Homeostasie glucidique
Le test de tolérance au glucose (intrapéritonéal ou oral) est communément utilisé pour le diagnostic du diabète chez l’humain aussi bien que chez le rongeur. La capacité de normaliser rapidement l’épisode hyperglycémique induit par un bolus de glucose dépend de l’intégrité d’une réponse métabolique complexe. Celle-ci inclut d’une part la sécrétion d’insuline en réponse au glucose par les cellules B pancréatiques, et d’autre part l’action hypoglycémiante de l’insuline dans le foie et les organes périphériques. Au contraire d’une injection intrapéritonéale de glucose, l’administration de glucose par voie orale va stimuler la sécrétion des incrétines GLP-1 et GIP, deux hormones intestinales au fort pouvoir insulinotrope.
Le diabète est souvent associé à de multiples altérations de plusieurs fonctions physiologiqes. Le test de tolérance au glucose est donc généralement associé à d’autres tests afin de déterminer la contribution de chaque altération métabolique.
Un défaut primaire de sécrétion ou d’action des incrétines sera diagnostiqué par une intolérance au glucose oral, en dépit d’une tolérance normale au glucose intrapéritonéal. Un défaut de tolérance au glucose intrapéritonéal suggérera un défaut au niveau de la sécrétion d’insuline en réponse au glucose et/ou de la sensibilité à l’insuline. On associera donc souvent ce test avec un test de tolérance à l’insuline. Chaque fois qu’un défaut de sécrétion d’insuline est suspecté, la fonction de la cellule B pancréatique sera étudiée par l’infusion statique ou la périfusion d’îlots isolés.
Un minimum de 10 souris par groupe est à envoyer à la plateforme 1 semaine avant l’expérience.
Prix par souris : CHF 15.-
Références :
Preitner F, Ibberson M, Franklin I, Binnert C, Pende M, Gjinovci A, Hansotia T, Drucker DJ, Wollheim C, Burcelin R, Thorens B. Gluco-incretins control insulin secretion at multiple levels as revealed in mice lacking GLP-1 and GIP receptors. J Clin Invest. 2004 Feb;113(4):635-45.
Burcelin R, Crivelli V, Dacosta A, Roy-Tirelli A, Thorens B. Heterogeneous metabolic adaptation of C57BL/6J mice to high-fat diet. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002 Apr;282(4):E834-42.
Stumpel F, Burcelin R, Jungermann K, Thorens B. Normal kinetics of intestinal glucose absorption in the absence of GLUT2: evidence for a transport pathway requiring glucose phosphorylation and transfer into the endoplasmic reticulum. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Sep 25;98(20):11330-5.
Le test de tolérance à l’insuline (ITT) est communément utilisé chez le rongeur pour évaluer la sensibilité à l’insuline. L’étendue de l’hypoglycémie induite par le bolus intrapéritonéal d’insuline est un index de la sensibilité à l’insuline. Toutefois, de nombreux facteurs confondants compliquent l’interprétation du test, tels qu’une différence marquée de glycémie basale entre groupes, les effets antagonistes de la contre-régulation ainsi que le stress induit par la manipulation. Donc, lorsqu’une modification de la sensibilité à l’insuline (résistance ou hypersensibilité) est suspectée sur la base d’un ITT, une analyse quantitative est effectuée à l’aide du clamp euglycémique, hyperinsulinémique.
Un minimum de 10 souris par groupe est à envoyer à la plateforme 1 semaine avant l’expérience.
Prix par souris : CHF 15.-
Le clamp euglycémique, hyperinsulinémique
La mesure de la sensibilité à l’insuline repose sur l’établissement d’une relation quantitative entre les niveaux plasmatiques d’insuline et les actions mesurables de l’insuline. Toutefois, in vivo, le rétrocontrôle permanent entre l’hyperglycémie (stimulant la sécrétion d’insuline) et la sécrétion d’insuline (normalisant l’hyperglycémie) compliquent l’analyse des contributions individuelles de l’insulino-résistance et d’un défaut de sécrétion d’insuline, dans des pathologies telles que le diabète de type 2.
Le clamp euglycémique hyperinsulinémique a été conçu pour ouvrir cette boucle de rétrocontrôle et fournir des mesures quantitatives de la sensibilité à l’insuline dans des conditions où la glycémie et l’hyperinsulinémie sont fixées à des niveaux constants et mesurables. Une solution de glucose est infusée simultanément avec l’insuline afin de maintenir la glycémie à la valeur cible. La quantité de glucose infusée de façon à contrecarrer l’effet hypoglycémiant de l’insuline est une mesure directe de la sensibilité à l’insuline.
Combiné à l’utilisation de traceurs du glucose, le clamp euglycémique hyperinsulinémique permet d’évaluer l’action de l’insuline sur les flux de glucose et le métabolisme du glucose au niveau du corps entier aussi bien qu’au niveau de tissus individuels :
- La production hépatique de glucose en conditions basale et stimulée par l’insuline.
- La stimulation par l’insuline de la captation de glucose, de la glycolyse et de la synthèse de glycogène/lipides au niveau du corps entier.
- La stimulation par l’insuline de la captation de glucose, de la glycolyse et de la synthèse de glycogène dans des tissus individuels (muscle squelettique, tissu adipeux (blanc et brun), cœur, cerveau).
Un cathéter veineux fémoral est implanté 4-7 jours avant l’expérience. Le clamp est effectué chez des souris éveillées et non-restreintes, mises à jeun pendant 5 heures. Le taux d’infusion de l’insuline est adapté (entre 2.5 et 20mU/kg.min) au paramètre métabolique d’intérêt. Les doses les plus basses sont appropriées pour la mesure de sensibilité à l’insuline dans le foie, tandis que des doses élevées d’insuline sont le mieux adaptées à la mesure de la sensibilité à l’insuline dans le muscle. Le choix de la dose d’insuline dépendra également de l’âge, du sexe et de la lignée murine.
Dix à 12 souris par groupe sont à envoyer à la plateforme 1 semaine avant l’expérience. Dans certains cas, une cohorte additionnelle, de plus petite taille, pourrait être requise pour terminer l’étude.
Prix par souris : CHF 200.-
Références :
Cook S, Hugli O, Egli M, Menard B, Thalmann S, Sartori C, Perrin C, Nicod P, Thorens B, Vollenweider P, Scherrer U, Burcelin R. Partial gene deletion of endothelial nitric oxide synthase predisposes to exaggerated high-fat diet-induced insulin resistance and arterial hypertension. Diabetes. 2004 Aug;53(8):2067-72.
Burcelin R, Crivelli V, Dacosta A, Roy-Tirelli A, Thorens B. Heterogeneous metabolic adaptation of C57BL/6J mice to high-fat diet. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002 Apr;282(4):E834-42.
Duplain H, Burcelin R, Sartori C, Cook S, Egli M, Lepori M, Vollenweider P, Pedrazzini T, Nicod P, Thorens B, Scherrer U. Insulin resistance, hyperlipidemia, and hypertension in mice lacking endothelial nitric oxide synthase. Circulation. 2001 Jul 17;104(3):342-5.
Clamp hyperglycémique
Le clamp hyperglycémique permet d’évaluer in vivo la fonction de la cellule B pancréatique, c’est-à-dire la sécrétion d’insuline en réponse à l’hyperglycémie. Le clamp est effectué chez des souris éveillées et non-restreintes, mises à jeun pendant 5 heures. Une solution de glucose est infusée à des taux variables à travers un cathéter veineux fémoral afin de maintenir l’hyperglycémie à 10 ou 20mM, contrôlée par saignées à la queue. Après 180 minutes de clamp hyperglycémique, du sang est prélevé pour la mesure des taux plasmatiques d’insuline. Il est également possible d’établir un profil des taux plasmatiques d’insuline au cours du temps par des prélèvements de sang répétés à l’aide d’un cathéter artériel.
Dix à 12 souris par groupe sont à envoyer à la plateforme 1 semaine avant l’expérience. Dans certains cas, une cohorte additionnelle, de plus petite taille, pourrait être requise pour terminer l’étude.
Prix par souris : CHF 100.-
Références ;
Burcelin R, Thorens B. Evidence that extrapancreatic GLUT2-dependent glucose sensors control glucagon secretion. Diabetes. 2001 Jun;50(6):1282-9
Thorens B, Guillam MT, Beermann F, Burcelin R, Jaquet M. Transgenic reexpression of GLUT1 or GLUT2 in pancreatic beta cells rescues GLUT2-null mice from early death and restores normal glucose-stimulated insulin secretion. J Biol Chem. 2000 Aug 4;275(31):23751-8.
Clamp hypoglycémique, hyperinsulinémique
Le clamp hypoglycémique permet d’étudier les réponses contrerégulatoires à l’hypoglycémie. Des souris éveillées, non-restreintes mises à jeun 6 heures sont soumises à un clamp hyperglycémique (18 mU · kg–1 · min–1) – hypoglycémique (2-2.5mmol/l). Une solution de glucose est infusée simultanément avec l’insuline afin de maintenir la glycémie à la valeur cible durant la période expérimentale. A la fin de la période d’infusion, du sang est prélevé pour la mesure des taux plasmatiques d’hormones contre-régulatrices (e.g. glucagon).
Dix souris par groupe sont à envoyer à la plateforme 1 semaine avant l’expérience. Dans certains cas, une cohorte additionnelle, de plus petite taille, pourrait être requise pour terminer l’étude.
Prix par souris : CHF 100.-
Références :
Burcelin R, Thorens B. Evidence that extrapancreatic GLUT2-dependent glucose sensors control glucagon secretion. Diabetes. 2001 Jun;50(6):1282-9
Thorens B, Guillam MT, Beermann F, Burcelin R, Jaquet M. Transgenic reexpression of GLUT1 or GLUT2 in pancreatic beta cells rescues GLUT2-null mice from early death and restores normal glucose-stimulated insulin secretion. J Biol Chem. 2000 Aug 4;275(31):23751-8.
Infusions statiques ou périfusions d’îlots pancréatiques Isolés
Extraction d’îlots pancréatiques de souris
Les îlots pancréatiques sont extraits de souris contrôles ou de souris génétiquement modifiées, par digestion du pancréas entier après injection de collagénase dans le canal pancréatique. Les îlots sont purifiés par collecte manuelle ou sur gradient de densité. Le rendement en îlots (50-200 îlots par souris) varie fortement en fonction de l’âge des souris (optimal entre 2 et 3 mois) et d’un potentiel effet délétère de la manipulation génétique sur la structure du pancréas.
Le nombre de souris sera discuté et variera en fonction du protocole expérimental et de la lignée de souris.
Prix par souris : Merci de bien vouloir nous contacter
Mesure de la sécrétion d’insuline par des îlots pancréatiques isolés
Des périfusions ou infusions statiques d’îlots sont effectuées pour établir des réponses sécrétoires à des substrats tel le glucose, des neurotransmetteurs tels l’Acétylcholine, ou aux incrétines GLP-1 et GIP.
La périfusion des îlots permet la caractérisation dynamique de la sécrétion d’insuline en réponse au glucose. Au terme de l’expérience, le contenu total d’insuline dans les îlots est mesuré. Le contenu des îlots en messagers secondaires tels l’AMPc peut également être mesuré.
Le nombre d’expériences sera discuté et variera en fonction du protocole expérimental et de la lignée de souris.
Prix par expérience : Merci de bien vouloir nous contacter
Références :
Preitner F, Ibberson M, Franklin I, Binnert C, Pende M, Gjinovci A, Hansotia T, Drucker DJ, Wollheim C, Burcelin R, Thorens B. Gluco-incretins control insulin secretion at multiple levels as revealed in mice lacking GLP-1 and GIP receptors. J Clin Invest. 2004 Feb;113(4):635-45.
Thorens B, Guillam MT, Beermann F, Burcelin R, Jaquet M. Transgenic reexpression of GLUT1 or GLUT2 in pancreatic beta cells rescues GLUT2-null mice from early death and restores normal glucose-stimulated insulin secretion. J Biol Chem. 2000 Aug 4;275(31):23751-8.
Guillam MT, Hummler E, Schaerer E, Yeh JI, Birnbaum MJ, Beermann F, Schmidt A, Deriaz N, Thorens B. Early diabetes and abnormal postnatal pancreatic islet development in mice lacking Glut-2. Nat Genet. 1997 Nov;17(3):327-30. Erratum in: Nat Genet 1997 Dec;17(4):503.
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