13 listopada 2016
Celem tego protokołu jest przedstawienie standardowej metody przeprowadzania dożylnych testów tolerancji glukozy (IVGTT) w celu oceny kontroli glikemii u naczelnych innych niż ludzie i oceny ich statusu metabolicznego od zdrowego do dysmetabolicznego.
Ogólnym celem tego dożylnego testu tolerancji glukozy lub IVGTT jest scharakteryzowanie postępu choroby metabolicznej u makaków, od stanu zdrowego do niemetabolicznego, hiperglikemicznego. Metoda ta może być stosowana do ustalania kohort pacjentów stratyfikowanych według ich statusu metabolicznego w celu dietetycznego lub farmakologicznego badania skuteczności terapeutycznej leczenia insulinooporności w cukrzycy. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest łatwa do wykonania w porównaniu z innymi, bardziej czasochłonnymi i kosztownymi technikami.
14 do 18 godzin przed rozpoczęciem zabiegu należy wyjąć pokarm z klatki makaka, aby uniknąć poposiłkowej zmienności wartości glikemicznej. Następnego ranka zważ zwierzę pod wpływem środków uspokajających. Następnie umieść naczelnego w pozycji bocznej leżącej na podgrzewanym stole zabiegowym.
Co 15 do 20 minut użyj pulsoksymetru, aby zmierzyć tętno i nasycenie tlenem w obwodowych naczyniach włosowatych. Użyj stopera, aby zmierzyć częstość oddechów i termometru, aby zmierzyć temperaturę doodbytniczo. Upewnij się, że błona śluzowa wokół dziąseł i warg jest wilgotna i różowa przy każdym badaniu parametrów klinicznych.
Po potwierdzeniu wyjściowego stanu zdrowia zwierzęcia użyj maszynki do strzyżenia, aby przyciąć włosy z obszarów, w których zostaną wprowadzone cewniki, a następnie sterylizuj oba obszary naprzemiennie peelingami z chlorheksydyny i 70% alkoholu. Gdy miejsca będą gotowe, włóż pierwszy cewnik i przymocuj przynętę do płukania heparyny z solą fizjologiczną za pomocą trójdrożnego kurka. To jest miejsce pobierania próbek.
Przyklej kran taśmą, aby przymocować go do nogi. Umieszczenie cewnika ma kluczowe znaczenie dla drożności i precyzyjnego seryjnego pobierania krwi. Dlatego ważne jest, aby wziąć pod uwagę przyśrodkowy i bardziej proksymalny obszar żyły odpiszczelowej, aby łatwo zabezpieczyć i manipulować heparynizowanym systemem flush in-lock.
Następnie umieść drugi cewnik i podłącz port do wlewu dekstrozy, a następnie podaj jeden mililitr płukania heparynizowaną solą fizjologiczną, aby utrzymać patent kaniuli do czasu infuzji dekstrozy. Przyklej port do ramienia, aby go zabezpieczyć. Gdy oba cewniki są na swoim miejscu, uzyskaj próbkę wyjściową i użyj ręcznego glukometru do pomiaru poziomu glukozy we krwi na czczo.
Zabezpiecz próbkę surowicy do standardowej analizy chemicznej, a także próbkę krwi pełnej do pełnej morfologii krwi, aby ocenić ogólny stan zdrowia zwierzęcia. Odwróć próbkę krwi pełnej. Po każdym pobraniu krwi wymieszaj próbki w probówkach EDTA z inhibitorami proteazy.
Po uzyskaniu próbek wyjściowych należy podawać 50% dawkę dekstrozy w ciągu 30 sekund przez port do infuzji dekstrozy. Następnie przepłukać pięcioma mililitrami heparynizowanej soli fizjologicznej, aby w porcie nie pozostała dekstroza. Pod koniec infuzji należy zmienić rękawiczki, ponieważ pozostałości dekstrozy z naparu mogą zanieczyścić kolejne próbki krwi.
Pierwszą próbkę po infuzji ustala się w czasie trzech minut od zakończenia infuzji dekstrozy, następnie próbki w T pięć, siedmiu, 10, 15 i 20 minutach, przy czym ostatnia próbka jest uzyskiwana w czasie 30 minut. Odwirować próbki do analizy glukozy i insuliny w ciągu 10 minut od pobrania, a następnie podzielić osocze na kriowialne w celu zamrożenia i przechowywania w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza, aż do dalszej analizy próbek. Podczas pobierania próbki T trzy użyj ręcznego glukometru, aby sprawdzić poziom glukozy we krwi w celu potwierdzenia wlewu dekstrozy.
Po pobraniu ostatniej próbki wyjmij kaniule, wywierając nacisk na miejsca cewnikowania w celu hemostazy i monitoruj zwierzę, aż w pełni wyzdrowieje. Tutaj pokazane są typowe krzywe glukozy i insuliny dojrzałych, zdrowych i chorych na cukrzycę makaków cynomolgus w trakcie 30-minutowego IVGTT. Wyjściowe wartości glukozy na czczo zdrowych makaków mogą wynosić od 50 do 60 miligramów na decylitr, przy początkowym wzroście stężenia glukozy w osoczu obserwowanym w trzyminutowym punkcie czasowym T.
Jest to znacznie mniej niż typowy skok stężenia glukozy w osoczu wykazywany przez zwierzęta z cukrzycą. W trakcie zabiegu poziom glukozy u zdrowych zwierząt często wraca do wartości wyjściowych, podczas gdy poziomy u zwierząt dysmetabolicznych i chorych na cukrzycę nie ulegają zmianie. Towarzysząca jej krzywa insuliny dla zdrowego zwierzęcia wykazuje dwa szczyty, odpowiadające początkowemu szybkiemu spadkowi stężenia glukozy we krwi, w którym pośredniczy w większej niż normalnie obwodowy wpływ insuliny na transport i wychwyt glukozy.
Wielkość tych obwodowych efektów, nawet w pierwszej fazie odpowiedzi insulinowej, nie jest równa wkładowi wątroby w obniżenie poziomu glukozy, co podczas mniejszego, ale bardziej utrzymującego się drugiego piku insulinowego ma największy wpływ na poziom glikemii poprzez hamowanie endogennej produkcji glukozy. Gdy zwierzę stanie się nadmiernie chore na cukrzycę, produkcja insuliny w odpowiedzi na bolus dekstrozy drastycznie spada. Poziom glikemii pozostanie podwyższony w trakcie zabiegu.
Podobnie jak w przypadku glukozy, klirens zachodzi obecnie prawie wyłącznie za pośrednictwem mechanizmów niezależnych od insuliny. Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak stopniowany wlew glukozy lub hiperinsulinemiczny zacisk euglikemiczny, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące wrażliwości na insulinę. Nie zapominaj, że praca z igłami wystawionymi na działanie krwi makaków może być niezwykle niebezpieczna ze względu na potencjalne narażenie na wirusa opryszczki typu B.
Podczas wykonywania tej procedury należy zawsze przestrzegać środków ostrożności, takich jak noszenie odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej i zachowanie szczególnej ostrożności podczas obchodzenia się z ostrymi narzędziami.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy protokół opisuje ustandaryzowaną metodę przeprowadzania dożylnych testów tolerancji glukozy (IVGTT) u naczelnych, a konkretnie u makaków, w celu oceny kontroli glikemicznej i stanu metabolicznego. Technika ta została opracowana, aby ułatwić ocenę postępu chorób metabolicznych od stanów zdrowych do stanów dysmetabolicznych.
Dożylny test tolerancji glukozy (IVGTT) u naczelnych zwierząt nie-ludzkich stanowi platformę o znaczeniu translacyjnym do charakteryzacji stanu metabolicznego i kontroli glikemicznej, dostarczając bezpośrednich informacji dla badań nad wczesnymi stadiami cukrzycy i chorób metabolicznych. Umożliwiając precyzyjny pomiar dynamiki glukozy i insuliny, IVGTT zwiększa wiarygodność prognostyczną w walidacji celów terapeutycznych oraz w ograniczaniu ryzyka mechanistycznego w portfelach badań nad zaburzeniami metabolicznymi. Podejście to wzmacnia podstawy do wyboru modeli przedklinicznych i stratyfikacji kohort w procesach odkrywania nowych terapii.
Metoda IVGTT wpisuje się w kontinuum od odkryć do badań przedklinicznych, umożliwiając weryfikację hipotez, stratyfikację kohort oraz ilościową ocenę stanu metabolicznego u naczelnych.