Regulación del glucagón del metabolismo de la glucosa

Los sujetos tendrán una visita de evaluación para antecedentes, uso de medicamentos y análisis de sangre; a aquellos que califiquen se les ofrecerá participación. Se indicará a los sujetos que consuman su dieta habitual, incluidos al menos 200 g de carbohidratos, y que no realicen actividad física extenuante durante los 3 días anteriores al estudio. Después de un ayuno nocturno, se presentarán en la CRU en el edificio Stedman en el campus del Center for Living y se les colocarán catéteres intravenosos en ambos antebrazos, uno para la infusión de sustancias de prueba y el otro para la toma de muestras de sangre; el brazo de muestreo se calentará con una almohadilla térmica para mejorar el flujo sanguíneo venoso. Todos los estudios comenzarán después de la extracción de varias muestras basales durante un período prolongado:

1. Infusión de glucagón en sujetos en ayunas e hiperglucémicos: búsqueda de dosis. Los sujetos reciben dosis graduadas de glucagón intravenoso después de un ayuno de 12 a 14 horas. Las dosis comenzarán en 10 ng/kg/min y se incrementarán a 50 y 100 ng/kg/min en intervalos de 30 minutos. Las concentraciones de glucosa se medirán al lado de la cama usando un analizador de glucosa YSI. Las muestras de plasma se recolectarán a intervalos de 10 minutos para el análisis de insulina, péptido C y glucagón. Estos estudios piloto proporcionarán información sobre la sensibilidad relativa de la producción de glucosa hepática (estudio en ayunas) y la secreción de insulina (estudio de infusión de glucosa) al glucagón. Estos estudios incluirán hasta 10 voluntarios cada uno.
2. Efectos de la glucemia para mediar la producción de glucosa hepática (HGP) estimulada por glucagón y la secreción de insulina. Después de la colocación de catéteres intravenosos, los sujetos recibirán una infusión de solución salina con una dosis marcadora de glucosa deuterada durante el resto del protocolo de 300 minutos. [6, 6] La glucosa 2H2 se iniciará como un bolo de 4 mg/kg durante 5 minutos seguido de una infusión continua de 0,020-0,4 mg/kg/min. Después de un período de equilibrio de 2 horas para etiquetar el grupo de glucosa, los sujetos recibirán A) infusión de solución salina, B) inicio de una pinza hiperglucémica, C) infusión de exendina-(9-39) 750 pmol/kg/min y una pinza hiperglucémica. La pinza se generará con la infusión de una solución de dextrosa al 20% enriquecida al 2% con glucosa deuterada. La velocidad de infusión se iniciará a 30 mg/kg/h y se ajustará cada 5 minutos hasta que la glucosa en sangre alcance ~150 mg/dl; la infusión se ajustará posteriormente para mantener este nivel de glucemia. Se tomarán muestras de sangre a intervalos de 10 minutos durante todo el estudio para medir: enriquecimiento con [6, 6]2H2 glucosa, insulina, glucagón y péptido C. Después de 120 minutos de A) trazador solo, B) hiperglucemia o C) exendina-9 más hiperglucemia, los sujetos recibirán glucagón como una infusión de 10-100 ng/kg/min durante 30 o 60 minutos.

Las principales variables de resultado de estos experimentos serán HGP y la secreción de insulina. La hipótesis a probar es que el glucagón administrado en los niveles de glucosa en ayunas provocará un rápido aumento de la HGP y de la glucosa en sangre (50-150 mg/dl sobre la basal) con un aumento secundario de la secreción de insulina que sigue al cambio en la glucemia; y que el glucagón administrado en casos de hiperglucemia leve estimulará rápidamente la secreción de insulina y limitará la respuesta de HGP. El protocolo y las predicciones de los resultados se describen a continuación.