Mesure de l’absorption de glucose stimulée par l’insuline et la contraction dans le muscle squelettique mature isolé et incubé de souris

Rasmus Kjøbsted; Kohei Kido; Jeppe  K. Larsen; Nicolas  O. Jørgensen; Jesper B. Birk; Ylva Hellsten; Jørgen  F. P. Wojtaszewski

doi:10.3791/61398

Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Mesure de l’absorption de glucose stimulée par l’insuline et la contraction dans le muscle squelettique mature isolé et incubé de souris

6.2K vues

⸱

DOI :

10.3791/61398

⸱

16 mai 2021

Rasmus Kjøbsted¹ , Kohei Kido¹ , Jeppe K. Larsen¹ , Nicolas O. Jørgensen¹ , Jesper B. Birk¹ , Ylva Hellsten² , Jørgen F. P. Wojtaszewski¹

¹Section of Molecular Physiology, Department of Nutrition, Exercise and Sports, University of Copenhagen, ²Section of Integrative Physiology, Department of Nutrition, Exercise and Sports, University of Copenhagen

Dans cet article

Résumé

Une régulation intacte de l’absorption du glucose musculaire est importante pour maintenir l’homéostasie du glucose dans tout le corps. Ce protocole présente une évaluation de l’absorption de glucose stimulée par l’insuline et la contraction dans les muscles squelettiques matures isolés et incubés lors de la délimitation de l’impact de diverses interventions physiologiques sur le métabolisme du glucose dans tout le corps.

Résumé

Le muscle squelettique est un tissu sensible à l’insuline et absorbe généralement la majeure partie du glucose qui pénètre dans le sang après un repas. De plus, il a été rapporté que le muscle squelettique peut augmenter l’extraction du glucose du sang jusqu’à 50 fois pendant l’exercice par rapport aux conditions de repos. L’augmentation de l’absorption de glucose musculaire pendant l’exercice et la stimulation de l’insuline dépend de la translocation du transporteur de glucose 4 (GLUT4) des compartiments intracellulaires vers la membrane de surface des cellules musculaires, ainsi que de la phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate par l’hexokinase II. L’isolement et l’incubation des muscles de souris tels que m. soleus et m. extensor digitorum longus (EDL) est un modèle ex vivo approprié pour étudier les effets de l’insuline et de la contraction induite électriquement (un modèle pour l’exercice) sur l’absorption du glucose dans les muscles squelettiques matures. Ainsi, le modèle ex vivo permet d’évaluer la sensibilité musculaire à l’insuline et permet d’adapter la production de force musculaire pendant la contraction assurant un recrutement uniforme des fibres musculaires lors des mesures de l’absorption de glucose musculaire. De plus, le modèle décrit convient aux tests de composés pharmacologiques qui peuvent avoir un impact sur la sensibilité musculaire à l’insuline ou peuvent être utiles pour tenter de délimiter la complexité régulatrice de l’absorption du glucose dans les muscles squelettiques.

Ici, nous décrivons et fournissons un protocole détaillé sur la façon de mesurer l’absorption de glucose stimulée par l’insuline et la contraction dans les préparations musculaires isolées et incubées de soleus et d’EDL de souris utilisant le [³H]2-désoxy-D-glucose radiomarqué et le [¹⁴C]mannitol comme marqueur extracellulaire. Cela permet une évaluation précise de l’absorption du glucose dans le muscle squelettique mature en l’absence de facteurs de confusion pouvant interférer dans le modèle animal intact. En outre, nous fournissons des informations sur la viabilité métabolique du muscle squelettique de souris incubé, suggérant que la méthode appliquée possède certaines mises en garde dans certaines conditions lors de l’étude du métabolisme énergétique musculaire.

Introduction

Le muscle squelettique possède la capacité d’extraire de grandes quantités de glucose de l’espace extracellulaire en réponse à l’insuline et à l’exercice. Cela aide à maintenir l’homéostasie du glucose dans tout le corps et sécurise l’approvisionnement en glucose pendant les périodes de forte demande d’énergie. Étant donné qu’une régulation intacte de l’absorption du glucose dans les muscles squelettiques s’est avérée importante pour la santé globale et la performance physique ^1,2, les mesures de l’absorption du glucose musculaire dans diverses conditions ont reçu beaucoup d’attention. Chez l’homme et l’animal....