Caracterização de Metabolic Estado em não-humanos Primatas com o Teste de Tolerância à glicose intravenosa

Summary

O objetivo deste protocolo é o de apresentar um método padrão para executar testes de tolerância à glicose intravenosa (IVGTTs) para avaliar o controle glicêmico em primatas não humanos e avaliar o seu estado metabólico do saudável dismetabólica.

Abstract

O teste de tolerância à glucose intravenosa (IVGTT) desempenha um papel fundamental na caracterização da homeostase da glucose. Quando tomados em conjunto com exames laboratoriais, inclusive dos níveis de glicose no sangue, tanto no alimentados e em jejum estado, HbA1c, níveis de insulina, história clínica de dieta, composição corporal e peso corporal, uma avaliação do controle glicêmico normal e anormal pode ser feita . Interpretação de um IVGTT é feito através da medição de alterações nos níveis de glucose e insulina ao longo do tempo em relação ao desafio de dextrose. Os componentes críticos a ser considerados são: os níveis de glucose de pico de insulina e chegaram em relação ao T0 (final da infusão de glucose), a taxa de eliminação da glucose K derivado a partir do declive de uma rápida eliminação de glucose no primeiro 20 min (T1 a T20), o tempo de para voltar à linha de base de glicose, e a área sob a curva (AUC). Estas medidas IVGTT irá mostrar alterações características à medida que a homeostase de glicose a partir de uma saudável toa estado metabólico doente ^5. Aqui descrevemos a caracterização de primatas não humanos (macacos rhesus e cynomolgus), que são o modelo mais relevante animais de diabetes do tipo II (DT2) em seres humanos e a IVGTT e quadro clínico desses animais a partir de uma magra saudável, para dismetabólica obesos, e T2D estado ^{8, 10, 11.}

Introduction

O IVGTT é um ensaio funcional conveniente que é rotineiramente utilizada para determinar a função das células-β em seres humanos em diferentes estados metabólicos ^{5, 7.} Em modelos animais de diabetes tipo 2, é bem reconhecido como uma ferramenta para caracterizar animais que mostram a progressão da doença metabólica de um saudável para um estado hiperglicémico dismetabólica ^{8, 9.} O modelo animal mais próximo de DT2 é demonstrada em primatas não humanos (PNH), dos quais rhesus e cynomolgus macacos são exemplos notáveis. Estes animais desenvolvem naturalmente T2D com os mesmos fatores de risco de idade e obesidade contribui para sua incidência como em humanos ^10. Além disso, há uma progressão da doença e patologia semelhante pancreática, apresentando depósitos amilóides medida que a doença progride dismetabólica ^11.

Aqui nós relatamos em nosso método padrão de realizar uma IVGTT em NHPs como parte de nossa caracterização colônia de estado metabólico nestes animais. Este método éfácil de executar em relação à outra mais demorado, e técnicas dispendiosas ^2. O IVGTT é útil para a caracterização de uma grande colônia de animais rápida e frequentemente. Quando tomados em consideração com o nível de hemoglobina glicosilada (HbA1c), história dietética e ingestão de alimentos do animal, bem como a sua magra massa gorda e do corpo por cento, o IVGTT é normalmente suficiente para caracterizar o estado metabólico de um animal e a progressão para a diabetes declarada ^{6 , 8.}

HbA1C representa o nível glicêmico média ao longo da vida de um glóbulo vermelho, proporcionando uma medida confiável dos níveis de glicose ao longo das seis semanas anteriores a três meses. Quando medido a partir da amostra de sangue de linha de base em jejum do IVGTT, este valor fornece uma janela para o controlo da glicemia durante os meses entre procedimentos. Se o animal tem a transição de dismetabólica para diabéticos desde a sua última IVGTT, um valor de HbA1C muito superior ao seu valor anterior indicariaque a transição começou logo após a sua última IVGTT, ao passo que, um valor de HbA1C mais perto de seu valor anterior indicaria que eles têm apenas recentemente transferida. De um modo geral, em macacos rhesus, a HbA1C valores superiores a 6% são considerados anormais, e indicam mau controlo glicémico ^{10, 23.}

glicemia devem ser interpretados dentro do contexto do comportamento e estado geral de saúde do animal como um todo. macacos diabéticos – como seres humanos – hiperfagia exposição, polidipsia e poliúria. habitação grupo de animais fornece desafios significativos para a medição desses indicadores e do cuidado individual necessários para dismetabólica e macacos diabéticos. Recomendamos isoladamente abrigando os animais, a fim de que o cuidado mais personalizado pode ser fornecido, e os marcadores comportamentais da saúde do macaco mais facilmente ser monitorado ^8. Além disso, os macacos diabéticos irá apresentar perda de peso, assim como um perfil lipídico elevado (maiorcolesterol, hipertrigliceridemia) e metabolismo mineral perturbado na química do soro. É importante para medir marcadores da função hepática e renal na química do soro, como danos a estes órgãos são frequentemente complicações de avançar metabólica distúrbio / diabetes, e podem ser co-determinantes do glicêmico, lipídico e desequilíbrios minerais ^{9, 11, 18, 24} .

Ao utilizar este método, os valores históricos gerado a partir de várias caracterizações, frequentes ao longo da vida de um macaco são de particular valor. Se outros procedimentos, como uma braçadeira de glicose ou classificados infusão de glicose (GGI), são necessários para avaliar plenamente a saúde de um animal, é comumente sobre caracterização inicial, quando sua história não está disponível. IVGTTs No entanto, uma vez que uma linha de base foi estabelecida, repetidas de uma frequência de três em três meses são normalmente suficiente para acompanhar o progresso de um animal. Isto é particularmente importante quando os animais estão inscritos em vários estudos ao longo de umano civil com base em seu estado metabólico. Embora a sua saúde pode permanecer relativamente estável por ano de cada vez, quando o estado metabólico de um animal piora, um aumento dramático na resistência à insulina e intolerância à glucose pode ocorrer muito rapidamente. os valores de HbA1c permitir alguma interpolação do declínio ou a melhoria do estado de saúde do animal entre os procedimentos agendados três meses de intervalo. Por esta razão, este método é ideal para a caracterização de animais utilizados em vários estudos longitudinais, ao longo do seu tempo de vida natural.

Protocol

Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Instituto David H. Murdock Research IACUC localizado no Campus North Carolina Research (NCRC), sob o protocolo 14-017, Caracterização de um modelo de primata não humano de diabetes e pré-diabetes / resistência à insulina e eficácia da terapêutica para melhorar a sensibilidade à insulina e a função metabólica. 1. Seleção de animais e preparação do estudo Select dieta e peso dos animais estáveis ​​com base …

Representative Results

Os resultados mostrados na Figura 1 são demonstrativas de curvas típicas de glucose e de insulina a partir maduros, saudáveis e diabéticos macacos cynomolgus ao longo de 30 min uma IVGTT. Os dados de macacos diabéticos saudáveis ​​e avançados são mostrados, a fim de contrastar as diferenças óbvias entre animais de ambos os extremos do intervalo de caracterização metabólica. Este protocolo IVGTT tem sido utilizado com sucesso pelos autores em macacos rhes…

Discussion

O IVGTT avalia a capacidade de libertação estimulada por glicose insulina por uma única infusão de dextrose com base no peso do corpo ^{5, 12, 13.} A partir do ensaio, a glucose no sangue em jejum e o nível de insulina é alcançada, e que permite uma avaliação da capacidade do animal para libertação de insulina e retornar o nível de glucose elevada no sentido da linha de base. Isto proporciona ao utilizador informação para caracterizar o animal como um normal de glicose e de controlo saudável níve…

Materials

Allegra X-15R Centrifuge			plasma: 4C @3000 rpm for 10 min
Sorvall ST16R Centrifuge			serum: 22C @3000 rpm for 10 min
Thermo Scientific -86C Freezer, Forma 88000 Series		Model: 88500A
Dextrose 50% (D50)	Webster	07-8008986	I.V. glucose infusate
3mL Luer Lock Syringe	Midwest Veterinary Suppy		serial blood draws
5ml Luer Lock Syringe	Midwest Veterinary Suppy		heparinized saline flush
10mL Luer Lock Syringe	Midwest Veterinary Suppy		delivery of I.V. D50
Gauze sponges 2×2	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, 2mL	VWR	95057-239	blood collection tubes
Aprotinin, 100mg	Sigma	A1153-100MG	blood collection tube protease additive
22g 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 10yd	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) 100mg/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