Валидация 3-[11C]-OHB

Фон:

Кетоновые тела состоят из 3-гидроксибутирата, ацетоацетата и ацетона. Они вырабатываются в печени с высоким содержанием жирных кислот и действуют как важный источник энергии для сердца, мозга и скелетных мышц во время голодания. Производство энергии при метаболизме кетонов требует меньше кислорода, чем при метаболизме глюкозы и жирных кислот, поэтому кетоновые вещества могут быть высокоэнергоэффективным субстратом. Инсулинорезистентные люди, а также люди с сердечными заболеваниями испытывают трудности с использованием глюкозы в сердце из-за резистентности к инсулину и поэтому зависят от других источников энергии, таких как свободные жирные кислоты и кетоны. Поскольку кетоны экономят кислород по сравнению с жирными кислотами, вмешательства, повышающие уровень кетоновых тел, потенциально могут снизить потребность сердца в кислороде у пациентов с суженными коронарными артериями. Это привело к повышенному вниманию к потенциалу кетоновых тел в лечении ряда заболеваний, в том числе особенно сердечно-сосудистых.

Наша группа показала, что кетоновые тела эффективно поглощаются сердцем, несмотря на максимальную стимуляцию инсулином и глюкозой. В исследовании здоровые субъекты увеличили уровень циркулирующих кетоновых тел примерно до 4 миллимолей при непрерывной инфузии кетона, что привело к 50-процентному снижению потребления глюкозы сердцем. Так как расход свободных жирных кислот в опыте не изменился и общая работа сердца была одинаковой, то до 50% расхода энергии сердца покрывалось, таким образом, за счет кетоновых тел. Кроме того, высокие уровни кетоновых тел приводили к заметному увеличению притока крови к сердцу, что потенциально может принести пользу пациентам с суженными коронарными артериями.

ПЭТ/КТ — это функциональный и неинвазивный метод визуализации, хорошо зарекомендовавший себя при определении стадии онкологического заболевания и мониторинге лечения. Этот метод также подходит для неинвазивного отслеживания судьбы метаболитов, поскольку большинство субстратов или метаболитов можно пометить подходящим изотопом ПЭТ. ПЭТ имеет достаточное пространственное и временное разрешение для прямого количественного определения, например, скорость поглощения и окисления и успешно используется нашим отделением для оценки эффективности работы сердца, потребления кислорода и метаболизма жирных кислот.

Цель С помощью этого исследования исследователи хотят определить метаболизм кетоновых тел у здоровых людей и утвердить недавно разработанный индикатор кетоновых ПЭТ для использования у людей под названием 3-[11C]-OHB. Предыдущие исследования, проведенные нашей и другими группами, позволили лишь косвенно оценить поступление кетоновых тел в сердце. С 3-[11C]-OHB исследователи смогут напрямую измерять тканеспецифическое поглощение кетонов как после внутривенного, так и перорального введения.

Исследователи будут применять современные методы ПЭТ/КТ с индикаторами и хорошо зарекомендовавшие себя модели для оценки метаболизма кетонов (кинетики) и радиационного воздействия индикатора. Внедрение индикатора 11C-3-OHB в будущем позволит исследователям более непосредственно оценивать влияние различных уровней кетоновых тел на функции органов, не в последнюю очередь на сердце.

В этом исследовании исследователи планируют специально

• Исследовать биораспределение и кинетику индикатора 3-[11C]-OHB.
• Оценить радиационное воздействие 3-[11C]-OHB при внутривенном и пероральном введении индикатора.

Методы:

Шесть здоровых людей с избыточным весом (ИМТ: 28–40 кг/м^2) в возрасте 50–70 лет пройдут два ПЭТ/КТ-сканирования с 3-[11C]-OHB. Одно сканирование будет выполнено с введением 200 МБк индикатора, а другое будет выполнено с пероральным приемом субъектами 100 МБк индикатора. После введения индикатора будет проведено динамическое ПЭТ-сканирование всего тела для измерения биораспределения и радиационного воздействия индикатора.