Caratterizzazione di metabolica Stato a non umani Primati con il endovenosa glucosio test di tolleranza

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.

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…

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 …

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 san…

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