Summary
L'obiettivo di questo protocollo è quello di presentare un metodo standard per eseguire test orale di tolleranza al glucosio per via endovenosa (IVGTTs) per valutare il controllo glicemico nei primati non umani e valutare il loro stato metabolico da sano a dismetabolica.
Abstract
Il test di tolleranza al glucosio per via endovenosa (IVGTT) svolge un ruolo chiave nella caratterizzazione di omeostasi del glucosio. Quando prese insieme con i profili sierici biochimici, comprensivo dei livelli di glucosio nel sangue sia la Fed e digiunato stato, HbA1c, i livelli di insulina, la storia clinica di dieta, la composizione corporea, e lo stato di peso corporeo, una valutazione del controllo glicemico normale e anormale può essere fatto . Interpretazione di un IVGTT avviene attraverso la misurazione delle variazioni dei livelli di glucosio e insulina nel tempo in relazione alla sfida destrosio. I componenti critici da considerare sono: i livelli di picco di glucosio e di insulina raggiunti in relazione a T0 (termine dell'infusione di glucosio), il tasso di clearance del glucosio K derivato dal versante della clearance del glucosio rapida nei primi 20 minuti (T1 a T20), il tempo per tornare al basale del glucosio, e l'area sotto la curva (AUC). Queste misure IVGTT mostrerà cambiamenti caratteristici come mosse omeostasi del glucosio da un t sanoOA malata stato metabolico 5. Qui descriveremo la caratterizzazione dei primati non umani (Rhesus e Cynomolgus macachi), che sono il modello più rilevante degli animali di diabete di tipo II (T2D) negli esseri umani e la IVGTT e profili clinici di questi animali da un magro sano, a dismetabolica obesi, e lo stato 8, 10, 11 T2D.
Introduction
Il IVGTT è un saggio funzionale conveniente che viene normalmente utilizzato per determinare la funzione β-cellule nell'uomo a diversi stati metaboliche 5, 7. In modelli animali di DT2, è ben riconosciuto come uno strumento per caratterizzare animali che mostrano progressione della malattia metabolica una sana ad un dismetabolica stato hyperglycemic 8, 9. Il modello animale più vicino di T2D è dimostrata nei primati non umani (NHPs), di cui rhesus e cynomolgus macachi sono esempi notevoli. Questi animali naturalmente sviluppano T2D con gli stessi fattori di rischio di età e obesità contribuendo alla sua incidenza come negli esseri umani 10. Inoltre, vi è una progressione della malattia simile e patologia del pancreas che mostra depositi di amiloide come la malattia progredisce dismetabolici 11.
Qui riportiamo sul nostro metodo standard di esecuzione di un IVGTT in primati non umani come parte della nostra colonia caratterizzazione dello stato metabolico in questi animali. Questo metodo èfacile da eseguire rispetto ad altri, più lunga e costose tecniche 2. Il IVGTT è utile per caratterizzare una grande colonia di animali rapidamente e frequentemente. Quando prese in considerazione il livello di emoglobina glicata (HbA1C), storia dieta e l'assunzione di cibo dell'animale, nonché la loro magra massa grassa e corporeo per cento, il IVGTT è normalmente sufficiente per caratterizzare stato metabolico di un animale e la progressione verso il diabete conclamato 6 , 8.
HbA1C rappresenta il livello medio glicemico durante la vita di un globulo rosso, fornendo una misura affidabile dei livelli di glucosio nel corso degli ultimi sei settimane a tre mesi. Misurato dal campione di sangue al basale a digiuno del IVGTT, questo valore fornisce una finestra nel controllo glicemico durante i mesi tra procedure. Se l'animale è passata da dismetabolica per diabetici dalla loro ultima IVGTT, un valore di HbA1C molto superiore al loro valore precedente indicherebbeche la transizione è iniziata subito dopo il loro ultimo IVGTT, mentre, un valore di HbA1c più vicino al loro valore precedente indicherebbe che hanno solo di recente la transizione. In generale, nei macachi rhesus, HbA1C valori superiori al 6% sono considerati anomali, e indicare scarso controllo glicemico 10, 23.
glicemia devono essere interpretate nel contesto del comportamento e della salute generale dell'animale nel suo complesso. macachi diabetici - come gli esseri umani - mostra iperfagia, polidipsia, poliuria e. alloggiamento gruppo di animali fornisce sfide significative per la misurazione di questi indicatori e la cura individuale necessari per dismetaboliche e scimmie diabetiche. Si consiglia singolarmente accogliere gli animali in modo che la cura più personalizzata può essere fornito, e gli indicatori comportamentali della salute della scimmia più facilmente essere monitorato 8. Inoltre, macachi diabetici esporrà perdita di peso, nonché un profilo lipidico elevata (maggiorecolesterolo, ipertrigliceridemia) e del metabolismo minerale disturbato nella chimica del siero. E 'importante misurare i marcatori di funzionalità epatica e renale in chimica del siero, i danni a questi organi sono spesso complicazioni di avanzare metabolica disturbo / diabete, e può essere co-determinanti della glicemia, lipidi e gli squilibri minerali 9, 11, 18, 24 .
Con questo metodo, i valori storici generati da più, caratterizzazioni frequenti durante la vita di una scimmia sono di particolare pregio. Se altre procedure, come un morsetto di glucosio o assortite infusione di glucosio (GGI), sono necessari per valutare pienamente la salute di un animale, è comunemente dopo caratterizzazione iniziale quando la loro storia non è più disponibile. Tuttavia, una volta che una linea di base è stato stabilito, ripetuti IVGTTs di una frequenza di ogni tre mesi sono normalmente sufficienti per monitorare i progressi di un animale. Ciò è particolarmente importante quando gli animali sono arruolati in più studi tutta unaanno solare in base alla loro stato metabolico. Mentre la loro salute può rimanere relativamente stabile per anni alla volta, quando lo stato metabolico di un animale peggiora, un drammatico aumento nella resistenza all'insulina e intolleranza al glucosio può verificarsi molto rapidamente. I valori di HbA1C consentono per alcuni interpolazione del declino o il miglioramento dello stato di salute dell'animale, fra le procedure previste tre mesi. Per questa ragione, questo metodo è ideale per la caratterizzazione animali utilizzati in diversi studi longitudinali nel corso della loro vita naturale.
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Protocol
Tutte le procedure di animali sono stati approvati dal David H. Murdock Research Institute IACUC trova nel campus North Carolina Research (NCRC), in base al protocollo 14-017, Caratterizzazione di un modello di primate non umano di diabete e prediabete / insulino-resistenza e l'efficacia di terapie per migliorare la sensibilità all'insulina e la funzione metabolica.
1. Selezione degli animali e Studio Preparazione
- Selezionare la dieta e il peso degli animali stabili sulla base delle registrazioni mensili assunzione di cibo e il peso corporeo.
NOTA: Gli animali che hanno presentato una recente diminuzione dell'appetito non dovrebbero essere caratterizzati fino alla loro assunzione di cibo si è stabilizzata.- Per gli animali maturi (> 5 - 6 anni), non selezionare animali il cui peso tra mesi consecutivi corpo differire di oltre il 10% senza prima esaminare la scimmia e escludere altre cause che cambiare lo stato metabolico per il drammatico cambiamento di peso.
- Per glucosio, insulina e C-Peptide analiti, preparano provette per il prelievo del campione 2 EDTA K con inibitore della proteasi (Aprotinina e DPP4I).
NOTA: Il cocktail DPP4I + Aprotinin fornisce un ampio spettro di inibizione della proteasi questo dovrebbe essere richiesto per analiti aggiuntivi (glucagone, GLP-1). Nel caso in cui analiti aggiuntivi non sono raccolti, i tubi del sangue dovrebbero essere preparati nello stesso modo per mantenere la coerenza nella raccolta dei campioni. I campioni per le analisi non convalidati per questo metodo devono essere raccolti separatamente, secondo le raccomandazioni del costruttore.- Preparare il cocktail inibitore della proteasi mescolando 100 mg liofilizzato Aprotinin con 10 ml di DPP4I. Aggiungere 10 ml di miscela di aprotinina + DPP4I a ciascun tubo di sangue per ogni millilitro di sangue raccolto.
- Aggiungere un ulteriore 10 ml di cocktail di inibitori delle proteasi in ogni provetta per un possibile eccedenza di raccolta. Conservare le provette-sangue trattata a -20 ° C fino al momento dell'uso. Mantenere i tubi in ghiaccio durante la Operazinuovamente e girare a 4 ° C.
- Utilizzare un tubo di separazione del siero per raccogliere un campione di sangue al basale per l'analisi di serie ematochimiche. Per il completo conta dei leucociti (CBC), utilizzare uno standard K 2 EDTA, senza inibitori della proteasi. Utilizzare cryovials a plasma aliquota e siero dopo che i campioni di sangue sono stati filata verso il basso.
- Etichettare i tubi di sangue e le cryovials adeguatamente con l'identificazione degli animali, la data, procedura, timepoint, e il volume del campione. Etichettare i cryovials con l'analita (s) nel plasma per il dosaggio appropriato.
- Preparare la soluzione fisiologica eparinizzata iniettando 0,15 ml di 1.000 unità USP per eparina ml in una sacca da 250 ml di soluzione fisiologica. Ottenere una soluzione di 0,06 mg di eparina / ml. Disegnare 40 - 60 ml di questa soluzione in una serratura salina per il lavaggio tra i campioni. Disegnare un ulteriore 1 ml e 5 ml in siringhe separate per lavaggio la porta di infusione di destrosio prima e dopo l'infusione, rispettivamente.
2.La sedazione degli animali e preparazione
- Rimuovere cibo dalla gabbia dell'animale non meno di 14 ore prima della procedura, e non più di 18 ore.
NOTA: È importante che gli animali lasciati a digiuno per la procedura per evitare ogni variazione post-prandiale in valori glicemici. E 'anche una precauzione per evitare rigurgito e aspirazione del contenuto dello stomaco mentre anestetizzato. - animali sedare per la durata della procedura di IVGTT con ketamina somministrato per via intramuscolare come un anestetico generale, a 10 mg / kg. Somministrare ulteriori ketamina (5 - 10 mg / kg) ad intervalli di 20 - 30 minuti, o quando necessario, durante la procedura.
- Pesare l'animale sedato. Posto l'animale in una posizione lateralmente reclinata su un tavolo procedimento riscaldata.
- Monitorare parametri clinici ogni 15 a 20 minuti per garantire l'animale è in un piano stabile di anestesia. Misurare la frequenza cardiaca (100 - 200 bpm) e SPO 2 (> 92%), con un pulsossimetro. Misurare la frequenza respiratoria (20 - 50 respiri / min) w esimo un cronometro, contando respirazioni visivamente oppure a mano più di quindici secondi e moltiplicando per quattro. misurare la temperatura (> 97 ° C) per via rettale. Monitorare il colore della mucosa intorno la gomma e labbri (umide, rosa).
- Preparare due siti cannula. Utilizzare tosatrici per tagliare i capelli dalla zona di interesse in cui verrà inserito il catetere, e sterilizzare l'intera regione, con alternanza di macchie di clorexidina e il 70% di alcol.
- Mettere una catetere nella regione delle vene sinistro o destro o cefalica safena e allegarlo a un filo eparina salina (0,06 mg di eparina / ml) con una valvola a tre vie. Questo è il sito prelievo di sangue campionamento.
- Posizionare il secondo catetere in un'altra gamba o un braccio nella regione delle vene cefaliche o safena e allegare una porta. Usare questo sito per l'infusione di destrosio. Utilizzare un piccolo, 1 ml di soluzione fisiologica eparinizzata a filo per mantenere il brevetto cannula prima dell'infusione destrosio.
NOTA: La procedura IVGTT è composto da 8 campionamento prelievo di sangue time-punti (Tabella 1).
- Prendere il campione di riferimento e utilizzare un glucometro tenuto in mano per misurare il livello di glicemia a digiuno. Ottenere un campione di siero per l'analisi chimica standard così come un campione di sangue intero per un CBC per valutare la salute generale dell'animale. Raccogliere campioni di plasma per saggiare i livelli di glucosio e di insulina dal campione di riferimento utilizzando un kit convalidato per l'uso con macachi come da istruzioni del produttore 8, 9.
NOTA: È importante avere un pre-draw di 0,5 ml prelevati dalla cannula prima di prendere qualsiasi campione per la raccolta di sangue per rimuovere il sangue residuo o eparina nello spazio morto della cannula. - Dopo aver ottenuto il campione di riferimento, infondere la dose di destrosio al 50% (250 mg / kg) più di 30 secondi nella porta di infusione di destrosio.
NOTA: modelli dose più alta (500 mg / kg) possono essere utilizzati,anche se la dose deve essere fissato attraverso procedure al fine di fare confronti longitudinali.- Lavare la porta per infusione con 5 ml di soluzione fisiologica eparinizzata per assicurarsi che non vi sia destrosio sinistra in porto. Il termine dell'infusione è il T0. Avere il tecnico sostituire i guanti, come il destrosio residua dalla infusione può contaminare i successivi campioni di sangue.
- Il primo punto tempo di campionamento post-infusione è a T3 min, dalla fine dell'infusione destrosio, seguita da T5 min, T7 min, T10 min, T15 min, T20 min, e l'ultimo punto tempo di campionamento è a T30 min. Raccogliere il plasma da ogni timepoint a livelli di glucosio test e di insulina con il campione di riferimento (vedi punto 3.1).
- Al T3 min punto di tempo, utilizzare il glucometro tenuto in mano per controllare ancora una volta il livello di glucosio nel sangue.
NOTA: Le letture glucometro al basale e T3 sono solo per confermare l'infusione del glucosio. al T3 min punto di tempo il livello di glucosio nel sangue dovrebbe essere ~ 100 mg / dl più alto compared al digiuno di base di glucosio nel plasma livello.
- Al T3 min punto di tempo, utilizzare il glucometro tenuto in mano per controllare ancora una volta il livello di glucosio nel sangue.
4. il recupero degli animali e Sample Processing
- Rimuovere le cannule e applicare pressione ai siti cateterizzati per emostasi dopo il T30 min time-point. Monitorare l'animale fino a che non ha ripreso conoscenza ed è seduto. alimentazione offerta una volta che l'animale è completamente recuperato.
- Porre immediatamente ogni campione di sangue intero in K 2 tubi EDTA su ghiaccio. Centrifugare a 3.000 rpm ad una temperatura di 4 ° C entro 10 minuti di raccolta. campioni Aliquota di plasma in cryovials, congelare e conservare a -80 ° C fino al momento dell'analisi.
- Lasciare il sangue nel tubo siero per analisi standard di chimica siero riposare a temperatura ambiente per non meno di 20 minuti e non più di 30 minuti prima della centrifugazione a 3000 rpm a temperatura ambiente. Congelare i campioni di siero fino analizzati entro 48 ore di raccolta.
NOTA: refrigerare il campioni di sangue intero raccolti per analisi CBC fino comesayed entro 24 ore di raccolta.
- Lasciare il sangue nel tubo siero per analisi standard di chimica siero riposare a temperatura ambiente per non meno di 20 minuti e non più di 30 minuti prima della centrifugazione a 3000 rpm a temperatura ambiente. Congelare i campioni di siero fino analizzati entro 48 ore di raccolta.
5. Il trattamento dei dati
- Dopo aver stabilito le curve plasmatici di insulina e glucosio, determinare il tasso di clearance del glucosio K dalla pendenza del logaritmo naturale di valori di glucosio di cui sopra della linea di base 16, 17.
NOTA: Un NHP sana può essere dovrebbe avere un tasso di clearance del glucosio K ben al di sopra 1, spesso superiore a 2 o più, come un animale sano spesso tornare ai valori di glucosio basali entro 30 min. Poiché la produzione di insulina cade, il tasso di clearance del glucosio K scenderà più drammaticamente, al di sotto 1. - Calcolare la AUC nel suo complesso, come somma dei totali della zona dei trapezi rappresentano l'area sotto la curva di ogni segmento di linea tra punti temporali, attraverso T30 16, 17.
NOTA: Tradizionalmente, l'AUC dei primi dieci minuti della procedura è considerato il acute risposta insulinica al glucosio (AIR), mentre l'AUC dall'ultimo 20 min della procedura è considerata la risposta tardiva insulina (LIR). Come l'animale diventa più dismetabolica, l'AUC insulina aumenta, riflettendo la compensazione per l'aumento di insulina insensibilità. Poiché le transizioni animali al diabete conclamato, tuttavia, l'AUC diminuirà, spesso inizialmente nella fase acuta di insulina, catturato dalla AIR.
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Representative Results
I risultati mostrati nella Figura 1 sono dimostrative di glucosio e di insulina curve tipiche maturi, sani e diabetici macachi Cynomolgus nel corso di un 30 min IVGTT. I dati provenienti da scimmie diabetiche sane e avanzate sono mostrati al fine di contrastare le ovvie differenze tra gli animali da entrambe le estremità estreme della gamma di caratterizzazione metabolica. Questo protocollo IVGTT è stato usato con successo da in macachi Rhesus con risultati simili gli autori.
I valori di glucosio al basale a digiuno di un macachi rhesus sani (e cynomolgus) possono essere a partire da 50 a 60 mg / dl 8. Come illustrato nella figura, il glucosio escursione iniziale - misurato alla T3 - per NHP sano non può salire fino a un valore tipico di glucosio basale per un animale diabetico, che spesso è superiore a 200 mg / dl. Nel corso della seguente trentaminuti, i livelli di glucosio di un animale sano spesso tornano ai valori basali, mentre dismetaboliche e animali diabetici non (Figura 1; linee continue). La curva di insulina che accompagna per un animale sano presenta due picchi (Figura 1; linea tratteggiata blu), che corrispondono a quella iniziale, rapido declino dei livelli di glucosio nel sangue (fase 1) mediato in parte più grande del normale dagli effetti periferici di insulina in glucosio trasporto e assorbimento 3, 4. l'entità di tali effetti periferici, anche durante la prima fase della risposta insulinica, non è uguale al contributo del fegato in glucosio abbassamento, che, durante il secondo picco di insulina più piccola ma più sostenuta (fase 2 ), ha il maggiore impatto sulla glicemia attraverso la soppressione della produzione endogena di glucosio 1.
Come un animale progredisce da sano dismetabolica, vi è tipicamente una diminuzione di the prima fase della risposta insulinica al bolo destrosio, che può essere riflessa in un AIR ridotta. Tuttavia, l'AUC può rimanere invariato, in quanto vi sono più spesso a un aumento complessivo della produzione di insulina, prevedendo livelli glicemici sostanzialmente invariati nel corso del procedimento come l'aumento della produzione di insulina compensa la diminuzione della sensibilità. Una volta che un animale è diventato apertamente diabetico, la produzione di insulina scende drasticamente in risposta al bolo di destrosio (Figura 1; linea tratteggiata rossa). Livelli glicemici rimarranno elevati nel corso del procedimento, come quello che si verifica pallone glucosio sta mediata quasi interamente da meccanismi non insulino-dipendente (Figura 1).
Figura 1: IVGTT glucosio e insulina Liquidazione Produzione Curve per diabetici e HEalthy animali di controllo. visualizzati sono glucosio (linea continua) e l'insulina (linea tratteggiata) curve per un sano (linea blu) e animali (linea rossa) diabetici. Questi valori sono medie dei dati reali raccolti durante IVGTTs eseguite su macachi Cynomolgus (glucosio diabetico: n = 27; glucosio in buona salute: n = 21; insulina per diabetici: n = 23; insulina sano: n = 20; barre di errore standard di mostrati). Si prega clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
| Time Clock | Punti (min) | Tempo reale | Importo Campione di sangue (ml) | Assay campione | Glucosio Meter Reading (mg / dl) | |
| Baseline | 5 ml | 1,5 ml SST - chimica 0,5 ml K 2 EDTA - CBC, HbA1c 3 ml K 2 EDTA + 50 microlitri prot -. Glucosio, insulina, C-Pep | ||||
| 0 | Destrosio infusione 250 mg / kg IV, in oltre 30 sec, seguito da 5 ml eparina soluzione fisiologica | |||||
| 3 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 5 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 7 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 10 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 15 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 20 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
| 30 | 2,0 ml | K 2 EDTA + 30 ml Prot .: glucosio, Ins, C-Pep | ||||
Tabella 1:. IVGTT Procedura Tabella Indicato qui è un rapporto procedura standard per un IVGTT, in dettaglio tutte le informazioni pertinenti catturati durante la procedura. Le ore per esempio disegna seguendo il destrosioinfusione deve essere calcolato dalla fine dell'infusione. I tempi effettivi dovrebbero essere registrati per ogni estrazione. Cliccate qui per scaricare la tabella come un documento di Microsoft Word.
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Discussion
Il IVGTT valuta la capacità di rilascio di insulina glucosio-stimolata da una singola infusione di destrosio base al peso corporeo 5, 12, 13. Dal test, il livello di glucosio nel sangue a digiuno e il livello di insulina è raggiunta, e permette una valutazione della capacità degli animali alla rilascio di insulina e restituire il livello di glucosio elevata nei confronti della linea di base. Questo fornisce all'utente informazioni per caratterizzare l'animale come un livello normale e controllo sano livello di insulina, un animale dismetaboliche hyperinsulinemic con normoglicemia, o un animale diabetico iperglicemico insulino-resistenti.
È importante che i campioni di sangue, in particolare dai punti temporali iniziali, dopo l'infusione di destrosio, sono disegnati ed elaborati in modo tempestivo e coerente. Ciò consentirà di ridurre la variabilità all'interno e tra i soggetti, e diminuire le opportunità per gli errori nell'ordine temporale dei dati. I tempi della T3 è di importanza fondamentale, perché l'escursione of glucosio plasmatico basale a tre minuti dopo l'infusione di destrosio è uno dei punti finali che viene utilizzato per caratterizzare lo stato metabolico degli animali. Vi è una diminuzione della clearance del glucosio entro i primi 7 - 10 min dopo l'infusione di destrosio, che può perdere se coloro i prelievi di sangue non vengono prese in tempo. È l'area sotto questa porzione sia del glucosio e le curve di insulina che viene usata come estremo, sottolineando l'importanza di questi punti temporali iniziali. Se un prelievo di sangue dopo il T3 è presa in ritardo, il procedimento può continuare, ma il tempo effettivo del sorteggio deve essere segnalato al fine di preservare la vera forma della curva più possibile. È particolarmente importante che le deviazioni di più di un minuto catturare e segnalati. Dopo i primi dieci minuti, la clearance di glucosio tende a diventare più graduale, e non può tornare ai valori basali entro 30 min (Figura 1). La procedura può essere prorogato di campionamento ogni 10 min dopo la T30 acatturare quanto tempo ci vuole l'animale per tornare alla linea di base.
IVGTTs sono limitati dalla loro capacità di misurare direttamente la sensibilità all'insulina. È soprattutto utile come metodo per valutare la produzione di insulina e la clearance del glucosio. Tuttavia, l'estrazione di insulina epatica dalla fornitura sangue portale compromette misure di "secrezione insulinica" dalla fornitura arteriosa sistemica. Questo può essere in parte superato, tuttavia, misurando c-peptide, che viene secreto in quantità equimolari dal pancreas, ma non viene rimosso dal fegato prima di entrare l'afflusso di sangue generale. Questo dà una visione più chiara della produzione di insulina per valutare meglio la funzione β-cellulare 16. Inoltre, IVGTTs non distinguono tra i meccanismi di insulino-dipendente di spazio glucosio e non insulino-dipendente meccanismi di 1, 6. Mentre la sensibilità all'insulina può essere valutato indirettamente attraverso la modellazione minima di dati da un IVGTT, misure più affidabili possono essere raggiunti attraverso esimoe l'uso di procedure come la Graded infusione glucosio (GGI), che fornisce una curva β-cellule dose-risposta 14, 15.
Tuttavia, la sensibilità all'insulina è ancora valutato solo indirettamente con l'GGI. Una dose di insulina standard può essere somministrato all'animale durante la IVGTT per migliorare la stima della sensibilità all'insulina, ma che si maschera produzione di insulina endogena, compromettendo valutazione della funzione β-cellule. L'tecniche Iperinsulinemico pinza Hyperglycemic e Misura Regolamento direttamente glucosio attraverso l'esposizione di insulina controllato. Lo svantaggio sia al GGI e le tecniche di serraggio è che sono costosi da realizzare e richiedono più personale e tempo per completare (a volte fino a sei a otto ore, a seconda del disegno delle procedure) 16. Il IVGTT, d'altra parte, può essere eseguita in un'ora e con il minimo manodopera.
Generalmente, un animale sano disporrà di glucosio molto rapidaLy, spesso tornando ai valori basali in 30 minuti, e la loro curva di insulina esporrà due picchi distinti per le risposte di insulina acuti e tardivi. Come un animale diventa più dismetabolica, loro livello di glucosio a digiuno e la loro escursione di glucosio nei primi tre minuti dopo l'infusione può aumentare. Tuttavia, questi valori possono variare ampiamente tra gli animali sani, e sono più informativo della progressione della malattia rispetto ai valori storici dello stesso animale. In generale, tuttavia, il passaggio di glucosio di un animale dismetaboliche non può differire notevolmente da quando erano sani. I primi segni di progressione della malattia saranno più evidente nella curva dell'insulina. Mentre il livello di insulina a digiuno può essere solo moderatamente elevata, l'AUC insulina in genere aumentare drammaticamente negli animali dismetaboliche, che riflette la compensazione per la sviluppo di insensibilità insulina. Dato che la funzione β-cellulare diminuisce, però, un ottundimento della risposta insulinica fase acuta può essere visto. Til suo si rifletterà in una diminuzione AIR, che, una volta normalizzato al basale, può avvicinarsi a 0 in una scimmia diabetico. Questo è seguito da un calo complessivo della produzione di insulina e una drastica riduzione della clearance del glucosio 8, 9, 10, 11.
Lo stato metabolico di un animale può essere difficile determinare con un unico IVGTT. Questo può essere il caso quando si cerca di distinguere un animale sia dismetaboliche precoce o pre-diabetica. Quando diventando progressivamente più dismetabolica, aumenta la produzione di insulina per mantenere euglicemia. Mentre i valori di glucosio a digiuno possono diventare leggermente rialzata, disposizione al glucosio non diventa molto evidente fino a quando la funzione β-cellulare è stata compromessa e la produzione di insulina comincia a declinare 18, 20. Per un periodo di tempo, prima che il diabete conclamato ha messo in, i valori di insulina può assomigliare la curva di un animale dismetabolica precoce, in cui la prima risposta di fase è stata compromessa, ma alcuni insulina è still essere prodotto sopra a digiuno, valori basali. A causa di questo, l'AUC della curva dell'insulina di un dismetaboliche precoce e animali prediabetic può essere molto simile. In questa situazione, una curva di glucosio elevata, essendo influenzato da entrambi i meccanismi insulino-dipendente e non insulino-dipendente, non è sufficiente per distinguere l'animale sia come dismetaboliche precoce o pre-diabetica. Questa distinzione può essere fatta eseguendo un morsetto hyperinsulinemic / euglicemico, che dimostrerà direttamente la sensibilità all'insulina 19. In alternativa, questa distinzione può essere effettuato al momento l'esecuzione di un altro IVGTT sull'animale dopo diversi mesi. In quest'ultimo caso, se la AUC dell'insulina curva cresce, l'animale può essere considerato essere stato dismetaboliche anticipo al momento della prima procedura. Se l'AUC diminuisce, tuttavia, lo stato dismetaboliche dell'animale può essere considerata essere state avanzate / prediabetic al momento della prima caratterizzazione. Uno stato prediabetic può anche essere Prelibicato da perdita di peso e maggiore assunzione di liquidi durante il periodo di tempo intermedio due procedure IVGTT. Queste circostanze spiegano perché il IVGTT è uno strumento particolarmente utile quando considerato alla luce di una storia di tali procedure invece di essere utilizzato come un'istantanea di salute di un animale.
L'uso di sedia-moderazione con animali coscienti è stato dimostrato di produrre un innalzamento significativo dei livelli di glucosio nel sangue durante il test di tolleranza al glucosio 25. Per questo motivo, gli animali vengono sedati per questa procedura. Tuttavia, la cura deve essere esercitata nella scelta di anestetico. E 'stato riportato che l'uso agonisti ofα2-adrenergici, come xilazina e dexmedetomidina per la sedazione può aumentare significativamente i livelli di glucosio nel sangue nei primati non umani 17, 21. Il metodo qui riportato utilizza solo ketamina come sedativo, che non provoca livelli di glucosio nel sangue a salire 22. A volte, un animale può esibiretale rigidità e contrazione che il tecnico può sentire un rilassante è necessario. In questi casi, Diazepam e Telazol hanno dimostrato di avere un effetto molto meno profondo sulla produzione di insulina e il metabolismo del glucosio poi α2-adrenergici agonisti 21. Quindi è importante considerare il regime anestetico nei test metabolici, come il IVGTT. In sintesi, il IVGTT è un semplice test funzione metabolica che viene normalmente eseguita in primati non umani, ma può fornire informazioni preziose per categorizzare gli animali all'interno di una colonia in diversi stati del metabolismo, e quindi informare la loro cura degli animali e la gestione della salute, così come la loro potenziale utilità in modelli di malattia metabolica.
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Disclosures
Gli autori sono affiliati a una organizzazione di ricerca a contratto (Corona Bioscience) attiva nel campo delle malattie metaboliche.
Acknowledgments
Gli autori vorrebbero riconoscere il forte sostegno del personale cura degli animali DHMRI CLAS, Facility Manager Daniel Peralta e veterinario curante, il dottor Ignacio Glicerio, DVM MRCVS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Allegra X-15R Centrifuge | plasma: 4 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Sorvall ST16R Centrifuge | serum: 22 °C at 3,000 rpm for 10 min | ||
| Thermo Scientific -86 °C Freezer, Forma 88000 Series | Model: 88500A | ||
| Dextrose 50% (D50) | Webster | 07-8008986 | I.V. glucose infusate |
| 3 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | serial blood draws | |
| 5 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | heparinized saline flush | |
| 10 ml Luer Lock Syringe | Midwest Veterinary Suppy | delivery of I.V. D50 | |
| Gauze sponges 2 x 2 | Midwest Veterinary Suppy | 366.23000.4 | Used Dry, w/ 70% Alcohol, and 2% Chlorohex Solution |
| 4 ml serum separator tubes | Midwest Veterinary Supply | 366.45000.4 | blood collection tube for superchem panel |
| K2EDTA, 2 ml | VWR | 95057-239 | blood collection tubes |
| Aprotinin, 100 mg | Sigma | A1153-100MG | blood collection tube protease additive |
| 22 G x 1" Catheters | Midwest Veterinary Suppy | 193.75250.2 | I.V. catheter |
| Injection Plug W/ Cap | Midwest Veterinary Suppy | 001.11500.2 | %50 dextrose infusion port |
| Porus Tape, 1/2" x 10 yd | Midwest Veterinary Suppy | 001.85000.2 | maintain adherance of catheters and hep. Locks |
| Chlorhexidine Solution 2% | Midwest Veterinary Suppy | 193.08855.3 | prep catheter site |
| 70% Ethanol | VWR | 71001-654 | prep catheter site |
| tourniquet | Webster | 07-8003432 | |
| 3-way stopcock | Midwest Veterinary Supply | 366.28510.4 | hep. lock |
| 37" extension set | Webster | 07-8454200 | hep. lock |
| Exel 50-60cc LL Syringes | Midwest Veterinary Suppy | 001.12250.2 | Heparinized saline flush |
| 250 ml bag 0.9% saline | Webster | 07-8365593 | flush |
| 1,000 U Heparin, 10 ml | Webster | 07-883-4916 | |
| Ketamine (Ketaset) 100 mg/ml | Fort Dodge | (AV ordered) | |
| Precision Xtra glucose test strips 50/bx | Abbott (American Diabetes Wholesale) | 9381599728K7 | test baseline/T3 blood glucose levels |
| Masimo Rad 57 | DRE | 6052057V | pulse-oximeter |
| Pavia rectal thermometer | Patterson | 07-8391335 | |
| Precision Xtra Glucometer | Abbott | 9381599728K7 | Handheld glucometer |
References
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