Hiperglikemia i funkcja mitochondrialna w śródbłonku człowieka

Osoby badane będą rekrutowane zgodnie z naszymi kryteriami włączenia/wyłączenia. Badacze stosują wielopłaszczyznowe podejście do rekrutacji, w tym ulotki, ogłoszenia w gazetach społecznościowych, ogłoszenia w Internecie oraz bezpośrednią rekrutację z klinik chorób wewnętrznych Froedtert Memorial Lutheran Hospital/Medical College of Wisconsin, które w ciągu ostatniego roku odnotowały około 50 000 unikalnych wizyt ambulatoryjnych. Elektroniczna dokumentacja medyczna jest wykorzystywana do identyfikacji potencjalnych pacjentów zgodnie z wytycznymi HIPAA i politykami Medical College of Wisconsin. Potencjalni pacjenci zostaną poddani fenotypowaniu, które obejmuje szczegółową historię medyczną, pomiary antropomorficzne, pomiary ciśnienia krwi i tętna oraz pobranie krwi do pomiarów, które obejmują lipidy na czczo, glukozę i glikozylowaną hemoglobinę, kreatyninę i testy czynnościowe wątroby. Zdrowi pacjenci bez cukrzycy, którzy przejdą badanie przesiewowe zgodnie z kryteriami włączenia/wyłączenia w Tabeli 2, zostaną włączeni do protokołu badania.

Po całonocnym poście (12 godzin), badani przyjdą rano do naszej Jednostki Badań Translacyjnych dla Dorosłych (A-TRU), która jest częścią Inicjatywy Badań nad Translacjami Klinicznymi w południowo-wschodnim Wisconsin (8UL1TR000055). Zostanie umieszczona linia dożylna przedłokciowa, aby ułatwić pobieranie glukozy we krwi podczas prowokacji hiperglikemicznej. Zostanie umieszczony cewnik dożylny łokciowy, aby ułatwić pobranie komórek śródbłonka z żyły za pomocą biopsji drutem J do badań mitochondrialnych. Główny badacz opublikował doświadczenia z techniką biopsji komórek śródbłonka drutem J, a technika ta została szeroko zwalidowana. Początkowa próbka glukozy z żyły zostanie pobrana z żyły przedłokciowej i zostanie przeprowadzona wstępna biopsja J-drutem śródbłonka tętnicy promieniowej przez linię tętnicy promieniowej. Badani zostaną następnie poproszeni o wypicie standaryzowanego napoju zawierającego 75 g glukozy, stworzonego przez dietetyka ATRU – standardowa doustna prowokacja glukozą stosowana klinicznie. Próbki glukozy we krwi będą pobierane co godzinę, aż do 4 godzin po spożyciu napoju. Po jednej i 4 godzinach po spożyciu zostaną powtórzone biopsje śródbłonka tętnicy promieniowej drutem J. Cztery oddzielne przewody J zostaną wprowadzone do tętnicy promieniowej dla każdego punktu czasowego pomiaru (0, 1 i 4 godziny).

U pacjentów bez cukrzycy doustna prowokacja 75 g indukuje szczytowy wzrost ogólnoustrojowego stężenia glukozy po 1 godzinie od podania, kiedy to jednocześnie wykrywa się dysfunkcję śródbłonka. Komórki śródbłonka zostaną uzyskane za pomocą techniki przechwytywania drutem J. Część komórek śródbłonka wyizolowanych z drutów J zostanie wykorzystana do pomiaru złożoności sieci mitochondrialnej przed prowokacją hiperglikemiczną, 1 godzinę po prowokacji i 4 godziny po prowokacji. Badacze zwizualizują sieci mitochondrialne w tych komórkach za pomocą naszej wcześniej zgłoszonej i zatwierdzonej metody immunofluorescencyjnej z użyciem przeciwciał cytochromu c do znakowania mitochondriów. Fragmentacja sieci (wysoka liczba = większa fragmentacja i rozszczepienie) zostanie określona ilościowo przez liczbę fragmentacji sieci obliczoną za pomocą ImageJ (NIH, Bethesda) przy użyciu zatwierdzonego protokołu.