מהדק היפרגליקמי ומהדק היפוגליקמי בעכברים מודעים

Summary

מהדק היפרגליקמי משמש למדידת שחרור אינסולין עם ריכוז גלוקוז גבוה יותר בדם. מהדק היפוגליקמי מיועד למדידת ייצור גלוקוז המושרה על ידי תגובות נגד ויסות. שתי השיטות משתמשות באותו הליך כירורגי. כאן, אנו מציגים טכניקת מהדק להערכת מטבוליזם גלוקוז מערכתי.

Abstract

סוכרת (DM) נגרמת על ידי שחרור אינסולין לא מספיק מתאי β הלבלב (סוג 1 DM) ורגישות לאינסולין בשרירים, בכבד וברקמות השומן (סוג 2 DM). הזרקת אינסולין מטפלת בחולי DM אך מובילה להיפוגליקמיה כתופעת לוואי. קורטיזול וקטכולאמינים משתחררים כדי להפעיל את ייצור הגלוקוז מהכבד כדי לשחזר היפוגליקמיה, הנקראת תגובות נגד ויסות (CRR). במחקר DM באמצעות מודלים של מכרסמים, בדיקות סבילות לגלוקוז והזרקת 2-דאוקסי-גלוקוז משמשות למדידת שחרור אינסולין ו-CRR, בהתאמה. עם זאת, ריכוזי הגלוקוז בדם משתנים באופן מתמשך במהלך ניסויים, מה שגורם לקשיים בהערכת שחרור אינסולין נטו ו- CRR. מאמר זה מתאר שיטה שבה גלוקוז בדם נשמר על 250 מ"ג / ד"ל או 50 מ"ג / ד"ל בעכברים מודעים כדי להשוות את שחרור הורמוני אינסולין ו- CRR, בהתאמה.

צינורות פוליאתילן מושתלים בעורק התרדמה ובווריד הצוואר של העכברים, והעכברים מורשים להתאושש מהניתוח. צינור הוורידים הצווארי מחובר למזרק המילטון עם משאבת מזרק כדי לאפשר עירוי אינסולין או גלוקוז בקצב קבוע ומשתנה. צינורות עורק התרדמה מיועדים לאיסוף דם. עבור מהדק היפרגליקמי, 30% גלוקוז הוא חדורים לתוך הווריד, ואת רמות הגלוקוז בדם נמדדים מן הדם העורקי כל 5 דקות או 10 דקות. שיעור העירוי של 30% גלוקוז מוגבר עד רמת הגלוקוז בדם הופך 250 מ"ג / ד"ל. הדם נאסף כדי למדוד את ריכוזי האינסולין. עבור מהדק היפוגליקמי, אינסולין של 10 mU / kg / min מוחדר יחד עם 30% גלוקוז, ששיעור העירוי שלו משתנה כדי לשמור על 50 מ"ג / ד"ל של רמת הגלוקוז בדם. הדם נאסף כדי למדוד הורמונים נגד ויסות כאשר גם עירוי גלוקוז וגם גלוקוז בדם מגיעים למצב יציב. גם מלחציים היפרגליקמיים וגם מהדקים היפוגליקמיים יש את אותו הליך כירורגי ומערך ניסיוני. לפיכך, שיטה זו שימושית עבור חוקרים של מטבוליזם גלוקוז מערכתי.

Introduction

גלוקוז הוא מקור אנרגיה חשוב לתאים, ומחסור בגלוקוז יכול להוביל למגוון תסמינים וסיבוכים. במקרה של גלוקוז נמוך (היפוגליקמיה, בדרך כלל פחות מ 70 מ"ג / ד"ל ברמת גלוקוז בדם בצום, אבל לא צריך להיקבע על ידי ערך יחיד¹), הסימפטומים הנפוצים ביותר כוללים חולשה, בלבול, הזעה, וכאבי ראש. זה יכול גם לשבש את תפקוד המוח ולהגדיל את הסיכון לאירועים קרדיווסקולריים ותמותה². לעומת זאת, היפרגליקמיה היא מצב רפואי שבו ריכוז הגלוקוז בפלזמה עולה על רמות נורמליות (בדרך כלל > 126 מ"ג / ד"ל ברמת גלוקוז בדם בצום^{רמה 3}). זה יכול להתרחש אצל אנשים עם סוכרת שיש להם או גירעון בייצור אינסולין או ניצול. היפרגליקמיה עלולה להוביל לחמצת קט....

Protocol

כל הנהלים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) באוניברסיטת קומאמוטו.

הערה: להקלה על כאבים, איבופרופן ניתן במי שתייה (0.11 מ"ג / מ"ל) במשך 48 שעות, ובופרנורפין (0.05-0.1 מ"ג / ק"ג i.p.) ניתן 30 דקות לפני הניתוח. התנאים הסטריליים כוללים כפפות, מסכות ומכשירים אוטוקלאביים מ.......

Discussion

השיטה המתוארת כאן היא פשוטה שניתן לעשות עם קצוות פיפטה, מזרקים, ופריטים אחרים הנמצאים במעבדות רגילות. למרות שייתכן שהחוקרים יצטרכו לרכוש צינורות ומשאבות נוספים, אין צורך בציוד יקר. לכן, פרוטוקול זה של צנתור ומהדק קל יותר להתחיל בהשוואה לדיווחים קודמים 12,13,14........

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Adhesive glue	Henkel AG & Co. KGaA	LOCTITE 454
ELISA kit (C-peptide)	Morinaga Institute of Bilogical Science Inc	M1304	Mouse C-peptide ELISA Kit
ELISA kit (insulin)	FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation	633-03411	LBIS Mouse Insulin ELISA Kit (U-type)
Handy glucose meter	Nipro Co.	11-777	Free Style Freedom Lite
Insulin (100U/ml)	Eli Lilly & Co.	428021014	Humulin R (100U/ml)
Mouse	Japan SLC Inc.	C57BL/6NCrSlc	C57BL
Suture	Natsume seisakusho	C-23S-560 No.2	Sterilized
Syringe Pump	Pump Systems Inc.	NE-1000
Synthetic suture	VÖMEL	HR-17
Tubing1	AS ONE Corporation	9-869-01	LABORAN(R) Silicone Tube
Tubing2	Fisher Scientific	427400	BD Intramedic PE Tubing
Tubing3	IGARASHI IKA KOGYO CO., LTD.	size5	Polyethylene tubing size5