Glucagone Regolazione del metabolismo del glucosio

I soggetti avranno una visita di screening per la storia, l'uso di farmaci e le analisi del sangue; a coloro che si qualificano verrà offerta la partecipazione. I soggetti saranno istruiti a consumare la loro dieta abituale, inclusi almeno 200 g di carboidrati, e a non impegnarsi in un'attività fisica intensa per i 3 giorni prima di uno studio. Dopo un digiuno notturno si presenteranno alla CRU presso lo Stedman Building nel campus del Center for Living e avranno cateteri endovenosi posizionati in entrambi gli avambracci, uno per l'infusione delle sostanze di prova e l'altro per il prelievo di sangue; il braccio di campionamento verrà riscaldato con una piastra riscaldante per migliorare il flusso sanguigno venoso. Tutti gli studi inizieranno dopo il prelievo di diversi campioni basali per un periodo prolungato:

1. Infusione di glucagone in soggetti a digiuno e iperglicemici: determinazione della dose. I soggetti ricevono dosi graduate di glucagone per via endovenosa dopo un digiuno di 12-14 ore. Le dosi inizieranno a 10 ng/kg/min e saranno aumentate a 50 e 100 ng/kg/min a intervalli di 30 minuti. Le concentrazioni di glucosio saranno misurate al capezzale utilizzando un analizzatore di glucosio YSI. I campioni di plasma saranno raccolti a intervalli di 10 minuti per il dosaggio di insulina, peptide C e glucagone. Questi studi pilota forniranno informazioni sulla sensibilità relativa della produzione epatica di glucosio (studio a digiuno) e della secrezione di insulina (studio sull'infusione di glucosio) al glucagone. Questi studi includeranno fino a 10 volontari ciascuno.
2. Effetti della glicemia per mediare la produzione epatica di glucosio stimolata dal glucagone (HGP) e la secrezione di insulina. Dopo il posizionamento di cateteri endovenosi, i soggetti riceveranno un'infusione di soluzione salina con una dose tracciante di glucosio deuterato per il resto del protocollo di 300 minuti. [6, 6]2H2 glucosio verrà avviato come bolo di 4 mg/kg in 5 minuti seguito da un'infusione continua di 0,020-0,4 mg/kg/min. Dopo un periodo di equilibrio di 2 ore per etichettare il pool di glucosio, i soggetti avranno A) infusione di soluzione salina, B) inizio di un clamp iperglicemico, C) infusione di exendin-(9-39) 750 pmol/kg/min e un clamp iperglicemico. Il clamp sarà generato con l'infusione di una soluzione al 20% di destrosio arricchita al 2% con glucosio deuterato. La velocità di infusione verrà avviata a 30 mg/kg/h e regolata ogni 5 minuti fino a quando la glicemia raggiunge ~ 150 mg/dl; l'infusione verrà successivamente aggiustata per mantenere questo livello di glicemia. I campioni di sangue verranno prelevati a intervalli di 10 minuti durante lo studio per misurare: arricchimento con [6, 6]2H2 glucosio, insulina, glucagone e C-peptide. Dopo 120 minuti di A) solo tracciante, B) iperglicemia o C) exendin-9 più iperglicemia, i soggetti riceveranno glucagone come infusione di 10-100 ng/kg/min per 30 o 60 minuti.

Le variabili di esito primarie di questi esperimenti saranno l'HGP e la secrezione di insulina. L'ipotesi da verificare è che il glucagone somministrato a digiuno provochi un rapido aumento dell'HGP e della glicemia (50-150 mg/dl rispetto al basale) con un aumento secondario della secrezione di insulina che segue la variazione della glicemia; e che il glucagone somministrato in caso di lieve iperglicemia stimolerà prontamente la secrezione di insulina e limiterà la risposta dell'HGP. Il protocollo e le previsioni dei risultati sono illustrati di seguito.