Vliv fyziologické hyperglukogonémie na metabolismus adipocytů (Glucagon)

Screening návštěvy 1: Všem subjektům bude provedena nepřímá kalorimetrie, aby se stanovila rychlost energetického výdeje a oxidace glukózy/lipidů po dobu 40 minut před všemi ostatními procedurami k získání kalorimetrie nalačno. Subjekty pak podstoupí 75 gramový orální glukózový toleranční test, aby se prokázala přítomnost normální glukózové tolerance. Krev bude odebrána v -30, -15, 0 a 15, 30, 45, 60, 90 a 120 minut poté pro stanovení plazmatické glukózy, inzulínu, C-peptidu, glukagonu, FFA, glycerolu, GLP-1 a Koncentrace GIP. Celkové množství krve odebrané během OGTT je 148 ml nebo asi 10 polévkových lžic. Účastníci také podstoupí celkový obsah tělesného tuku (DXA) a obsah tuku v játrech (MRS). Subjekty budou mít také rutinní fyzické vyšetření, EKG, váhu, výšku, vitální funkce a shromáždí anamnézu. Studijní tým bude také kontrolovat hladiny glukózy (cukru) a krevních lipidů (tuků). Celkové množství krve, které odebereme na screeningové krevní testy, HbA1c, lipidy a další krevní testy je 34 ml nebo asi 2 1/3 polévkové lžíce.

Návštěva 2 Měření metabolismu tukové tkáně: Subjekty (n=12) budou přijaty do CRC v 16:00 v den před studií a dostanou standardizovanou dietu udržující váhu obsahující 50 % CHO: 30 % tuk: 20 % bílkovin. V 18 hodin budou subjekty dostávat kontinuálně glukagon (3 ng/kg.min, N=6) nebo glukagon (6 ng/kg.min, N=6) po dobu 12 hodin. Subjekty zůstanou po 22:00 nalačno. Vzorky pro glukagon, FFA, inzulín a C-peptid budou odebírány v 1700, 1730, 1800, 1900, 2100, 2300, 0100, 0300 a 0500 hodin.

Následujícího rána v 6 hodin ráno dostanou subjekty primární kontinuální infuze indikátoru následujících 4 hodin (viz obrázek 1):

(i) 14-C-glycerol (primer = 30 uCi; kontinuální infuze = 0,3 uCi/min) pro stanovení celkové tělesné rychlosti lipolýzy.

(ii) 3-3H-glukóza (prime = 40 uCi; kontinuální infuze = 0,4 uCi/min) pro stanovení rychlosti výskytu a vymizení celkové tělesné glukózy.

(iii) D2O (5 g/kg beztukové hmoty ve 21:00 orálně) pro stanovení rychlosti de novo lipogeneze.

V 6 hodin ráno bude provedena chirurgická biopsie podkožní abdominální tukové tkáně pro měření hormonálně senzitivní (HSL) lipázové aktivity, AMPK aktivity a serinové fosforylace HSL (viz obrázek 2), FGF-21, FAP, Beta-klotho. Inzulinová signalizace (IR/IRS-1 fosforylace tyrosinu, PI-3 kinázová aktivita, Akt) molekuly, GLUT4, markery zánětu (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, M2/M1 makrofágy, IL-1, IL -6, TNF alfa, MCP-1) bude také měřen na biopsii tuku. Rovněž bude provedena lipidomická analýza ke kvantifikaci množství a typu tuku v biopsii tukové tkáně. Po chirurgické biopsii tukové tkáně se po zahájení ekvilibrace indikátoru (6:00) každých 15-30 minut po dobu 4 hodin (6-10:00) odebírá krev pro substrát (glukóza, FFA, glycerol, triglyceridy), hormon (glukagon, inzulín, Specifická aktivita C-peptidu, GLP-1, GIP, adiponektinu, leptinu, FGF21 [aktivní a celkový], FAP [degradující enzym]), radioizotopu (14-C-glycerol a 3-3H glukóza). Účastníci vloží ruku do průhledného plastového termoregulačního boxu zahřátého na 50-60°C (122-140°F), aby bylo zajištěno dobré prokrvení ruky. Vzorky pasmy pro radioizotopovou aktivitu (pozadí) budou získány v 6 hodin ráno. V 9:00 bude provedena kontinuální nepřímá kalorimetrie, aby se stanovila rychlost energetického výdeje a oxidace glukózy/lipidů po dobu 40 minut.

Infuze glukagonu bude pokračovat 4hodinovou infuzí indikátoru (tj. 6:00–10:00). Na konci infuze glukagonu (~10:00) bude provedeno opakované měření obsahu tuku v játrech. Celkem bude odebráno 366 ml krve.

V 8:00 bude test citlivosti na inzulín proveden během posledních dvou hodin infuze indikátoru. Během 2 hodin testu citlivosti na inzulín budou inzulin (60 mU/m2 ⋅ min) a glukóza podávány katétrem do žíly na paži subjektu, aby se stanovila míra celotělové citlivosti na inzulín. Nepředpokládá se, že by se u subjektů během obou infuzí vyskytly nežádoucí reakce.