Effetto dell'iperglucogonemia fisiologica sul metabolismo degli adipociti (Glucagon)

Visita 1 Screening: a tutti i soggetti verrà eseguita la calorimetria indiretta per determinare i tassi di dispendio energetico e ossidazione del glucosio / lipidi per 40 minuti prima di tutte le altre procedure per ottenere una calorimetria a digiuno. I soggetti verranno quindi sottoposti a un test di tolleranza al glucosio orale da 75 grammi per documentare la presenza di una normale tolleranza al glucosio. Il sangue verrà prelevato a -30, -15, 0 e a 15, 30, 45, 60, 90 e 120 minuti successivi per la determinazione di glucosio plasmatico, insulina, C-peptide, glucagone, FFA, glicerolo, GLP-1 e Concentrazioni GIP. La quantità totale di sangue da prelevare durante l'OGTT è di 148 ml o circa 10 cucchiai. I partecipanti saranno inoltre sottoposti a un grasso corporeo totale (DXA) e al contenuto di grasso epatico (MRS). I soggetti avranno anche un esame fisico di routine, un ECG, peso, altezza, parametri vitali e raccolta della precedente storia medica. Il team dello studio controllerà anche i livelli di glucosio nel sangue (zucchero) e di lipidi nel sangue (grassi). La quantità totale di sangue che prenderemo per gli esami del sangue di screening, HbA1c, lipidi e altri esami del sangue è di 34 ml o circa 2 1/3 cucchiai.

Visita 2 Misurazione del metabolismo del tessuto adiposo: i soggetti (n=12) saranno ammessi al CRC alle 16:00 del giorno prima dello studio e riceveranno una dieta standardizzata per il mantenimento del peso contenente il 50% di CHO: 30% di grassi: 20% di proteine. Alle 18:00 i soggetti riceveranno un glucagone continuo (3 ng/kg.min, N=6) o glucagone (6 ng/kg.min, N=6) per 12 ore. I soggetti rimarranno a digiuno dopo le 22:00. I campioni per glucagone, FFA, insulina e C-peptide saranno raccolti alle 17:00, 17:30, 18:00, 19:00, 21:00, 23:00, 01:00, 03:00 e 05:00.

Alle 6:00 del mattino seguente i soggetti riceveranno infusioni prime-continue di tracciante per 4 ore (vedi figura 1):

(i) 14-C-glicerolo (prime = 30 µCi; infusione continua = 0,3 µCi/min) per la determinazione del tasso corporeo totale di lipolisi.

(ii) 3-3H-glucosio (prime = 40 µCi; infusione continua = 0,4 µCi/min) per la determinazione dei tassi di comparsa e scomparsa del glucosio corporeo totale.

(iii) D2O (5 g/kg di massa magra alle 21:00 per via orale) per determinare il tasso di lipogenesi de novo.

Alle 6 del mattino verrà eseguita una biopsia chirurgica del tessuto adiposo addominale sottocutaneo per la misurazione dell'attività della lipasi HSL (ormone sensibile), dell'attività dell'AMPK e della fosforilazione della serina di HSL (vedi Figura 2), FGF-21, FAP, Beta-klotho. Molecole di segnalazione dell'insulina (IR/IRS-1 tirosina fosforilazione, attività della chinasi PI-3, Akt), GLUT4, marcatori di infiammazione (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, macrofagi M2/M1, IL-1, IL -6, TNF alfa, MCP-1) saranno misurati anche sulla biopsia del grasso. Verrà eseguita anche l'analisi lipidomica per quantificare la quantità e il tipo di grasso nella biopsia del tessuto adiposo. Dopo la biopsia chirurgica del tessuto adiposo, iniziando l'equilibrio del tracciante (6:00), il sangue verrà prelevato ogni 15-30 minuti per 4 ore (6-10:00) per substrato (glucosio, FFA, glicerolo, trigliceridi), ormone (glucagone, insulina, C-peptide, GLP-1, GIP, adiponectina, leptina, FGF21 [attivo e totale], FAP [enzima di degradazione]), radioisotopo (14-C-glicerolo e 3-3H glucosio) attività specifica. I partecipanti metteranno la mano in una scatola termoregolata di plastica trasparente riscaldata a 50-60°C (122-140°F) per garantire un buon flusso sanguigno alla mano. I campioni di pasma per l'attività radioisotopica (background) saranno ottenuti alle 6 del mattino. Alle 9:00 verrà eseguita la calorimetria indiretta continua per determinare i tassi di dispendio energetico e l'ossidazione del glucosio/lipidi per 40 minuti.

L'infusione di glucagone continuerà attraverso l'infusione del tracciante di 4 ore (cioè 6:00-10:00). Al termine dell'infusione di glucagone (~10 AM) sarà ottenuta una misurazione ripetuta del contenuto di grasso epatico. Verranno prelevati un totale di 366 ml di sangue.

Alle 8:00 verrà eseguito il test di sensibilità all'insulina durante le ultime due ore dell'infusione del tracciante. Durante le 2 ore del test di sensibilità all'insulina, l'insulina (60 mU/m2 ⋅ min) e il glucosio verranno somministrati attraverso il catetere nella vena del braccio del soggetto per determinare i tassi di sensibilità all'insulina di tutto il corpo. Non si prevedono reazioni avverse da parte dei soggetti durante entrambe le infusioni.