Pinza iperglicemica e pinza ipoglicemica nei topi coscienti

Takashi Abe; Chitoku Toda

doi:10.3791/65581

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Articolo metodologico

Pinza iperglicemica e pinza ipoglicemica nei topi coscienti

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DOI:

10.3791/65581

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26 gennaio 2024

Takashi Abe¹ , Chitoku Toda¹

¹Department of Neuroscience for Metabolic Control, Graduate School of Medical Science, Kumamoto University

In questo articolo

Sommario

Un morsetto iperglicemico viene utilizzato per misurare il rilascio di insulina con una concentrazione di glucosio nel sangue più elevata. Un morsetto ipoglicemico serve a misurare la produzione di glucosio indotta da risposte controregolatorie. Entrambi i metodi utilizzano la stessa procedura chirurgica. Qui, presentiamo una tecnica di clamp per valutare il metabolismo sistemico del glucosio.

Abstract

Il diabete mellito (DM) è causato da un insufficiente rilascio di insulina dalle cellule β pancreatiche (DM di tipo 1) e dalla sensibilità all'insulina nei muscoli, nel fegato e nei tessuti adiposi (DM di tipo 2). L'iniezione di insulina tratta i pazienti affetti da DM, ma porta all'ipoglicemia come effetto collaterale. Il cortisolo e le catecolamine vengono rilasciati per attivare la produzione di glucosio dal fegato per recuperare l'ipoglicemia, chiamate risposte controregolatorie (CRR). Nella ricerca sul DM che utilizza modelli di roditori, i test di tolleranza al glucosio e l'iniezione di 2-deossi-glucosio vengono utilizzati per misurare rispettivamente il rilascio di insulina e il CRR. Tuttavia, le concentrazioni di glucosio nel sangue cambiano in modo persistente durante gli esperimenti, causando difficoltà nella valutazione del rilascio netto di insulina e del CRR. Questo articolo descrive un metodo in cui la glicemia viene mantenuta a 250 mg/dL o 50 mg/dL in topi coscienti per confrontare il rilascio di insulina e ormoni CRR, rispettivamente.

Un tubo di polietilene viene impiantato nell'arteria carotide e nella vena giugulare dei topi e i topi possono riprendersi dall'intervento chirurgico. Il tubo della vena giugulare è collegato a una siringa Hamilton con una pompa a siringa per consentire l'infusione di insulina o glucosio a una velocità costante e variabile. Il tubo dell'arteria carotide serve per la raccolta del sangue. Per il morsetto iperglicemico, il glucosio al 30% viene infuso nella vena e i livelli di glucosio nel sangue vengono misurati dal sangue arterioso ogni 5 minuti o 10 minuti. La velocità di infusione del glucosio al 30% viene aumentata fino a quando il livello di glucosio nel sangue diventa di 250 mg/dL. Il sangue viene raccolto per misurare le concentrazioni di insulina. Per il morsetto ipoglicemico, 10 mU/kg/min di insulina vengono infusi insieme al 30% di glucosio, la cui velocità di infusione è variabile per mantenere un livello di glucosio nel sangue di 50 mg/dL. Il sangue viene raccolto per misurare gli ormoni controregolatori quando sia l'infusione di glucosio che la glicemia raggiungono uno stato stazionario. Sia le pinze iperglicemiche che quelle ipoglicemiche hanno la stessa procedura chirurgica e le stesse configurazioni sperimentali. Pertanto, questo metodo è utile per i ricercatori del metabolismo sistemico del glucosio.

Introduzione

Il glucosio è un'importante fonte di energia per le cellule e la mancanza di glucosio può portare a una varietà di sintomi e complicazioni. In caso di ipoglicemia (ipoglicemia, generalmente inferiore a 70 mg/dL nel livello di glucosio nel sangue a digiuno, ma non deve essere determinato da un singolo valore¹), i sintomi più comuni includono debolezza, confusione, sudorazione e mal di testa. Può anche interrompere la funzione cerebrale e aumentare il rischio di eventi cardiovascolari e mortalità². Al contrario, l'iperglicemia è una condizione medica in cui la concentrazione plasmatica di glucosio supera i livelli normali ....