Pinza hiperglucémica y pinza hipoglucémica en ratones conscientes

Resumen

Una pinza hiperglucémica se utiliza para medir la liberación de insulina con una concentración de glucosa en sangre más alta mantenida. Una pinza hipoglucémica sirve para medir la producción de glucosa inducida por respuestas contrarreguladoras. Ambos métodos utilizan el mismo procedimiento quirúrgico. En este trabajo se presenta una técnica de pinza para evaluar el metabolismo sistémico de la glucosa.

Resumen

La diabetes mellitus (DM) es causada por una liberación insuficiente de insulina de las células β pancreáticas (DM tipo 1) y sensibilidad a la insulina en los músculos, el hígado y los tejidos adiposos (DM tipo 2). La inyección de insulina trata a los pacientes con DM, pero conduce a la hipoglucemia como efecto secundario. El cortisol y las catecolaminas se liberan para activar la producción de glucosa del hígado para recuperar la hipoglucemia, lo que se denomina respuestas contrarreguladoras (RRC). En la investigación de la DM con modelos de roedores, se utilizan pruebas de tolerancia a la glucosa e inyección de 2-desoxiglucosa para medir la liberación de insulina y la RCR, respectivamente. Sin embargo, las concentraciones de glucosa en sangre cambian de forma persistente durante los experimentos, lo que dificulta la evaluación de la liberación neta de insulina y la RRC. Este artículo describe un método en el que la glucosa en sangre se mantiene en 250 mg/dL o 50 mg/dL en ratones conscientes para comparar la liberación de insulina y hormonas CRR, respectivamente.

Se implantan tubos de polietileno en la arteria carótida y la vena yugular de los ratones, y se permite que los ratones se recuperen de la cirugía. El tubo de la vena yugular se conecta a una jeringa Hamilton con una bomba de jeringa para permitir la infusión de insulina o glucosa a una velocidad constante y variable. El tubo de la arteria carótida es para la extracción de sangre. Para la pinza hiperglucémica, se infunde un 30% de glucosa en la vena y los niveles de glucosa en sangre se miden de la sangre arterial cada 5 minutos o 10 minutos. La velocidad de infusión de glucosa al 30% se incrementa hasta que el nivel de glucosa en sangre llega a 250 mg/dL. Se recolecta sangre para medir las concentraciones de insulina. Para el pinzamiento hipoglucémico, se infunde 10 mU/kg/min de insulina junto con un 30% de glucosa, cuya velocidad de infusión es variable para mantener 50 mg/dL de nivel de glucosa en sangre. La sangre se extrae para medir las hormonas contrarreguladoras cuando tanto la infusión de glucosa como la glucosa en sangre alcanzan un estado estacionario. Tanto las pinzas hiperglucémicas como las hipoglucémicas tienen el mismo procedimiento quirúrgico y configuraciones experimentales. Por lo tanto, este método es útil para los investigadores del metabolismo sistémico de la glucosa.

Introducción

La glucosa es una fuente importante de energía para las células, y la falta de glucosa puede provocar una variedad de síntomas y complicaciones. En el caso de glucosa baja (hipoglucemia, generalmente inferior a 70 mg/dL en el nivel de glucosa en sangre en ayunas, pero no debe determinarse por un solo valor¹), los síntomas más comunes incluyen debilidad, confusión, sudoración y dolor de cabeza. También puede alterar la función cerebral y aumentar el riesgo de eventos cardiovasculares y mortalidad². Por el contrario, la hiperglucemia es una afección médica en la que la concentración de glucosa plasmática supera los niveles....

Protocolo

Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad de Kumamoto.

NOTA: Para aliviar el dolor, se administró ibuprofeno en agua potable (0,11 mg/ml) durante 48 h, y buprenorfina (0,05-0,1 mg/kg i.p.) 30 min antes de la cirugía. Las condiciones estériles incluyen guantes, máscaras e instrumentos esterilizados en autoclave con óxido de etileno entre animales. La cirugía se realizó en una almohadilla térmica ajustada a 37 °C y cubierta por una nueva alfombra de laboratorio para cada animal. Antes de la cirugía, el área quirúrgica se limpió con una solución de betadine y al....

Resultados

El estudio de pinza hipoglucémica se realizó en ratones machos C57BL/6N (8 semanas de edad, más de 25 g de peso corporal) 3 h en ayunas al inicio del experimento (Figura 4A,B). El nivel inicial de glucosa en sangre fue de 136 mg/dl (t = -15 min). Si es inferior a 90 mg/dL, puede deberse a que la cirugía no salió bien, o a que el catéter arterial se insertó demasiado profundo, o a que han entrado coágulos de sangre en el flujo sanguíneo. La condición del ratón después de la c.......

Discusión

El método descrito aquí es simple y se puede hacer con puntas de pipeta, jeringas y otros elementos que se encuentran en los laboratorios ordinarios. Aunque es posible que los investigadores necesiten comprar tubos y bombas adicionales, no se necesitan equipos costosos. Así, este protocolo de cateterismo y pinza es más fácil de iniciar en comparación con reportes previos 12,13,14.

La técnica de pinza .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Pegamento adhesivo	Henkel AG & Co. KGaA	LOCTITE 454
Kit ELISA (péptido C)	Morinaga Institute of Bilogical Science Inc	M1304	Ratón C-peptide ELISA Kit ELISA
kit ELISA (insulina)	FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation	633-03411	LBIS Mouse Insulin ELISA Kit (U)
Práctico medidor de glucosa	Nipro Co.	11-777	Free Style Freedom Lite
Insulina (100U/ml)	Eli Lilly & Co.	428021014	Humulin R (100U/ml)
Ratón	Japón SLC Inc.	C57BL/6NCrSlc	C57BL
Sutura	Natsume seisakusho	C-23S-560 No.2	Bomba
jeringa	Pump Systems Inc.	NE-1000
Sutura sintética	VÖ MEL	HR-17
Tubing1	AS ONE Corporation	9-869-01	LABORAN(R) Tubo de silicona2
	Fisher Scientific	427400	BD Tubo de PE intramedic3
	IGARASHI IKA KOGYO CO., LTD.	tamaño5	Tubo de polietileno tamaño5

de esterilizada