Hyperglycemie en mitochondriale functie in het endotheel van mensen

Proefpersonen worden geworven op basis van onze opname-/uitsluitingscriteria. De onderzoekers gebruiken een veelzijdige benadering van rekrutering, waaronder flyers, advertenties in gemeenschapskranten, internetadvertenties en directe rekrutering van de Internal Medicine Clinics van Froedtert Memorial Lutheran Hospital/Medical College of Wisconsin, die vorig jaar ongeveer 50.000 unieke polikliniekbezoeken hebben gezien. Het elektronische medische dossier wordt gebruikt om potentiële proefpersonen te identificeren volgens de HIPAA-richtlijnen en het beleid van Medical College of Wisconsin. Potentiële proefpersonen zullen fenotypering ondergaan die een gedetailleerde medische geschiedenis, antropomorfe metingen, bloeddruk- en hartslagmetingen omvat, en een bloedafname voor metingen die nuchtere lipiden, glucose en geglycosyleerde hemoglobine-, creatinine- en leverfunctietests omvatten. Gezonde, niet-DM-proefpersonen die slagen voor de screening volgens de opname-/uitsluitingscriteria in Tabel 2 zullen worden opgenomen in het onderzoeksprotocol.

Na een nacht vasten (12 uur), komen proefpersonen 's ochtends naar onze Adult Translational Research Unit (A-TRU) die deel uitmaakt van het Clinical Translational Research Initiative van Southeast Wisconsin (8UL1TR000055). Er zal een antecubitale intraveneuze lijn worden geplaatst om bloedglucosemonsters te vergemakkelijken tijdens de hyperglycemische provocatie. Er zal een antecubitale intraveneuze katheter worden geplaatst om het verkrijgen van endotheelcellen uit de ader te vergemakkelijken door middel van J-draadbiopsie voor mitochondriaal testen. De hoofdonderzoeker heeft ervaring gepubliceerd met de J-wire endotheelcelbiopsietechniek en de techniek is uitgebreid gevalideerd. Er wordt een initieel veneus glucosemonster genomen uit de antecubitale ader en een initiële J-draadbiopsie van het endotheel van de radiale arterie wordt uitgevoerd via de radiale arteriële lijn. De proefpersonen wordt vervolgens gevraagd een gestandaardiseerde glucosedrank van 75 g te drinken, gemaakt door de A-TRU-voedingsdeskundige - een standaard orale glucose-uitdaging zoals klinisch gebruikt. Bloedglucosemonsters worden daarna elk uur genomen tot 4 uur na inname van de drank. Eén uur en 4 uur na inname worden J-wire endotheliale biopsieën van de radiale slagader herhaald. Voor elk meettijdstip (0, 1 en 4 uur) worden vier afzonderlijke J-draden in de radiale slagader geleid.

Bij niet-diabetici induceert de orale provocatie van 75 g een piekstijging van de systemische glucose 1 uur na toediening, waarna endotheliale disfunctie gelijktijdig detecteerbaar is. Endotheelcellen zullen worden verkregen via J-wire capture-techniek. Een deel van de endotheelcellen geïsoleerd uit de J-draden zal worden gebruikt om de mitochondriale netwerkcomplexiteit te meten vóór hyperglycemische prikkeling, 1 uur na prikkeling en 4 uur na prikkeling. De onderzoekers zullen de mitochondriale netwerken in deze cellen visualiseren met behulp van onze eerder gerapporteerde en gevalideerde immunofluorescentiemethode met behulp van cytochroom c-antilichamen om de mitochondriën te taggen. Netwerkfragmentatie (hoog aantal = grotere fragmentatie en splijting) zal worden gekwantificeerd door het aantal netwerkfragmentatie berekend met ImageJ (NIH, Bethesda) met behulp van een gevalideerd protocol.