Este estudo descreve a medição direta da produção de glicose hepática em um modelo de rato com síndrome do ovário policístico usando um rastreador de glicose isotópico estável via veia da cauda em estados ricos em jejum e glicose em conjunto.
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Artigo de método
Este estudo descreve a medição direta da produção de glicose hepática em um modelo de rato com síndrome do ovário policístico usando um rastreador de glicose isotópico estável via veia da cauda em estados ricos em jejum e glicose em conjunto.
A síndrome do ovário policístico (SPC) é uma doença comum que resulta em distúrbios do metabolismo da glicose, como resistência à insulina e intolerância à glicose. O metabolismo de glicose disregulado é uma manifestação importante da doença e é a chave para sua patogênese. Portanto, estudos envolvendo avaliação do metabolismo da glicose no PCOS são de extrema importância. Pouquíssimos estudos quantificaram a produção de glicose hepática diretamente nos modelos PCOS usando rastreadores de glicose não radioativos. Neste estudo, discutimos instruções passo a passo para a quantificação da taxa de produção de glicose hepática em um modelo de camundongo PCOS medindo o enriquecimento M+2 da glicose de [6,6-2H2], um rastreador de glicose isotópico estável, via cromatografia a gás - espectrometria de massa (GCMS). Este procedimento envolve a criação de uma solução estável de rastreador de glicose isotópica, o uso da colocação do cateter da veia da cauda e a infusão do rastreador de glicose em estados ricos em jejum e glicose no mesmo camundongo em conjunto. O enriquecimento da glicose [6,6-2H2]é medido utilizando-se derivado de pentaacetato em GCMS. Esta técnica pode ser aplicada a uma grande variedade de estudos envolvendo a medição direta da taxa de produção de glicose hepática.
A síndrome do ovário policístico (SPC) é uma doença comum que ocorre em 12%-20% das mulheres em idade reprodutiva1,2. É uma doença complexa que resulta em fenótipos variáveis envolvendo ovários policísticos, menstruações irregulares e evidências clínicas ou laboratoriais de hiperandrogenemia, e é tipicamente diagnosticada quando uma mulher atende a dois dos três critérios3. Um aspecto predominante do SPC, e um fator-chave em sua patogênese, são os desarranjos metabólicos que são encontrados em mulheres que têm a doença. Mulheres com SPC têm maiores incidências de resistência à insulina, intolerância à glicose, obesidade e síndrome metabólica3,4,5,6. A resistência à insulina não é apenas uma manifestação da doença, mas acredita-se que contribua para sua patogênese, potencializando a ação do hormônio luteinizador no ovário, levando assim ao aumento da produção de androgênio7,8. Acredita-se que a resistência à insulina tenha várias origens possíveis, mas estudos sugerem que pode ser devido a padrões anormais de sinal do receptor de insulina9,10. Estudos avaliaram a resistência à insulina em pacientes com PCOS usando a técnica padrão-ouro do grampo hiperinsulinemico-euglicêmico11,12,13,14,15. Mulheres com SPC, independentemente do IMC, têm níveis mais elevados de resistência à insulina em comparação com os controles. O controle de insulina sobre a produção de glicose é prejudicado em distúrbios da resistência à insulina levando ao excesso de produção de glicose. Por exemplo, pacientes diabéticos têm aumentado as taxas de gliconeogênese e supressão prejudicada da glicogenólise16. Além disso, a supressão prejudicada da produção de glicose tem sido observada em ratos diabéticos17. Embora os estudos de grampo possam dar uma medida de resistência à insulina, poucos estudos no PCOS se concentram na medição direta da produção de glicose em estados em jejum e alimentados. Isso requer o uso de uma infusão isotópica de glicose não radioativa e medição através de espectrometria de massa.
Modelos animais têm sido amplamente utilizados em pesquisas de PCOS. Ambos os modelos de murina PCOS magra e obesa foram criados através da administração de andrógenos pré-natais, prepubertalmente ou pós-pubertally18. Os modelos de PCOS de roedores também demonstram diferenças metabólicas em comparação com seus respectivos controles. Dados anteriores do nosso laboratório demonstraram testes anormais de tolerância à glicose (GTT) em modelos de mouse PCOS (magros e obesos), consistentes com a literatura humana de PCOS19. O uso de um modelo animal magro e obeso permite uma investigação mais aprofundada sobre diferenças metabólicas. Especificamente, este modelo permite a avaliação da taxa de produção de glicose diretamente usando rastreadores de glicose isotópicas. Um dos rastreadores de glicose isotópica estáveis mais usados é a glicose [6,6-2H2]. O enriquecimento de glicose [6,6-2H2] pode ser medido usando um derivado de pentaacetato como descrito anteriormente20.
Neste estudo, nosso objetivo foi medir a taxa de produção de glicose hepática em jejum e estado rico em glicose em camundongos PCOS usando infusão de glicose isotópica. Essas técnicas podem ser aplicadas a uma ampla gama de experimentos envolvendo cinética de glicose.
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Todos os procedimentos animais foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (IACUC) da Faculdade de Medicina baylor.
1. Preparação de [6,6-2H2]glicose
2. Configuração de experimentos de infusão
3. Inserção do cateter
4. Configuração de infusão e primeira infusão
5. Amostragem de sangue
6. Segunda infusão
7. Espectrometria de massa
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Utilizando equações de diluição de isótopos descritas anteriormente, a taxa total de glicose plasmática (glucoseRa) foi calculada a partir do enriquecimento M+2 de [6,6-2H2]glicose em condições de jejum e glicose rica usando o derivado pentaacetato21. Em condições de estado estável, presume-se que a taxa de aparecimento de glicose seja igual à taxa de desaparecimento da glicose. No grupo controle, a glicose total foi de 19,98 ± 2,53 mg/(kg·min) após jeju...
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Hiperglicemia e metabolismo de glicose anormal/homeostase são características do PCOS. O nível de glicose no sangue é mantido por uma combinação de glicose da dieta e produção de glicose através da glicogenólise e da gliconeogênese e glicogênese, sob o controle de hormônios e enzimas. A produção de glicose hepática é suprimida pela presença de aumento dos níveis de glicose circulante. Em desordens do metabolismo anormal da glicose, a regulação da supressão da produção de glicose está comprometida levando à hiper...
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Os autores não têm nada a revelar.
Este trabalho foi apoiado por bolsas de formação do Departamento de Obstetrícia e Ginecologia, Baylor College of Medicine (ALG) e R-01 (Grant # DK114689) para CSB, SC e JM dos Institutos Nacionais de Saúde.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Solução de cloreto de sódio a 0,9% | McKesson | 275595 | |
| 10 mL BD Luer-Lok seringa de ponta | VWR | 75846-756 | Duas seringas por animal (uma para solução isotópica de glicose, uma para solução isotópica rica em glicose) |
| Fita transpore transparente de 1 polegada | 3M | 70200400169 | |
| 1 polegada Fita de rotulagem | Fisher | GS07F161BA | A marca é exemplo |
| Seringa de 5 mL contendo lavagem salina heparanizada | McKesson | 191-MIH-2235 Pode-se | também preparar uma solução de lavagem de heparina (10 unidades/mL de heparina em cloreto de sódio a 0,9%) |
| Lancetas animais Medipoint Goldenrod de 5 mm | Fisher Scientific | NC9891620 | 5 mm se o animal tiver entre 2 e 6 meses |
| Acetona | Sigma-Aldrich | 650501 | |
| Agitador de placa quente avançado | VWR | 97042-602 | A marca é exemplo |
| BD 27 gauge 0.5 polegadas agulhas | Health Warehouse | A283952 | |
| BD 30 gauge 0.5 polegadas agulhas | Medvet | 305106 | |
| BD Intramedic Polyethylene (PE) tubing 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| BD Intramedic Polyethylene (PE) tubing 0.28 mm ID x 0.61 mm | VWR | 63019-004 | |
| Beaker, 1000 mL | Qualquer marca | ||
| Pellets | |||
| Frascos de vidro VOA transparentes com tampa fechada | Fisher Scientific | 05-719-120 | Para armazenamento de amostras de acetona e coleta de sangue |
| Braçadeira de jacaré desdentada de cobre para torniquete | Amazon | Qualquer marca; clipes de jacaré desdentados lisos feitos de cobre sólido | |
| D-(+)-glicose >99,5% | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| D-glicose (6,6-D2, 99%) | Cambridge Isotope Laboratories, Inc. | DLM-349-PK | |
| Dow Corning tubo de silicone 0,3 mm ID x 0,64 mm OD | VWR | 62999-042 | |
| Lupa | Amazon | Qualquer marca; semelhante a LANCOSC Lupa com Luz e Suporte | |
| Microbalança | Ohaus Adventurer Pro | AV264C | Qualquer modelo semelhante com precisão de 0,0001g pode ser usado |
| Garrafa Nalgene, 500 mL | Sigma-Aldrich | B0158-12EA | Ou qualquer marca similar; serra ao meio (incluindo tampa) e corte o entalhe do tamanho da cauda na parte inferior |
| PHD Ultra bomba multi-seringa | Harvard Apparatus | 70-3024A | |
| plexiglass | Qualquer marca; para estabilizar o mouse durante a inserção do cateter | ||
| Folhas e divisores | Qualquer marca; usado para enjaular camundongos durante a infusão |
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