Caractérisation de la situation dans la Metabolic Nonhuman Primates avec le test de tolérance au glucose intraveineux

L'objectif général de ce test de tolérance au glucose intraveineux, ou IVGTT, est de caractériser la progression de la maladie métabolique chez les macaques, depuis un état sain jusqu'à un état dysmétabolique et hyperglycémique. Cette méthode peut être utilisée pour constituer des cohortes de sujets stratifiés selon leur statut métabolique, en vue d'études alimentaires ou pharmacologiques évaluant l'efficacité thérapeutique de traitements contre l'insulino-résistance dans le diabète. Le principal avantage de cette technique est qu'elle est facile à réaliser par rapport à d'autres méthodes plus longues et coûteuses.

14 à 18 heures avant de commencer la procédure, retirez la nourriture de la cage du macaque afin d'éviter toute variation postprandiale des valeurs glycémiques. Le lendemain matin, pesez l'animal sédaté. Ensuite, placez le primate en position décubitus latéral sur une table de procédure chauffée.

Toutes les 15 à 20 minutes, utilisez un oxymètre de pouls pour mesurer la fréquence cardiaque et la saturation en oxygène de la capillarité périphérique. Utilisez un chronomètre pour mesurer la fréquence respiratoire et un thermomètre pour mesurer la température par voie rectale. Vérifiez également à chaque contrôle des paramètres cliniques que la muqueuse entourant les gencives et les lèvres est humide et rose.

Après avoir confirmé l'état de santé de base de l'animal, utilisez un tondeur pour raser les poils des zones où les cathéters seront insérés, puis stérilisez les deux régions à l'aide de frictions alternées de chlorhexidine et d'alcool à 70 %. Une fois les sites prêts, insérez le premier cathéter et reliez l'appât à une perfusion de sérum salin hépariné à l'aide d'un robinet en té. Ce site sert au prélèvement sanguin d'échantillonnage.

Fixez le robinet avec du ruban adhésif pour le maintenir en place sur la branche. Le positionnement du cathéter est essentiel pour assurer la perméabilité et permettre des prélèvements sanguins sériés précis. Il est donc important de choisir une région médiale et plus proximale de la veine saphène afin de fixer et manipuler facilement le système de verrouillage avec la solution de rinçage héparinée.

Ensuite, placer le deuxième cathéter et fixer un accès pour l'infusion de dextrose, suivie de l'administration d'un lavage de un millilitre de sérum salé hépariné afin de maintenir la canule perméable jusqu'à l'infusion de dextrose. Fixer l'accès sur le bras à l'aide de ruban adhésif pour le sécuriser. Une fois les deux cathéters en place, prélever un échantillon de référence et utiliser un glucomètre portatif pour mesurer le taux de glucose sanguin à jeun.

Prélevez un échantillon de sérum pour l'analyse biochimique standard, ainsi qu'un échantillon de sang total pour un comptage sanguin complet afin d'évaluer l'état de santé général de l'animal. Inversez l'échantillon de sang total. Après chaque prélèvement sanguin, mélangez les échantillons dans des tubes EDTA contenant les inhibiteurs de protéases.

Après avoir obtenu les échantillons de base, administrer la dose de dextrose à 50 % en 30 secondes par le port d'infusion de dextrose. Ensuite, rincer avec cinq millilitres de sérum salé hépariné afin qu'aucun résidu de dextrose ne demeure dans le port. À la fin de l'infusion, changer les gants, car le résidu de dextrose provenant de l'infusion pourrait contaminer les prélèvements sanguins ultérieurs.

Le premier prélèvement post-perfusion est effectué trois minutes après la fin de l'infusion de dextrose, suivi de prélèvements aux temps T cinq, sept, 10, 15 et 20 minutes, le dernier prélèvement étant obtenu à T 30 minutes. Centrifuger les échantillons destinés à l'analyse du glucose et de l'insuline dans les 10 minutes suivant le prélèvement, puis aliquoter le plasma dans des cryotubes pour congélation et stockage à moins 80 degrés Celsius, jusqu'à l'analyse ultérieure des échantillons. Lors du prélèvement à T trois minutes, utiliser le glucomètre de poche pour vérifier le taux de glucose sanguin afin de confirmer l'efficacité de l'infusion de dextrose.

Lorsque le dernier prélèvement a été effectué, retirez les canules en appliquant une pression sur les sites cathétérisés afin d'obtenir une hémostase, puis surveillez l'animal jusqu'à ce qu'il soit complètement rétabli. Ci-dessous, on observe les courbes typiques de glucose et d'insuline chez des macaques cynomolgus adultes sains et diabétiques au cours d'un test de tolérance au glucose intraveineux (IVGTT) de 30 minutes. Les valeurs basales de glucose à jeun chez les macaques sains peuvent être aussi basses que 50 à 60 milligrammes par décilitre, avec une augmentation initiale de la glycémie observée au temps T de trois minutes.

Cela est nettement inférieur à l'augmentation typique de la glycémie plasmatique observée chez les animaux diabétiques. Au cours de la procédure, les niveaux de glucose chez les animaux sains reviennent souvent à leurs valeurs de base, tandis que les niveaux chez les animaux désmétaboliques et diabétiques ne le font pas. La courbe d'insuline accompagnant celle d'un animal sain présente deux pics, correspondant à une diminution initiale rapide de la glycémie, largement médiée par les effets périphériques de l'insuline sur le transport et la captation du glucose.

L'ampleur de ces effets périphériques, même durant la première phase de la réponse à l'insuline, n'égale pas la contribution du foie à la diminution de la glycémie, qui, pendant le second pic d'insuline, plus faible mais plus prolongé, exerce l'impact le plus important sur les taux glycémiques par la suppression de la production endogène de glucose. Une fois qu'un animal est devenu fortement diabétique, la production d'insuline en réponse au bolus de dextrose diminue fortement. Les taux glycémiques resteront élevés tout au long de la procédure.

Comme pour le glucose, l'élimination est désormais assurée presque entièrement par des mécanismes indépendants de l'insuline. Après cette procédure, d'autres méthodes telles que l'infusion progressive de glucose ou la technique du clamp euglycémique hyperinsulinémique peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires concernant la sensibilité à l'insuline. N'oubliez pas que manipuler des aiguilles exposées au sang de macaque peut présenter un danger extrême, en raison du risque d'exposition au virus de l'herpès B.

Des précautions, telles que le port d'équipements de protection individuelle adéquats et une extrême prudence lors de la manipulation d'objets tranchants, doivent toujours être observées lors de l'exécution de cette procédure.