Charakterystyka stanu metabolicznego u naczelnych innych niż ludzie za pomocą dożylnego testu tolerancji glukozy

Ogólnym celem tego dożylnego testu tolerancji glukozy (IVGTT) jest charakterystyka postępu choroby metabolicznej u makaków, od stanu zdrowego do stanu dysmetabolicznego i hiperglikemicznego. Metoda ta może być wykorzystana do tworzenia kohort osobników uwarstwionych według stanu metabolicznego w celu przeprowadzenia badań dietetycznych lub farmakologicznych nad skutecznością terapeutyczną leczenia insulinooporności w cukrzycy. Główną zaletą tej techniki jest łatwość jej wykonania w porównaniu z innymi, bardziej czasochłonnymi i kosztownymi metodami.

Od 14 do 18 godzin przed rozpoczęciem procedury należy usunąć pokarm z klatki makaka, aby uniknąć poposiłkowych wahań wartości glikemii. Następnego ranka zważone należy zważyć uspokojone zwierzę. Następnie należy ułożyć naczelnego w pozycji bocznej na podgrzewanym stole zabiegowym.

Co 15 do 20 minut należy użyć pulsoksymetru do pomiaru tętna oraz obwodowego wysycenia krwi tlenem. Do pomiaru częstości oddechów należy użyć stopera, a do pomiaru temperatury rektalnej – termometru. Podczas każdej kontroli parametrów klinicznych należy również potwierdzić, że błony śluzowe dziąseł i warg są wilgotne i różowe.

Po potwierdzeniu podstawowego stanu zdrowia zwierzęcia, należy użyć maszynki do strzyżenia, aby usunąć sierść z obszarów, w które zostaną wprowadzone cewniki, a następnie wysterylizować oba regiony, naprzemiennie przemywając je chlorheksydyną i 70% alkoholem. Po przygotowaniu miejsc wkłucia, wprowadź pierwszy cewnik i połącz końcówkę z systemem do płukania solą fizjologiczną z heparyną za pomocą trójdrożnego kurka. Jest to miejsce pobierania próbek krwi.

Przyklej kranik, aby przymocować go do nogi. Umiejscowienie cewnika ma kluczowe znaczenie dla zachowania drożności i precyzyjnego pobierania seryjnych próbek krwi. Dlatego ważne jest, aby rozważyć przyśrodkowy i bardziej proksymalny odcinek żyły saphrenous, aby łatwo przymocować i obsługiwać system płukania z heparyną typu in-lock.

Następnie wprowadź drugi cewnik i podłącz port do infuzji dekstrozy, a następnie podaj 1 mL soli fizjologicznej z heparyną, aby zachować drożność kaniuli do czasu rozpoczęcia infuzji dekstrozy. Przymocuj port do ramienia za pomocą taśmy, aby go ustabilizować. Po wprowadzeniu obu cewników pobierz próbkę wyjściową i użyj glukometru przenośnego do pomiaru poziomu glukozy we krwi na czczo.

Pobierz próbkę surowicy do standardowej analizy biochemicznej oraz próbkę krwi pełnej do morfologii krwi w celu oceny ogólnego stanu zdrowia zwierzęcia. Odwróć probówkę z krwią pełną. Po każdym pobraniu krwi wymieszaj próbki w probówkach z EDTA z inhibitorami proteaz.

Po pobraniu próbek wyjściowych, podaj dawkę 50% glukozy w czasie 30 sekund przez port do infuzji glukozy. Następnie przepłucz port pięcioma mililitrami soli fizjologicznej z heparyną, aby w porcie nie pozostała glukoza. Po zakończeniu infuzji zmień rękawiczki, ponieważ pozostałości glukozy z infuzji mogą zanieczyścić kolejne próbki krwi.

Pierwszy punkt czasowy pobrania próbek po infuzji przypada w trzeciej minucie od zakończenia wlewu dekstrozy, a kolejne próbki pobiera się w T 5, 7, 10, 15 i 20 minucie, przy czym ostatnią próbkę pobiera się w T 30 minucie. Próbki przeznaczone do analizy poziomu glukozy i insuliny należy odwirować w ciągu 10 minut od pobrania, a następnie rozdzielić plazmę do krioprobek w celu zamrożenia i przechowywania w temperaturze -80 °C do czasu przeprowadzenia dalszych analiz. Podczas pobierania próbki w T 3 należy użyć przenośnego glukometru, aby sprawdzić poziom glukozy we krwi w celu potwierdzenia skuteczności infuzji dekstrozy.

Po pobraniu ostatniej próbki należy usunąć kaniule, wywierając ucisk w miejscach kaniulacji w celu uzyskania hemostazy, a następnie monitorować zwierzę do czasu pełnego wybudzenia. Przedstawiono tutaj typowe krzywe glukozy i insuliny u dojrzałych, zdrowych oraz cukrzycowych makaków cynomolgus w przebiegu 30-minutowego IVGTT. Wartości bazowe glukozy na czczo u zdrowych makaków mogą być tak niskie jak 50 do 60 mg/dL, przy czym początkowy wzrost poziomu glukozy w osoczu obserwuje się w punkcie czasowym T 3 minuty.

Jest to wartość znacznie niższa niż typowy skok poziomu glukozy w osoczu obserwowany u zwierząt z cukrzycą. W trakcie trwania procedury poziomy glukozy u zdrowych zwierząt często wracają do wartości wyjściowych, podczas gdy u zwierząt z zaburzeniami metabolicznymi i cukrzycą nie następuje taki powrót. Towarzysząca temu krzywa insulinowa dla zdrowego zwierzęcia wykazuje dwa piki, co odpowiada początkowemu gwałtownemu spadkowi glukozy we krwi, w znacznym stopniu zapośredniczonemu przez obwodowe efekty działania insuliny na transport i wychwyt glukozy.

Siła tych efektów obwodowych, nawet podczas pierwszej fazy odpowiedzi insulinowej, nie równa się wkładowi wątroby w obniżanie poziomu glukozy, który podczas mniejszego, lecz bardziej trwałego drugiego szczytu insulinowego ma największy wpływ na poziom glikemii poprzez supresję endogennej produkcji glukozy. Gdy zwierzę stanie się zbyt zaawansowaną postacią cukrzycy, produkcja insuliny w odpowiedzi na bolus dekstrozy gwałtownie spada. Poziom glikemii pozostanie podwyższony w trakcie trwania procedury.

Podobnie jak w przypadku glukozy, klirens jest obecnie mediowany niemal w całości przez mechanizmy niezależne od insuliny. Po przeprowadzeniu tej procedury można zastosować inne metody, takie jak stopniowa infuzja glukozy lub clamp hiperinsulinemiczno-euglikemiczny, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące wrażliwości na insulinę. Należy pamiętać, że praca z igłami wystawionymi na kontakt z krwią makaków może być niezwykle niebezpieczna ze względu na ryzyko ekspozycji na wirusa herpes B.

Podczas wykonywania tej procedury należy zawsze przestrzegać środków ostrożności, takich jak stosowanie odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej oraz zachowanie szczególnej uwagi podczas obchodzenia się z przedmiotami ostrymi.