Summary

Iperinsulinemico-euglicemico pinza nei topi

Published: February 07, 2011
doi:

Summary

Il iperinsulinemico-euglicemico pinza è il "gold standard" per la valutazione dell'azione dell'insulina. L'insulina è infusa a velocità costante stimolo del glucosio. La quantità di glucosio esogeno infusa per contrastare questo calo è indice di sensibilità all'insulina. Ecco la procedura viene eseguita su un consapevole, ratto sfrenato.

Abstract

Diabete di tipo 2 (T2D) è in rapido aumento della prevalenza. Caratterizzata da produzione di insulina sia inadeguata o l'impossibilità di utilizzare l'insulina prodotta, i risultati T2D a elevati livelli di glucosio nel sangue. Il "gold-standard" nel valutare la sensibilità all'insulina è un iperinsulinemico-euglicemico morsetto o clamp insulina. In questa procedura, l'insulina è infusa a velocità costante con una conseguente diminuzione del glucosio nel sangue. Per mantenere la glicemia ad un livello costante, glucosio esogeno (D50) viene infusa nella circolazione venosa. La quantità di glucosio infusa per mantenere l'omeostasi è indice di sensibilità all'insulina. Qui vi mostriamo la procedura di base morsetto in cronicamente cateterizzati, sfrenato, ratto cosciente. Questo modello consente al sangue di essere raccolte con lo sforzo minimo per l'animale. Dopo l'induzione dell'anestesia, un'incisione mediana è fatto e l'arteria carotide comune sinistra e destra della vena giugulare sono cateterizzati. Cateteri inseriti sono lavata con soluzione salina eparinizzato, poi esteriorizzato e protetto. Gli animali sono ammessi a recuperare per 4-5 giorni prima di esperimenti, con aumento di peso monitorati giornalmente. Soltanto gli animali che per ritrovare il peso pre-intervento i livelli vengono utilizzati per gli esperimenti. Il giorno dell'esperimento, i ratti sono digiunato e collegati a pompe contenente insulina e D50. Glucosio al basale è valutata dalla linea arteriosa ed utilizzato un punto di riferimento per tutto l'esperimento (euglicemia). In seguito a questo, l'insulina è infusa a velocità costante nella circolazione venosa. Per abbinare il calo di glucosio nel sangue, D50 è infusa. Se il tasso di infusione D50 è superiore al tasso di assorbimento, un aumento del glucosio si verificherà. Allo stesso modo, se il tasso è insufficiente per soddisfare tutta l'assorbimento di glucosio del corpo, una goccia si verificherà. Titolazione di glucosio continua fino a letture del glucosio stabili sono realizzati. I livelli di glucosio e la velocità di infusione del glucosio durante questo periodo stabili sono registrati e riportati. Risultati forniscono un indice di sensibilità all'insulina tutto il corpo. La tecnica può essere raffinato per soddisfare specifiche esigenze sperimentali. E 'ulteriormente migliorata con l'uso di traccianti radioattivi che possono determinare il tessuto specifico di insulina glucosio-stimolata così come tutta fatturato glucosio corpo.

Protocol

R: cateterizzazione chirurgica di circolazione venosa e arteriosa Parte 1: catetere arterioso e venoso Preparazione Tagliare 15 cm di PE-50 (diametro interno di 0,58 millimetri (0,023 ") x un diametro esterno di 0,965 millimetri (0,038"). Tagliare una sezione di tubo silastic 1 millimetro (0,76 mm (0.030 ") di diametro interno x 1,65 millimetri (0,065 ") di diametro esterno) per l'utilizzo come contenimento tallone. Il contenimento tallone impedisce al ratto d…

Discussion

Inizialmente sviluppato per l'indagine della sensibilità all'insulina negli esseri umani, la procedura di clamp è stato adattato ad altre specie tra cui ratti e topi di laboratorio. Modelli animali di accertamento della resistenza all'insulina fornisce un aiuto importante nella comprensione della fisiopatologia della sensibilità all'insulina e le patologie associate, nonché l'individuazione di interventi terapeutici che possiedono 1,2 clinico valore. Diversi metodi per valutare la sens…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto dal Canadian Institutes of Health Research e Genome Canada.JS detiene premi stipendio il sostegno della ricerca sul patrimonio Alberta Foundationfor medica, Heart and Stroke Foundation del Canadaand Diabetes Association canadese. Un ringraziamento speciale a David Wasserman e Bracy Bingle per insegnare questa procedura per il laboratorio di Shearer.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Intramedic Polyethylene Tubing (PE-50) Fisher Scientific 14-170-12B Internal diameter of .58mm (.023″) x Outer diameter of .965mm (.038″)
Dow Corning Silastic Laboratory Tubing Fisher Scientific 11-189-15C Internal diameter of .76mm (0.030″) x Outer diameter of 1.65mm (0.065″)
Tygon S-50-HL Medical Tubing Harvard Apparatus PY2 72-1251 Internal diameter of 3.2mm (0.125″) x Outer diameter of 4.7mm (0.1875″)
Loctite Super Glue Grand & Toy 32237 Gel Control
Sterile Surgical Blade VWR BD371610  
Curved Micro Dissecting Forceps George Tiemann & Co. 160-20 x 2
Straight Micro Dissecting Forceps George Tiemann & Co. 160-15 x 2
Curved Hemostat George Tiemann & Co. 105-1135 x 2
Straight Hemostat George Tiemann & Co. 105-1130 x 2
Hemostat Tip Guards Robbins Instruments, Inc. 15.09-2-004  
Straight Surgery Scissors George Tiemann & Co. 105-402  
VENOJECT Multi-Sample Luer Adapter Terumo Medical Products 810127A 21 guage, 1 in.
Sterile Catheter Introducer Becton Dickinson 406999  
14-gauge Blunt Needle Becton Dickinson 511310 14 guage, 2 in.
Sterile Surgical Suture Johnson & Johnson Medical Products 1679H Silk, size 3-0
Non-Sterile Surgical Suture Angiotech Pharmaceuticals, Inc. SP116 Silk, size 4-0
Cotton Swabs VWR 10806-005  
4ply Gauze Pads VWR CA43845-062  
Small Animal Cordless Clippers Harvard Apparatus 729063  
Isoflurane Halocarbon Products Corp. IPN-45  
Anesthetic Cart Benson Medical Industries, Inc.    
70 % Ethanol Fisher Scientific HC-1000  
Betadine Antiseptic Solution Western Drug Distribution Centre Ltd. 105267  
Model 11 Plus Syringe Pump Harvard Apparatus 702208  
Stainless Steel Tubing Couplers Harvard Apparatus 72-4434 23 gauge, 0.3 in.
Stainless Steel Tubing Plugs Harvard Apparatus 72-4436 23 gauge, 0.5 in.
Stainless Steel Blunt Needles Instech Laboratories, Inc. LS22 22 gauge
60 Degree Y-Connectors Small Parts STCY-22-05 22 gauge
CritSpin Micro-hematocrit Centrifuge Iris Sample Processing CS12  
Mini Centrifuge Fisher Scientific 05-090-100  
Micro Centrifuge Tubes VWR 53550-778  
50ml polypropylene centrifuge tubes VWR 89004-364  
1ml Plastic Slip Tip Syringes Becton Dickinson 309602  
3ml Plastic Luerlok Tip Syringes Becton Dickinson 309585  
Heparin Anticoagulant Injection Western Drug Distribution Centre Ltd. 102824 Manufacturer: LEO Pharma Inc. Conc. 1000 IU
EDTA Solution Promega Corp. V4231 0.5 M, pH 8.0
Saline Western Drug Distribution Centre Ltd. ABB7983154 Manufacturer: Hospira 0.9% Sodium Chloride
50% Dextrose Vetoquinol 8DEX012D  
Humulin-R Eli Lilly HI-210 100U/ml
1ml Insulin Syringes Becton Dickinson 309311  
Fisherbrand* Hemato-Seal Sealant Fisher Scientific 02-678  
Fisherbrand* Microhematocrit Capillary Tubes Fisher Scientific 22-362-574  
One Touch Ultra Test Strips LifeScan, Inc. AW 085-314H  
One Touch Ultra Blood Glucose Meter LifeScan, Inc. AW 085-314B  
Sodium Pentobarbitol Ceva Sante Animale 1715 138 Conc. 54.7mg/ml
Red Laboratory Labeling Tape VWR 89097-932  
Blue Laboratory Labeling Tape VWR 89097-936  
Weigh Scale Fisher Scientific 01-913-88  
Vortex VWR 58815-234  
Timer VWR 62344-641  

References

  1. Halseth, A. E., Bracy, D. P., Wasserman, D. H. Limitations to basal and insulin-stimulated skeletal muscle glucose uptake in the high-fat-fed rat. Am J Physiol Endocrinol Metab. 279, E1064-E1071 (2000).
  2. Halseth, A. E., Bracy, D. P., Wasserman, D. H. Limitations to muscle glucose uptake due to high fat feeding. Am. J. Physiol. 279, E1064-E1071 (2000).
  3. Muniyappa, R., Lee, S., Chen, H., Quon, M. J. Current approaches for assessing insulin sensitivity and resistance in vivo: advantages, limitations, and appropriate usage. Am J Physiol Endocrinol Metab. 294, 15-26 (2008).
  4. Cho, H. Insulin resistance and a diabetes mellitus-like syndrome in mice lacking the protein kinase Akt2 (PKB beta). Science. 292, 1728-1731 (2001).
  5. Dubois, M. J. The SHP-1 protein tyrosine phosphatase negatively modulates glucose homeostasis. Nat Med. 12, 549-556 (2006).
  6. Pacini, G., Thomaseth, K., Ahren, B. Contribution to glucose tolerance of insulin-independent vs. insulin-dependent mechanisms in mice. Am J Physiol Endocrinol Metab. 281, 693-703 (2001).
  7. Herbach, N. Dominant-negative effects of a novel mutated Ins2 allele causes early-onset diabetes and severe beta-cell loss in Munich Ins2C95S mutant mice. Diabetes. 56, 1268-1276 (2007).
  8. Maeda, N. Diet-induced insulin resistance in mice lacking adiponectin/ACRP30. Nat Med. 8, 731-737 (2002).
  9. Potenza, M. A., Marasciulo, F. L., Tarquinio, M., Quon, M. J., Montagnani, M. Treatment of spontaneously hypertensive rats with rosiglitazone and/or enalapril restores balance between vasodilator and vasoconstrictor actions of insulin with simultaneous improvement in hypertension and insulin resistance. Diabetes. 55, 3594-3603 (2006).
  10. Ayala, J. E., Bracy, D. P., McGuinness, O. P., Wasserman, D. H. Considerations in the design of hyperinsulinemic-euglycemic clamps in the conscious mouse. Diabetes. 55, 390-397 (2006).
  11. Wasserman, D. H., Ayala, J. E., McGuinness, O. P. Lost in translation. Diabetes. 58, 1947-1950 (2009).
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Cite This Article
Hughey, C. C., Hittel, D. S., Johnsen, V. L., Shearer, J. Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp in the Conscious Rat. J. Vis. Exp. (48), e2432, doi:10.3791/2432 (2011).

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