Summary
El objetivo de este protocolo es presentar un método estándar para realizar pruebas de tolerancia a la glucosa por vía intravenosa (IVGTTs) para evaluar el control glucémico en los primates no humanos y evaluar su estado metabólico de ser saludables para dismetabólico.
Abstract
La prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa (IVGTT) desempeña un papel clave en la caracterización de la homeostasis de la glucosa. Cuando se toma junto con los perfiles séricos bioquímicos, incluyen todos los niveles de glucosa en sangre, tanto en la alimentación y de ayuno estado, HbA1c, los niveles de insulina, la historia clínica de la dieta, la composición corporal y el estado de peso corporal, una evaluación de control de la glucemia normal y anormal se puede hacer . Interpretación de un IVGTT se realiza mediante la medición de cambios en los niveles de glucosa e insulina en el tiempo en relación con el reto de dextrosa. Los componentes críticos a tener en cuenta son: los niveles pico de glucosa e insulina alcanzados en relación a T0 (final de la infusión de glucosa), la tasa de eliminación de la glucosa K derivada de la pendiente de la rápida eliminación de la glucosa en los primeros 20 minutos (T1 a T20), el tiempo para volver a la línea de base de glucosa, y el área bajo la curva (AUC). Estas medidas IVGTT mostrará cambios característicos como homeostasis de la glucosa se mueve de un t sanoOA estado metabólico enferma 5. Aquí vamos a describir la caracterización de primates no humanos (rhesus y cynomolgus macacos), que son el modelo más relevante animales de diabetes de tipo II (T2D) en los seres humanos y la IVGTT y perfiles clínicos de estos animales de una magra saludable, a dismetabólico obesidad, y estado 8, 10, 11 T2D.
Introduction
El IVGTT es un ensayo funcional conveniente que se usa rutinariamente para determinar la función de las células β en los seres humanos en diferentes estados metabólicos 5, 7. En modelos animales de diabetes tipo 2, es bien reconocido como una herramienta para caracterizar animales que muestran la progresión de la enfermedad metabólica de una sana a un estado hiperglucémico dismetabólico 8, 9. El modelo animal más cercano de la diabetes tipo 2 se ha demostrado en primates no humanos (NHP), de los cuales rhesus y cynomolgus macacos son ejemplos notables. Estos animales desarrollan naturalmente T2D con los mismos factores de riesgo de la edad y la obesidad que contribuye a su incidencia como en los seres humanos 10. Además, hay una progresión de la enfermedad similar y patología del páncreas que muestra depósitos de amiloide como la enfermedad progresa dismetabólico 11.
Aquí nos informe sobre nuestro método estándar para ejecutar una PTGIV en primates no humanos como parte de nuestra caracterización colonia de estado metabólico en estos animales. Este método esfácil de realizar con respecto al otro, más que consume tiempo y técnicas costosas 2. El PTGIV es útil para caracterizar una gran colonia de animales rápida y frecuentemente. Cuando se toma en consideración el nivel de hemoglobina glucosilada (HbA1c), la historia de la dieta y la ingesta de alimentos de los animales, así como su por ciento de la masa magra y grasa corporal, la PTGIV normalmente es suficiente para caracterizar el estado y la progresión metabólica de un animal hacia una diabetes manifiesta 6 , 8.
HbA1C representa el nivel glucémico promedio durante la vida de un glóbulo rojo, proporcionando una medida fiable de niveles de glucosa durante los seis semanas anteriores a tres meses. Cuando se mide a partir de la muestra de sangre en ayunas línea de base de la PTGIV, este valor proporciona una ventana a un control glucémico durante los meses entre procedimientos. Si el animal ha pasado de dismetabólico para diabéticos, ya que su última PTGIV, un valor de HbA1C muy superior a su valor anterior indicaríaque la transición comenzó poco después de su última PTGIV, mientras que un valor de HbA1C más cerca de su valor anterior indicaría que han hecho la transición sólo recientemente. En general, en macacos rhesus, HbA1C valores superiores a 6% se considera anormal, e indican un mal control glucémico de 10, 23.
los niveles de glucemia se deben interpretar en el contexto de la conducta y la salud general del animal en su conjunto. macacos diabéticos - al igual que los seres humanos - hiperfagia exhibición, polidipsia, poliuria y. el alojamiento en grupo de animales ofrece retos importantes para la medición de estos indicadores y la atención individual necesarios para dismetabólico y monos diabéticos. Recomendamos solos alojar a los animales con el fin de que la atención más personalizada puede ser proporcionada, y los marcadores de comportamiento de la salud de los monos más fácilmente ser monitoreados 8. Además, macacos diabéticos exhibirán pérdida de peso, así como un perfil de lípidos elevados (aumentocolesterol, hipertrigliceridemia) y el metabolismo mineral perturbado en la química del suero. Es importante medir los marcadores de la función renal en la química del suero hígado y, como daños a estos órganos son a menudo complicaciones de avance metabólica / trastorno de la diabetes, y puede ser co-factores determinantes de la glucemia, lípidos y desequilibrios minerales 9, 11, 18, 24 .
Al utilizar este método, los valores históricos generados a partir de múltiples caracterizaciones, frecuentes durante la vida de un mono son de un valor particular. Si otros procedimientos, como una pinza de glucosa o infusión de glucosa graduada (GGI), son necesarios para evaluar plenamente la salud de un animal, es común en la caracterización inicial cuando su historia no está disponible. Sin embargo, una vez que se ha establecido una línea de base, repetidas IVGTTs de una frecuencia de cada tres meses suelen ser suficientes para seguir el progreso de un animal. Esto es particularmente importante cuando los animales están inscritos en múltiples estudios a lo largo de unaaño calendario basado en su estado metabólico. Mientras que su salud puede permanecer relativamente estable durante años a la vez, cuando el estado metabólico de un animal empeora, un aumento dramático en la resistencia a la insulina y la intolerancia a la glucosa puede ocurrir muy rápidamente. Los valores de HbA1C permiten alguna interpolación de la disminución o la mejora del estado de salud del animal entre los procedimientos programados tres meses de diferencia. Por esta razón, este método es ideal para la caracterización de los animales utilizados en múltiples estudios longitudinales a lo largo de su vida útil natural.
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Protocol
Todos los animales procedimientos fueron aprobados por el Instituto David H. Murdock Investigación CICUAL situada en el Campus de Investigación de Carolina del Norte (NCRC), bajo el protocolo 14-017, Caracterización de un modelo de primate no humano de la diabetes y la prediabetes / resistencia a la insulina y la eficacia de la terapéutica para mejorar sensibilidad a la insulina y la función metabólica.
1. Selección de Animales y preparación de estudios
- Seleccione la dieta y el peso animales estables basadas en registros mensuales de consumo de alimentos y el peso corporal.
NOTA: Los animales que han mostrado una disminución en su apetito no deben caracterizarse hasta su ingesta de alimentos se ha estabilizado.- Para los animales maduros (> 5 - 6 años), no seleccione los animales cuyos pesos entre meses consecutivos cuerpo diferir en más de un 10%, sin examinar previamente el mono y descartar otras causas de cambiar el estado metabólico para el cambio dramático en peso.
- Para la glucosa, la insulina y c-Peptide analitos, se preparan K 2 EDTA tubos de recogida de muestras con inhibidor de la proteasa (aprotinina y DPP4I).
NOTA: El cóctel DPP4I + aprotinina ofrece un amplio espectro de inhibición de la proteasa si esto fuera necesario para analitos adicionales (glucagón, GLP-1). En el caso de que los analitos adicionales que no se recogen, los tubos de sangre se prepararon de la misma manera de mantener la coherencia en la recogida de muestras. Las muestras para ensayos no validados para este método se recogen separadamente, de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.- Preparar el cóctel inhibidor de la proteasa mediante la mezcla de 100 mg liofilizados aprotinina con 10 ml de DPP4I. Añadir 10 l de la mezcla de aprotinina + DPP4I a cada tubo de sangre por cada mililitro de sangre recogida.
- Añadir un 10 l adicionales de la mezcla de inhibidor de proteasa a cada tubo para un posible exceso colección. Guarde los tubos de sangre tratada a -20 ° C hasta su uso. Mantener los tubos en hielo húmedo durante el procedire y centrifugado a 4 ° C.
- Use un tubo separador de suero para recoger una muestra de sangre al inicio del estudio para el análisis químico del suero estándar. Para el hemograma completo (CBC), utilizar un estándar K 2 EDTA y sin inhibidores de la proteasa. Use crioviales a plasma y suero alícuota después de que las muestras de sangre se han hecho girar hacia abajo.
- Etiquetar los tubos de sangre y los crioviales adecuadamente con la identificación de los animales, la fecha, el procedimiento, punto de tiempo, y el volumen de la muestra. Etiquetar los crioviales con el analito (s) en el plasma para el ensayo apropiado.
- Preparar la solución salina heparinizada mediante la inyección de 0,15 ml de 1.000 unidades USP por ml de heparina en una bolsa de 250 ml de solución salina normal. Obtener una solución de 0,06 mg / ml de heparina. Dibujar 40 - 60 ml de esta solución en una cerradura para el lavado de solución salina entre las muestras. Dibuje un adicional de 1 ml y 5 ml en jeringas separadas para el lavado del puerto de infusión de dextrosa antes y después de la infusión, respectivamente.
2.Sedación Animal y Preparación de
- Retire el alimento del la jaula del animal no menos de 14 horas antes del procedimiento, y no más de 18 horas.
NOTA: Es importante que los animales se mantuvieron en ayunas durante el procedimiento para evitar cualquier variación post-prandial en los valores de glucemia. También es una precaución para evitar la regurgitación y aspiración del contenido del estómago mientras anestesiados. - animales Sedate para la duración del procedimiento de IVGTT con ketamina administrada por vía intramuscular como anestésico general, a 10 mg / kg. Administrar ketamina adicional (5-10 mg / kg) a intervalos de 20 - 30 min, o según sea necesario, durante el procedimiento.
- Se pesa el animal sedado. Colocar el animal en una posición lateralmente reclinada en una mesa de procedimiento climatizada.
- Monitorear los parámetros clínicos cada 15 a 20 minutos para asegurar que el animal está en un plano estable de anestesia. Medir la frecuencia cardíaca (100 - 200 bpm) y SPO 2 (> 92%) con un oxímetro de pulso. Medir la frecuencia respiratoria (20 - 50 respiraciones / min) w on un cronómetro, contando las respiraciones visualmente o con la mano más de quince segundos y multiplicar por cuatro. Medir la temperatura (> 97 ° F) por vía rectal. Monitorear el color de la mucosa alrededor de la encía y los labios (húmedos, rosa).
- Preparar dos sitios de cánula. Utilice cortar el pelo para cortar el pelo de la zona de interés donde se insertará el catéter, y esterilizar toda la región con alternancia de matorrales de clorhexidina y 70% de alcohol.
- Colocar un catéter en la región de las venas cefálica izquierda o derecha o safena y adjuntarlo a una solución salina de heparina (heparina de 0,06 mg / ml) con una llave de tres vías. Este es el sitio de extracción de sangre de muestreo.
- Coloque el segundo catéter en otra pierna o el brazo en la región de las venas cefálica o safena y adjuntar un puerto. Utilice este sitio para la infusión de dextrosa. Use una pequeña, 1 ml de solución salina heparinizada al ras para mantener la patente cánula antes de la infusión de dextrosa.
NOTA: El procedimiento consiste en 8 PTGIV muestreo extracción de sangre puntos de tiempo (Tabla 1).
- Tomar la muestra de referencia y un glucómetro portátil para medir el nivel de glucosa en sangre en ayunas. Obtener una muestra de suero para el análisis de la química estándar, así como una muestra de sangre entera para un CBC a fin de evaluar la salud general del animal. Recoger muestras de plasma para ensayar los niveles de glucosa y de insulina de la muestra de la línea de base utilizando un kit validado para su uso con macacos como por las instrucciones del fabricante 8, 9.
NOTA: Es importante tener un pre-estiraje de 0,5 ml tomadas de la cánula antes de tomar cualquier muestra para la recogida de sangre para eliminar la sangre residual o heparina en el espacio muerto de la cánula. - Después de obtener la muestra de la línea de base, infundir la dosis de 50% de dextrosa (250 mg / kg) durante 30 s en el puerto de infusión de dextrosa.
NOTA: Los modelos de dosis más altas (500 mg / kg) se pueden utilizar,aunque la dosis debe fijarse en todos los procedimientos con el fin de hacer comparaciones longitudinales.- Enjuague el puerto de infusión con 5 ml de solución salina heparinizada para asegurarse de que no hay dextrosa izquierda en el puerto. El final de la infusión es la T0. Tiene el técnico reemplazar los guantes, como la dextrosa residual de la infusión puede contaminar las muestras de sangre posteriores.
- El primer punto después de la infusión tiempo de la muestra es en T3 min, desde el final de la infusión de dextrosa, seguido de T5 min, min T7, T10 min, min T15, T20 min, y la última muestra punto de tiempo está en T30 min. Recoger el plasma de cada punto de tiempo de ensayo de los niveles de glucosa e insulina con la muestra de referencia (véase el paso 3.1).
- En el min T3 punto de tiempo, utilizar el glucómetro de mano una vez más para comprobar el nivel de glucosa en sangre.
NOTA: Las lecturas glucómetro en la línea base y T3 son sólo para confirmar la infusión de la dextrosa. El nivel de glucosa en sangre en el punto T3 min de tiempo debe ser ~ 100 mg / dl más elevado compared que el nivel de glucosa plasmática basal en ayunas.
- En el min T3 punto de tiempo, utilizar el glucómetro de mano una vez más para comprobar el nivel de glucosa en sangre.
4. Recuperación de Animales y Procesamiento de Muestras
- Retire las cánulas y aplicar presión a los sitios por sondaje para la hemostasia después de la T30 min de duración punto. Vigilar el animal hasta que se haya recuperado la conciencia y está sentado. Oferta de alimentación una vez que el animal esté totalmente recuperado.
- Inmediatamente colocar cada muestra de sangre total en tubos con EDTA 2 K en el hielo. Centrifugar a 3000 rpm a una temperatura de 4 ° C dentro de 10 min de la recolección. Las muestras de plasma alícuota en crioviales, congelar y almacenar a -80 ° C hasta su análisis.
- Dejar que la sangre en el tubo de suero para el análisis de la química del suero estándar a reposar a temperatura ambiente durante no menos de 20 min y no más de 30 minutos antes de centrifugación a 3000 rpm a temperatura ambiente. Congelar las muestras de suero hasta que se analizaron dentro de las 48 horas de la recolección.
NOTA: Refrigerar las muestras de sangre tomadas para el análisis de CBC como hastasayed dentro de las 24 horas de la recolección.
- Dejar que la sangre en el tubo de suero para el análisis de la química del suero estándar a reposar a temperatura ambiente durante no menos de 20 min y no más de 30 minutos antes de centrifugación a 3000 rpm a temperatura ambiente. Congelar las muestras de suero hasta que se analizaron dentro de las 48 horas de la recolección.
5. Tratamiento de Datos
- Después de establecer las curvas de insulina y glucosa en plasma, determinar la tasa de eliminación de la glucosa K a partir de la pendiente del logaritmo natural de los valores de glucosa por encima de la línea de base 16, 17.
NOTA: A NHP saludable puede esperar que tenga una tasa de eliminación de la glucosa K muy por encima de 1, a menudo mayor que 2 o más, como un animal sano a menudo volverá a sus valores de glucosa de línea de base dentro de 30 min. A medida que la producción de insulina disminuye, la velocidad de eliminación de glucosa K bajará más dramáticamente, cayendo por debajo de 1. - Calcular la AUC como un todo, ya que la suma de los totales de la zona de los trapezoides que representan el área bajo la curva de cada segmento de línea entre los puntos de tiempo, a través de T30 16, 17.
NOTA: Tradicionalmente, el ABC de los primeros diez minutos del procedimiento es considerado el acute respuesta de la insulina a la glucosa (AIR), mientras que el AUC de la última 20 min del procedimiento se considera la respuesta tardía de insulina (LIR). A medida que el animal se vuelve más dismetabólico, el AUC de insulina se incrementará, lo que refleja el aumento de la compensación por la insensibilidad a la insulina. Como las transiciones de los animales a la diabetes manifiesta, sin embargo, el AUC se reducirá, a menudo inicialmente en la fase aguda de insulina, capturado por el aire.
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Representative Results
Los resultados mostrados en la Figura 1 son demostrativos de glucosa e insulina curvas típicas de macacos cynomolgus maduros, sanos y diabéticos en el transcurso de un IVGTT 30 min. Los datos de los monos sanos y diabéticos avanzados se muestran con el fin de contrastar las diferencias obvias entre los animales de ambos extremos de la gama de caracterización metabólica. Este protocolo IVGTT ha sido utilizado con éxito por los autores en macacos rhesus con resultados similares.
Los valores de glucosa de línea de base, en ayunas de un macacos rhesus y sanos (cynomolgus) puede ser tan bajo como 50 a 60 mg / dl 8. Como se ilustra en la figura, la excursión de glucosa inicial - medido a T3 - para un NHP saludable no puede subir tan alto como un valor de glucosa de línea de base típica para un animal diabético, que es con frecuencia por encima de 200 mg / dl. En el transcurso de los siguientes treintaminutos, los niveles de glucosa de un animal sano a menudo vuelven a sus valores de referencia, mientras que dismetabólico y animales diabéticos no lo hacen (Figura 1; líneas continuas). La curva de insulina de acompañamiento para un animal sano exhibe dos picos (Figura 1; línea discontinua azul), que corresponden a la, la rápida disminución inicial de glucosa en la sangre (fase 1) mediada en parte más grande de lo normal por efectos periféricos de la insulina sobre la glucosa el transporte y la absorción 3, 4. la magnitud de estos efectos periféricos, incluso durante la primera fase de la respuesta de la insulina, no es igual a la contribución del hígado a la glucosa bajar, que, durante el pico de insulina más pequeño pero más sostenida segundos (fase 2 ), tiene el mayor impacto en los niveles de glucemia a través de la supresión de la producción de glucosa endógena 1.
Como un animal progresa desde saludable para dismetabólico, hay típicamente una disminución de THe primera fase de la respuesta de la insulina al bolo de dextrosa, que puede reflejarse en un aire reducida. Sin embargo, el AUC puede permanecer sin cambios, ya que habrá más frecuentemente ser un aumento general en la producción de insulina, proporcionando para los niveles de glucemia en gran medida sin cambios en el transcurso del procedimiento como el aumento de la producción de insulina compensa la disminución de la sensibilidad. Una vez que un animal se ha convertido abiertamente diabética, la producción de insulina cae dramáticamente en respuesta al bolo de dextrosa (Figura 1; discontinua línea roja). Los niveles de glucemia se mantendrán elevados en el transcurso del procedimiento, como lo que se produce eliminación de la glucosa está ahora mediado casi completamente por mecanismos no dependientes de insulina (Figura 1).
Figura 1: PTGIV eliminación de la glucosa y la producción de insulina para diabéticos y curvas para Healthy animales de control. Aquí se presentan glucosa (línea continua) y la insulina (línea discontinua) para las curvas sano (línea azul) y animales (línea roja) diabéticos. Estos valores son medias de los datos reales recogidos durante IVGTTs realizados en macacos cangrejeros (glucosa para diabéticos: n = 27; saludable de la glucosa: n = 21; insulina para diabéticos: n = 23; saludable de insulina: n = 20; barras de error estándar mostrados). Por favor, clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| Hora del reloj | Los puntos del tiempo (min) | Tiempo real | Muestra de sangre cantidad (ml) | ensayo de la muestra | Lectura del Medidor de glucosa (mg / dl) | |
| Base | 5 ml | 1,5 ml SST - Química 0,5 ml K 2 EDTA - CBC, la HbA1c 3 ml K 2 EDTA + 50 l prot -. Glucosa, insulina, C-Pep | ||||
| 0 | infusión de dextrosa 250 mg / kg IV, dada durante 30 s, seguido por 5 ml de heparina solución salina | |||||
| 3 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 5 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 7 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 10 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 15 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 20 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
| 30 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 l Prot .: glucosa, Ins, C-Pep | ||||
Tabla 1:. PTGIV mesa procedimiento que se muestra aquí es un informe procedimiento estándar para una PTGIV, que detalla toda la información pertinente capturado durante el procedimiento. tiempos de reloj para la muestra empates después de la dextrosainfusión debe calcularse a partir del final de la infusión. Los tiempos reales deben ser registrados para cada sorteo. Por favor, haga clic aquí para descargar la tabla como un documento de Microsoft Word.
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Discussion
El IVGTT evalúa la capacidad de la liberación de insulina estimulada por glucosa por una sola infusión de dextrosa con base en el peso corporal 5, 12, 13. Desde el ensayo, se alcanza el nivel de glucosa en sangre en ayunas y niveles de insulina, y que permite una evaluación de la capacidad del animal para liberar insulina y devolver el nivel de glucosa elevada al nivel basal. Esto proporciona al usuario con información para caracterizar el animal como la glucosa normal y control sano nivel de insulina, un animal dismetabólico hiperinsulinemia con normoglucemia, o un animal diabético resistentes a la insulina hiperglucémico.
Es importante que las muestras de sangre, sobre todo de los primeros puntos de tiempo, después de la infusión de dextrosa, se extraen y procesan de manera oportuna y consistente. Esto reducirá la variabilidad dentro y entre los sujetos, y disminuir las oportunidades de errores en el orden temporal de los datos. El momento de la T3 es de importancia crítica debido a la excursión of plasma de glucosa desde el inicio hasta tres minutos después de la infusión de la dextrosa es uno de los puntos finales que se utiliza para caracterizar el estado metabólico de los animales. Hay una disminución en el aclaramiento de la glucosa dentro de los primeros 7 - 10 minutos a después de la infusión de dextrosa, que se puede perder si los extracciones de sangre no se toman a tiempo. Es el área bajo esta parte tanto de la glucosa y las curvas de insulina que se utiliza como criterio de valoración, haciendo hincapié en la importancia de estos puntos de tiempo tempranos. Si una extracción de sangre después de la T3 se toma tarde, el procedimiento puede continuar, pero el tiempo real de la atracción se debe informar a fin de preservar la verdadera forma de la curva tanto como sea posible. Es particularmente importante que las desviaciones de más de un minuto ser capturados y reportados. Después de los primeros diez minutos, eliminación de la glucosa tiende a ser más gradual, y no puede volver a la línea de base en 30 minutos (Figura 1). El procedimiento se puede extender mediante el muestreo de todos los 10 min después de la T30 decapturar el tiempo que tarda el animal para volver a la línea de base.
IVGTTs están limitados por su capacidad de medir directamente la sensibilidad a la insulina. Es principalmente útil como un método para evaluar la producción de insulina y el aclaramiento de la glucosa. Sin embargo, la extracción de la insulina hepática del suministro de sangre portal compromete mediciones de "la secreción de insulina" de la fuente de la sangre sistémica. Esto se puede superar parcialmente, sin embargo, mediante la medición de c-péptido, que se secreta en cantidades equimolares del páncreas, pero no se elimina por el hígado antes de entrar en el suministro de sangre general. Esto da una visión más clara de la producción de insulina para evaluar mejor la función de las células β 16. Además, IVGTTs no distinguen entre los mecanismos de insulina dependiente de la glucosa y el aclaramiento no insulino dependientes mecanismos 1, 6. Mientras sensibilidad a la insulina puede evaluarse indirectamente a través mínima de ejemplos de datos de un PTGIV, medidas más fiables se pueden lograr a través de THe uso de procedimientos tales como la Graded infusión de glucosa (GGI), que proporciona una curva de células β de dosis-respuesta 14, 15.
Sin embargo, la sensibilidad a la insulina está siendo evaluada sólo indirectamente con el GGI. Una dosis estándar de insulina se puede administrar al animal durante el IVGTT para mejorar la estimación de la sensibilidad a la insulina, pero que va a enmascarar la producción de insulina endógena, la evaluación de la función de células β comprometer. El Hiperinsulinémico las técnicas de clamp hiperglucémico y miden directamente la regulación de la glucosa a través de la exposición a la insulina controlada. El inconveniente tanto a la de las técnicas de la abrazadera GGI y es que son caros de realizar y requieren más personal y tiempo para completar (a veces hasta de seis a ocho horas, dependiendo del diseño de los procedimientos) 16. El IVGTT, por otro lado, se puede realizar bajo una hora y con mano de obra mínima.
En general, un animal sano se deshará de glucosa muy rápidaly, a menudo de regresar a sus valores basales dentro de 30 min, y su curva de insulina exhibirá dos picos distintos para las respuestas de la insulina agudas y tardías. Como un animal se vuelve más dismetabólico, sus niveles de glucosa en ayunas y su excursión de glucosa en los primeros tres minutos después de la infusión puede aumentar. Sin embargo, estos valores pueden variar ampliamente entre los animales sanos, y son más informativos de progresión de la enfermedad en comparación con los valores históricos del mismo animal. En general, sin embargo, la eliminación de la glucosa de un animal dismetabólico no podrá diferir en gran medida de cuando estaban sanos. Los primeros signos de progresión de la enfermedad van a ser más evidente en la curva de insulina. Mientras que el nivel de insulina en ayunas puede ser sólo ligeramente elevada, el AUC de insulina normalmente aumentar de forma espectacular en los animales dismetabólicos, lo que refleja una compensación por la falta de sensibilidad a la insulina en desarrollo. Como función de las células β disminuye, sin embargo, un embotamiento de la respuesta de la insulina de fase aguda puede ser visto. Tsu voluntad se refleja en una disminución de la AIR, que, cuando se normalizaron a la línea de base, podrán aproximarse a 0 en un mono diabética. Esto es seguido por una disminución general de la producción de insulina y una disminución dramática en la eliminación de la glucosa 8, 9, 10, 11.
El estado metabólico de un animal puede ser difícil determinar con una sola PTGIV. Esto puede ser el caso cuando se trata de distinguir un animal, ya sea como dismetabólico temprano o pre-diabético. Al hacerse cada vez más dismetabólico, que aumenta la producción de insulina para mantener la normoglucemia. Mientras que los valores de glucosa en ayunas pueden quedar ligeramente elevada, deterioro de la eliminación de la glucosa no llega a ser muy evidente hasta que la función de las células β se ha visto comprometida y la producción de insulina comienza a declinar 18, 20. Durante un período de tiempo, antes de que la diabetes manifiesta se ha fijado en el, los valores de insulina pueden parecerse a la curva de un animal dismetabólico principios en los que la primera respuesta de fase ha sido comprometida, pero algo de insulina es still ser producido anteriormente, los valores basales de ayuno. Debido a esto, la AUC de la curva de la insulina de un dismetabólico temprano y animal prediabético puede ser muy similar. En esta situación, una curva de elevación de la glucosa, siendo impactada por ambos mecanismos dependientes de insulina y no dependiente de insulina, no es suficiente para distinguir al animal, ya sea como dismetabólico temprano o pre-diabético. Esta distinción puede hacerse mediante la realización de una abrazadera hiperinsulinemia / euglycemic, que demostrará directamente sensibilidad a la insulina 19. Por otra parte, esta distinción puede ser efectuado a la realización de otro PTGIV en el animal después de varios meses. En este último caso, si el AUC de la curva de la insulina aumenta, el animal puede considerarse que ha sido dismetabólico temprano en el momento de la primera procedimiento. Si el AUC disminuye, sin embargo, el estado de dismetabólico del animal se puede considerar que se ha avanzado / prediabético en el momento de la primera caracterización. Un estado prediabético también se puede acompañied por la pérdida de peso y el aumento de la ingesta de líquidos durante el período de tiempo intermedio los dos procedimientos IVGTT. Estas circunstancias ilustran por qué la IVGTT es una herramienta particularmente útil cuando se considera a la luz de una historia de tales procedimientos en lugar de ser utilizado como una instantánea de la salud de un animal.
El uso de la silla de la moderación con animales conscientes se ha demostrado que produce una elevación significativa de los niveles de glucosa en sangre durante la prueba de tolerancia de glucosa 25. Por esta razón, los animales se sedaron para este procedimiento. Sin embargo, se debe tener cuidado en la elección del anestésico. Se ha informado de que el uso de agonistas ofα2-adrenoceptor, tales como xilazina y la dexmedetomidina para la sedación puede aumentar significativamente los niveles de glucosa en sangre en primates no humanos 17, 21. El método descrito aquí sólo utiliza la ketamina para la sedación, lo que no hacen que los niveles de glucosa en la sangre aumentando 22. En ocasiones, un animal puede presentartales rigidez y tensado de que el técnico puede sentir un relajante es necesario. En tales casos, Diazepam y Telazol se ha demostrado que tienen un efecto mucho menos profundo en la producción de insulina y metabolismo de la glucosa, a continuación agonistas de adrenoceptores α2 21. Por lo tanto es importante tener en cuenta el régimen anestésico en las pruebas metabólicas, como la IVGTT. En resumen, el PTGIV es un simple análisis de la función metabólica que se realiza de forma rutinaria en primates no humanos, sin embargo, puede proporcionar información valiosa para clasificar los animales dentro de una colonia en diferentes estados metabólicos, por lo tanto, informar a su cuidado de los animales y la gestión de la salud, así como su utilidad potencial en modelos de enfermedad metabólica.
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Disclosures
Los autores están afiliados a una organización de investigación por contrato (Crown Bioscience) activo en el campo de las enfermedades metabólicas.
Acknowledgments
Los autores desean reconocer el fuerte apoyo del personal de cuidado de los animales DHMRI CLAS, Fondo Gerente Sr. Daniel Peralta y veterinario a cargo, el Dr. Ignacio Glicerio, DVM MRCVS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Allegra X-15R Centrifuge | plasma: 4 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Sorvall ST16R Centrifuge | serum: 22 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Thermo Scientific -86 °C Freezer, Forma 88000 Series | Model: 88500A | ||
| Dextrose 50% (D50) | Webster | 07-8008986 | I.V. glucose infusate |
| 3 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | serial blood draws | |
| 5 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | heparinized saline flush | |
| 10 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | delivery of I.V. D50 | |
| Gauze sponges 2 x 2 | Midwest Veterinary Suppy | 366.23000.4 | Used Dry, w/ 70% Alcohol, and 2% Chlorohex Solution |
| 4 ml serum separator tubes | Midwest Veterinary Supply | 366.45000.4 | blood collection tube for superchem panel |
| K2EDTA, 2 ml | VWR | 95057-239 | blood collection tubes |
| Aprotinin, 100 mg | Sigma | A1153-100MG | blood collection tube protease additive |
| 22 G x 1" Catheters | Midwest Veterinary Suppy | 193.75250.2 | I.V. catheter |
| Injection Plug W/ Cap | Midwest Veterinary Suppy | 001.11500.2 | %50 dextrose infusion port |
| Porus Tape, 1/2" x 10 yd | Midwest Veterinary Suppy | 001.85000.2 | maintain adherance of catheters and hep. Locks |
| Chlorhexidine Solution 2% | Midwest Veterinary Suppy | 193.08855.3 | prep catheter site |
| 70% Ethanol | VWR | 71001-654 | prep catheter site |
| tourniquet | Webster | 07-8003432 | |
| 3-way stopcock | Midwest Veterinary Supply | 366.28510.4 | hep. lock |
| 37" extension set | Webster | 07-8454200 | hep. lock |
| Exel 50-60cc LL Syringes | Midwest Veterinary Suppy | 001.12250.2 | Heparinized saline flush |
| 250 ml bag 0.9% saline | Webster | 07-8365593 | flush |
| 1,000 U Heparin, 10 ml | Webster | 07-883-4916 | |
| Ketamine (Ketaset) 100 mg/ml | Fort Dodge | (AV ordered) | |
| Precision Xtra glucose test strips 50/bx | Abbott (American Diabetes Wholesale) | 9381599728K7 | test baseline/T3 blood glucose levels |
| Masimo Rad 57 | DRE | 6052057V | pulse-oximeter |
| Pavia rectal thermometer | Patterson | 07-8391335 | |
| Precision Xtra Glucometer | Abbott | 9381599728K7 | Handheld glucometer |
References
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