsias miocárdicas e realizarão análises mais detalhadas, por ex. respirometria e microscopia eletrônica ou sequenciamento de mRNA de núcleo único, proteômica e metabolismo, para entender o impacto do suplemento nas estruturas e funções celulares do coração, transcriptoma, proteoma e metaboloma.
Em última análise, este estudo visa determinar se a suplementação de pacientes com IC com 3-OHB pode melhorar o uso de energia do coração e potencialmente fornecer outros efeitos benéficos. Esta pesquisa pode abrir caminho para novos tratamentos que melhorem a função cardíaca e a qualidade de vida dos pacientes com IC.
Visão geral do estudo
Status
Intervenção / Tratamento
Tipo de estudo
Inscrição (Real)
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Locais de estudo
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Central Jutland
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Aarhus, Central Jutland, Dinamarca, 8200
- Aarhus University Hospital
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
- Adulto
- Adulto mais velho
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critério de inclusão:
- Diabetes ou HbA1c > 48 mmol/L
- doença valvular cardíaca significativa
- angina de peito estável grave
- comorbidade grave conforme julgado pelo investigador
- incapacidade de dar consentimento informado
- Idade <55 anos
- Outra doença ou tratamento que torne o sujeito inadequado para participação no estudo, conforme julgado pelo investigador
Critério de exclusão:
- Falha crônica do coração
- Classe II-III da NYHA
- fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) <40%
- Urina-HCG negativo para mulheres com potencial para engravidar
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Ciência básica
- Alocação: Randomizado
- Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
- Mascaramento: Dobro
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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Comparador Ativo: 3-hidroxibutirato
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A intervenção é administrada como uma bebida.
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Comparador de Placebo: Bebida placebo isocalórica
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A intervenção é administrada como uma bebida.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Consumo miocárdico de 3-OHB.
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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A captação do radiotraçador cetônico medido em µmol/min/g de tecido no miocárdio será calculada usando técnicas de modelagem cinética usando o software aQuant Research.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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Consumo de oxigênio miocárdico (MVO2)
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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A captação e oxidação do radiotraçador acetato medido em mL/g/min de tecido no miocárdio serão calculadas usando técnicas de modelagem cinética usando o software aQuant Research
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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Eficácia externa miocárdica
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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Refere-se a uma medida que avalia a eficácia com que o coração converte o seu consumo de energia em trabalho externo.
É um parâmetro que avalia a eficiência da função mecânica do coração em relação ao seu aproveitamento energético.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Este é um dia inteiro envolvendo 4 exames PET/CT por dia.
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Respirometria de alta resolução
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Tecido picomolar/segundo/mg.
Esta unidade quantifica a taxa na qual o oxigênio é consumido pela amostra biológica que está sendo estudada.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Sequenciamento de mRNA de núcleo único de músculo esquelético e cardiomiócitos.
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Sequenciamento de mRNA (o transcriptoma) do núcleo de uma única célula muscular esquelética e cardiomiócito.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Proteômica do músculo esquelético e biópsias miocárdicas.
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Análise sistemática de todo o complemento de proteínas (o proteoma) presentes no músculo esquelético e nas biópsias miocárdicas.
Isto inclui a identificação de proteínas, a determinação da sua abundância, o estudo das suas modificações pós-traducionais.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Metabolômica do músculo esquelético e biópsias miocárdicas.
Prazo: Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Caracterização de todo o complemento de metabólitos (o metaboloma) no músculo esquelético e biópsias miocárdicas.
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Os participantes se reúnem para 2 dias de exame com 4 semanas de intervalo. Para um subconjunto de participantes, 1 biópsia miocárdica e 2 biópsias de músculo esquelético serão realizadas em cada dia de exame.
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Henrik Henrik, Professor, Aarhus University Hospital
Publicações e links úteis
Publicações Gerais
- Nielsen R, Moller N, Gormsen LC, Tolbod LP, Hansson NH, Sorensen J, Harms HJ, Frokiaer J, Eiskjaer H, Jespersen NR, Mellemkjaer S, Lassen TR, Pryds K, Botker HE, Wiggers H. Cardiovascular Effects of Treatment With the Ketone Body 3-Hydroxybutyrate in Chronic Heart Failure Patients. Circulation. 2019 Apr 30;139(18):2129-2141. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.036459.
- Savarese G, Lund LH. Global Public Health Burden of Heart Failure. Card Fail Rev. 2017 Apr;3(1):7-11. doi: 10.15420/cfr.2016:25:2.
- Gormsen LC, Svart M, Thomsen HH, Sondergaard E, Vendelbo MH, Christensen N, Tolbod LP, Harms HJ, Nielsen R, Wiggers H, Jessen N, Hansen J, Botker HE, Moller N. Ketone Body Infusion With 3-Hydroxybutyrate Reduces Myocardial Glucose Uptake and Increases Blood Flow in Humans: A Positron Emission Tomography Study. J Am Heart Assoc. 2017 Feb 27;6(3):e005066. doi: 10.1161/JAHA.116.005066.
- Kolwicz SC Jr, Purohit S, Tian R. Cardiac metabolism and its interactions with contraction, growth, and survival of cardiomyocytes. Circ Res. 2013 Aug 16;113(5):603-16. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.113.302095.
- Selvaraj S, Kelly DP, Margulies KB. Implications of Altered Ketone Metabolism and Therapeutic Ketosis in Heart Failure. Circulation. 2020 Jun 2;141(22):1800-1812. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.045033. Epub 2020 Jun 1.
- Yurista SR, Nguyen CT, Rosenzweig A, de Boer RA, Westenbrink BD. Ketone bodies for the failing heart: fuels that can fix the engine? Trends Endocrinol Metab. 2021 Oct;32(10):814-826. doi: 10.1016/j.tem.2021.07.006. Epub 2021 Aug 26.
- Monzo L, Sedlacek K, Hromanikova K, Tomanova L, Borlaug BA, Jabor A, Kautzner J, Melenovsky V. Myocardial ketone body utilization in patients with heart failure: The impact of oral ketone ester. Metabolism. 2021 Feb;115:154452. doi: 10.1016/j.metabol.2020.154452. Epub 2020 Nov 26.
- Ho KL, Zhang L, Wagg C, Al Batran R, Gopal K, Levasseur J, Leone T, Dyck JRB, Ussher JR, Muoio DM, Kelly DP, Lopaschuk GD. Increased ketone body oxidation provides additional energy for the failing heart without improving cardiac efficiency. Cardiovasc Res. 2019 Sep 1;115(11):1606-1616. doi: 10.1093/cvr/cvz045.
- Thai PN, Miller CV, King MT, Schaefer S, Veech RL, Chiamvimonvat N, Bers DM, Dedkova EN. Ketone Ester D-beta-Hydroxybutyrate-(R)-1,3 Butanediol Prevents Decline in Cardiac Function in Type 2 Diabetic Mice. J Am Heart Assoc. 2021 Oct 5;10(19):e020729. doi: 10.1161/JAHA.120.020729. Epub 2021 Sep 29.
- McDonagh TA, Metra M, Adamo M, Gardner RS, Baumbach A, Bohm M, Burri H, Butler J, Celutkiene J, Chioncel O, Cleland JGF, Coats AJS, Crespo-Leiro MG, Farmakis D, Gilard M, Heymans S, Hoes AW, Jaarsma T, Jankowska EA, Lainscak M, Lam CSP, Lyon AR, McMurray JJV, Mebazaa A, Mindham R, Muneretto C, Francesco Piepoli M, Price S, Rosano GMC, Ruschitzka F, Kathrine Skibelund A; ESC Scientific Document Group. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021 Sep 21;42(36):3599-3726. doi: 10.1093/eurheartj/ehab368. No abstract available.
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Conclusão Primária (Real)
Conclusão do estudo (Real)
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Real)
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Estimado)
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- KETO-CHF-PET
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
produto fabricado e exportado dos EUA
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