İntravenöz Glikoz Tolerans Testi ile insan olmayan primatlarda Metabolik Durumu Karakterizasyonu
Summary
Bu protokolün amacı, insan dışı primatlarda glisemik kontrolü değerlendirmek ve dismetabolik sağlıklı onların metabolik durumunu değerlendirmek için intravenöz glikoz tolerans testi (IVGTT'ler) gerçekleştirmek için standart bir yöntem sunmaktır.
Abstract
İntravenöz glikoz tolerans testi (IVGTT) glikoz dengesinin karakterizasyonu önemli bir rol oynar. serum biyokimyasal profilleri, hem beslenen kan glikoz seviyelerinin kapsayıcı ve açlık durumunda, HbA1c, insülin düzeyleri, diyet klinik öykü, vücut kompozisyonu ve vücut ağırlığı durumu, normal ve anormal glisemik kontrolün değerlendirilmesi ile birlikte alındığında yapılabilir . Bir IVGTT'nin yorumlanması dekstroz meydan ilişkin zamanla kan şekeri ve insülin düzeylerinde değişiklikler ölçümü ile yapılır. Dikkate alınması gereken kritik bileşenleri şunlardır: T0 (glikoz infüzyon sonu), ilk 20 dakika içinde hızlı glikoz temizlenmesi eğiminden elde edilen glukoz temizlenme oranı K (T20 T1), zamana göre ulaşılan zirve glikoz ve insülin düzeyleri glikoz taban dönmek için, ve eğri (AUC) altındaki alan. Bu İVGTT önlemler sağlıklı bir t glikoz homeostasis hareket ettikçe karakteristik değişiklikler gösteriroa hastalıklı metabolik durumu 5. Bu yazıda gelen insanlarda Tip II diyabet (T2D) en alakalı hayvan modeli ve İVGTT ve bu hayvanların klinik profilleri insan dışı primatlarda (Rhesus ve sinomolgus makakları), karakterizasyonu anlatacağım bir obez dismetabolik için, sağlıklı yalın, ve T2D devlet 8, 10, 11.
Introduction
IVGTT rutin farklı metabolik Devletleri 5 7 insanlarda β-hücresi fonksiyonunu belirlemek için kullanılan uygun bir işlevsel tahlildir. T2D hayvan modellerinde, bu da iyi metabolik hastalık ilerlemesini gösteren hayvanlar karakterize etmek için bir araç olarak kabul edilmektedir bir dismetabolik hiperglisemik hal 8, 9 sağlıklı. T2D en yakın hayvan modeli, rhesus ve sinomolgus maymunları önemli örneklerdir olan insan olmayan primatlarda (NHPs), gösterilmektedir. Bu hayvanlar doğal insanlarda 10 gibi yaş ve sıklığı katkıda obezite aynı risk faktörleri ile T2D gelişir. Ayrıca, orada da benzer bir hastalık ilerlemesi ve dismetabolik hastalığı 11 ilerledikçe pankreas patoloji amiloid birikimi gösteren.
İşte bu hayvanlarda metabolik durumunun bizim koloni karakterizasyonu bir parçası olarak NHPs bir İVGTT gerçekleştirme standart yönteme rapor. Bu yöntem, birtüketen diğer, daha zaman ve pahalı teknikler 2 göreli gerçekleştirmek kolay. IVGTT hızlı ve sık sık hayvanların büyük bir koloni karakterize etmek için yararlıdır. Glike hemoglobin (HbA1C) düzeyi ile dikkate alındığında, hayvanın beslenme ve gıda alımı tarih, yanı sıra yüzde yağsız kütle ve vücut yağ, İVGTT normalde aşikar diyabet 6 doğru bir hayvanın metabolik durumunu ve ilerlemesini karakterize etmek için yeterlidir 8.
HbA1C üç ay önceki altı hafta içinde glikoz seviyelerinin güvenilir bir ölçümünü sağlayan bir kırmızı kan hücresinin ömrü boyunca ortalama glisemik düzeyini temsil eder. IVGTT'nin oruç bazal kan örneğinden ölçüldüğünde, bu değer prosedürleri arasında aylarda glisemik kontrol içine bir pencere sağlar. hayvan son IVGTT'nin beri diyabetik için dismetabolik dan geçiş ise, önceki değerinden çok daha yüksek bir HbA1C değeri işaret ederGeçiş yakında başladı son IVGTT'nin sonra ise, yakın önceki değere bir HbA1C değeri sadece son zamanlarda geçişini olduğunu işaret eder. Genel olarak, rhesus makak içinde, HbA1C% 6 kötü glisemik kontrolü 10, 23 anormal kabul edilir ve işaret edilir daha fazla değer verir.
Glisemi düzeyleri bir bütün olarak hayvan davranışı ve genel sağlığı kapsamında değerlendirilmelidir. Diyabetik makakları – sergi hyperphagia, polidipsi, poliüri ve – insanlar gibi. Hayvanların grup konut dismetabolik ve diyabetik maymunlar için gerekli bu göstergeler ve bireysel bakım ölçümü için önemli zorluklar sağlar. Bu, tek başına fazla kişisel bakım sağlanabilir sırayla hayvanları konut tavsiye ve daha kolay bir şekilde maymun sağlığı davranışsal belirteçleri 8 izlenmelidir. Buna ek olarak, diyabetik makakları kilo kaybı, yanı sıra artan yüksek bir lipid profili (sergileyecekkolesterol, hipertrigliseridemi) ve serum kimyasında rahatsız mineral metabolizması. Bu organlara zarar metabolik bozukluk / diyabet ilerleyen komplikasyonları genellikle, ve glisemik, lipid ve mineral dengesizlikleri 9, 11, 18 ortak belirleyicileri olabilir 24 gibi, karaciğer ve serum kimyasında böbrek fonksiyonunun belirteçleri ölçmek önemlidir .
Bu yöntemi kullanırken bir maymunun hayat belirli değere sahip üzerine, tarihi değerleri çoklu sık karakterizasyonu oluşturulan. Böyle bir glikoz kelepçe veya kademeli glukoz infüzyon (GGI) gibi diğer işlemler, tam bir hayvanın sağlığını değerlendirmek için gerekli olup olmadığını kendi geçmişi kullanılamaz olduğunda, ilk karakterizasyonu üzerine yaygın olduğunu. her üç ayda bir bir sıklıkta bir temel oluşturulmuştur Ancak, bir kez tekrarlanan IVGTT'ler, operasyondan bir hayvanın ilerlemesini takip etmek için, normal olarak yeterlidir. hayvanlar üzerinde birden fazla çalışmalar alındı zaman bu özellikle önemlidirtakvim yılı metabolik durumuna dayalı. sağlık bir seferde yıl nispeten istikrarlı kalabilir sırasında bir hayvanın metabolik durumu kötüleşir zaman, insülin direnci ve glukoz intoleransı dramatik bir artış çok hızlı oluşabilir. HbA1C değerleri üç ay arayla planlanan prosedürleri arasında hayvan sağlık durumunun azalması ya da bazı gelişmeler enterpolasyon için izin verir. Bu nedenle, bu yöntem, doğal ömrü boyunca birden fazla uzunlamasına çalışmalarda kullanılan hayvanların vasıflandırılması için idealdir.
Protocol
Representative Results
Discussion
İVGTT tahlil itibaren, açlık kan şekeri ve insülin seviyesinin elde edilir. Vücut ağırlığı 5, 12, 13 dayalı tek bir dekstroz infüzyon ile glukoz ile uyarılmış insülin salınımı kapasitesini değerlendirir ve hayvanın kapasitesinin değerlendirilmesini sağlar insülin bırakın ve başlangıca doğru yükselmiş glukoz düzeyi döndürür. Bu normal bir glukoz ve insülin düzeyi, sağlıklı kontrol, Normogliseminin ile hiperinsülinemik dismetabolik hayvan veya bir hiperglisemik insülin…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar DHMRI CLAS hayvan bakım personelinin güçlü bir destek kabul etmek istiyorum, Tesis Müdürü Sayın Daniel Peralta ve katılan veteriner Dr. Glicerio Ignacio, DVM MRCVS.
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 |
Riferimenti
- Bergman, R., Phillips, L., Cobelli, C. Physiologic evaluation of factors controlling glucose tolerance in man. J. Clin. Invest. 68, 1456-1457 (1981).
- Bergman, R., Prager, R., Volund, A., Olefsky, J. M. Equivalence of the insulin sensitivity index in man derived by the minimal model and the euglycemic glucose clamp. J. Clin. Invest. 79, 790-800 (1987).
- Hovorka, R., et al. Partitioning glucose distribution/transport, disposal, and endogenous production during IVGTT. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 282, E992-E1007 (2002).
- Salinari, S., Guidone, C., Bertuzzi, A., Manco, M., Asnaghi, S., Mingrone, G. First-phase insulin secretion restoration and differential response to glucose load depending on the route of administration in type 2 diabetic subjects after beriatric surgery. Diabetes Care. 32 (3), 375-380 (2009).
- Roden, M. . Clinical Diabetes Research: Methods and Techniques. , (2007).
- Cobelli, C., Pacini, G. Insulin secretion and hepatic extraction in humans by minimal modeling of c-peptide and insulin kinetics. Diabetes. 37, 223-231 (1988).
- Lorenzo, C., et al. Disposition index, glucose effectiveness, and conversion to type 2 diabetes: the insulin resistance atherosclerosis study. Diabetes Care. 33, 2098-2103 (2010).
- Hansen, B. C. Investigation and treatment of type 2 diabetes in nonhuman primates. Methods Mol Biol. 933, 177-185 (2012).
- Hansen, B. C., Bodkin, N. L. Standardization of IVGTT. Importance of method used to calculate glucose disappearance. Diabetes Care. 16 (5), 847 (1993).
- Hardwood, J. H., Listrani, P., Wagner, J. D. Nonhuman primates and other animal models in diabetes research. J Diabetes Sci Tech. 3, 503-514 (2012).
- De Koning, E. J., Bodkin, N. L., Hansen, B. C., Clark, A. Diabetes mellitus in Macaca mulatta monkeys is characterized by islet amyloidosis and reduction in beta-cell population. Diabetologia. 36, 378-384 (1993).
- Letiexhe, M. R., Scheen, A. J., Gerard, P. L., Desaive, C., Lefebvre, P. J. Insulin secretion, clearance and action before and after gastroplasty in severely obese subjects. Int J Obes Relat Metab Disord. 18, 295-300 (1994).
- Letiexhe, M. R., Scheen, A. J., Gerard, P. L., Desaive, C., Lefebvre, P. J. Postgastroplasty recovery of ideal body weight normalizes glucose and insulin metabolism in obese women. J Clin Endocrinol Metab. 80, 364-369 (1995).
- Kim, S. H., Abbasi, F., Chu, J. W., McLaughlin, T. L., Lamendola, C., Polonsky, K. S., Reaven, G. M. Rosiglitazone reduces glucose-stimulated insulin secretion rate and increases insulin clearance in nondiabetic, insulin-resistant individuals. Diabetes. 54, 2447-2452 (2005).
- Toffolo, G., Breda, E., Cavaghan, M. K., Ehrmann, D. A., Polonsky, K. S., Cobelli, C. Quantitative indexes of beta-cell function during graded up and down glucose infusion from C-peptide minimal models. Am J Physiol Endocrinol Metab. 280, E2-E10 (2001).
- Wang, X., et al. Quantification of beta-cell insulin secretory function using a graded glucose-infusion with C-peptide deconvolution in dysmetabolic, and diabetic cynomolgus monkeys. Diabetology and Metabolic Syn. 5, 40 (2013).
- Xiao, Y. F., Wang, B., Wang, X., Du, F., Benzinou, M., Wang, Y. X. Xylazine-induced reduction of tissue sensitivity to insulin leads to acute hyperglycemia in diabetic and normoglycemic monkeys. Anesthesiology. 13 (33), (2013).
- Porte, D., Kahn, S. β-cell dysfunction and failure in type 2 diabetes potential mechanisms. Diabetes. 50, S160-S163 (2001).
- DeFronzo, R. A., Tobin, J. D., Andres, R. Glucose clamp technique: a method for quantifying insulin secretion and resistance. American Journal of Physiology. 237 (3), G214-G223 (1979).
- Ferrannini, E., Gastaldelli, A., Miyazaki, Y., Matsuda, M., Mari, A., DeFronzo, R. A. β-cell function in subjects spanning the range from normal glucose tolerance to overt diabetes: a new analysis. J Clin Endocrinol Metab. 90 (1), 493-500 (2005).
- Vaughan, K. L., Szarowicz, M. D., Herbert, R. L., Mattison, J. A. Comparison of anesthesia protocols for intravenous glucose tolerance testing in rhesus monkeys. J Med Primatol. 43, 162-168 (2014).
- Kemnitz, J. W., Kraemer, G. W. Assessment of glucoregulation in rhesus monkeys sedated with ketamine. American Journal of Primatology. 3, 201-210 (1982).
- Dutton, C. J., Parvin, C. A., Gronowski, A. M. Measurement of glycated hemoglobin percentages for use in the diagnosis and monitoring of diabetes mellitus in nonhuman primates. Am J Vet Res. 64, 562-568 (2003).
- Rai, V., Iyer, U., Mani, I., Mani, U. V. Serum biochemical changes in insulin dependent and non-insulin dependent diabetes mellitus and their role in the development of secondary complications. Int J Diab Dev Countries. 17, 33-37 (1997).
- Shirasaki, Y., Yoshioka, N., Kanazawa, K., Maekawa, T., Horikawa, T., Hayashi, T. Effect of physical restraint on glucose tolerance in cynomolgus monkeys. J Med Primatol. 42, 165-168 (2013).
