Hiperglucemia y Función Mitocondrial en el Endotelio de los Humanos

Los sujetos serán reclutados de acuerdo con nuestros criterios de inclusión/exclusión. Los investigadores emplean un enfoque multifacético para el reclutamiento, que incluye folletos, anuncios en periódicos comunitarios, publicaciones de anuncios en Internet y reclutamiento directo de las Clínicas de Medicina Interna del Hospital Luterano Froedtert Memorial/Colegio Médico de Wisconsin, que recibió aproximadamente 50,000 visitas ambulatorias únicas durante el año pasado. El registro de salud electrónico se aprovecha para identificar sujetos potenciales según las pautas de HIPAA y las políticas de Medical College of Wisconsin. Los sujetos potenciales se someterán a un fenotipado que incluye un historial médico detallado, mediciones antropomórficas, mediciones de la presión arterial y la frecuencia cardíaca, y una extracción de sangre para mediciones que incluyen lípidos en ayunas, glucosa y hemoglobina glicosilada, creatinina y pruebas de función hepática. Los sujetos sanos sin DM que pasen el cribado según los criterios de inclusión/exclusión de la Tabla 2 se inscribirán en el protocolo del estudio.

Después de un ayuno nocturno (12 horas), los sujetos acudirán por la mañana a nuestra Unidad de Investigación Traslacional para Adultos (A-TRU), que forma parte de la Iniciativa de Investigación Clínica Traslacional del Sudeste de Wisconsin (8UL1TR000055). Se colocará una vía intravenosa antecubital para facilitar la toma de muestras de glucosa en sangre durante la prueba de hiperglucemia. Se colocará un catéter intravenoso antecubital para facilitar la obtención de células endoteliales de la vena mediante biopsia con alambre en J para la prueba mitocondrial. El investigador principal ha publicado su experiencia con la técnica de biopsia de células endoteliales con alambre en J, y la técnica ha sido ampliamente validada. Se tomará una muestra inicial de glucosa venosa de la vena antecubital y se realizará una biopsia inicial con alambre en J del endotelio de la arteria radial a través de la vía arterial radial. A continuación, se les pedirá a los sujetos que beban una bebida de glucosa estandarizada de 75 g creada por el nutricionista de A-TRU, un desafío de glucosa oral estándar como se usa clínicamente. Después de eso, se tomarán muestras de glucosa en sangre cada hora hasta 4 horas después de la ingestión de la bebida. Una y cuatro horas después de la ingestión, se repetirán las biopsias endoteliales con alambre en J de la arteria radial. Se pasarán cuatro cables J separados a la arteria radial para cada punto de tiempo de medición (0, 1 y 4 horas).

En sujetos no diabéticos, la provocación oral de 75 g induce un aumento máximo de la glucosa sistémica 1 hora después de la administración, momento en el que la disfunción endotelial es detectable de forma concomitante. Las células endoteliales se obtendrán mediante la técnica de captura de J-wire. Una parte de las células endoteliales aisladas de los cables en J se utilizará para medir la complejidad de la red mitocondrial antes del desafío con hiperglucemia, 1 hora después del desafío y 4 horas después del desafío. Los investigadores visualizarán las redes mitocondriales en estas células usando nuestro método de inmunofluorescencia previamente informado y validado usando anticuerpos contra el citocromo c para etiquetar las mitocondrias. La fragmentación de la red (número alto = mayor fragmentación y fisión) se cuantificará mediante el recuento de fragmentación de la red calculado con ImageJ (NIH, Bethesda) mediante un protocolo validado.