In vivo measurement of gluconeogenesis in animals and humans with deuterated water: a simplified method - 17/02/08
The contribution of gluconeogenesis to glucose production can be measured by comparing after ingestion of deuterated water the enrichment in deuterium of the hydrogen bound to carbon 5 of glucose with that of hydrogen bound to carbon 2 or with the deuterium enrichment of plasma water. The method developed by Landau et al. for measuring deuterium enrichment on carbon 5 by gas chromatography-mass spectrometry analysis is tedious and time consuming. We developed a simpler procedure for measuring this deuterium enrichment. Deuterium enrichment on carbons 5 and 6 of glucose is measured using the 1,2-5,6-diisopropylidene-3-O-acetyl-a-furanosyl derivative. Enrichment in position 6 is measured using the hexamethylenetetramine procedure and substracted from the enrichment on carbons 5 and 6 to obtain the specific enrichment on carbon 5. We tested first this method in post-absorptive and fasted rats (plasma water enrichment 0.6 %) infused simultaneously with [6,6- 2 H 2 glucose in order to obtain not only the percent contribution of gluconeogenesis, but also glucose turnover rate and absolute gluconeogenesis flux. In post-absorptive and starved rats gluconeogenesis represented respectively 46.7±2.0 % and 94.1±2.0 % of glucose production and a flux of 31.1±1.8 and 38.9±0.9 mmol/kg/min. The method was then used in humans. The contribution in the post-absorptive state of gluconeogenesis to glucose appearance measured in control and type 2 diabetic subjects (plasma water enrichment 0.23-0.38 %) was 40.7±5.0 % and 65.7 ±3.3 % (p < 0.05) respectively. In conclusion this simplified method appears useful for in vivo studies of gluconeogenenis.
Mesure simple par l'eau deutérée de la néoglucogenèse in vivo chez l'animal et l'homme |
La contribution de la néoglucogenèse à la production de glucose peut être mesurée en comparant aprés ingestion d'eau deutérée l'enrichissement en deutérium sur le carbone 5 du glucose avec celui sur le carbone 2 ou avec l'enrichissement en deutérium de l'eau plasmatique. La méthode décrite par Landau pour mesurer l'enrichissement sur le carbone 5 par spectrométrie de masse est longue et délicate. Nous décrivons une méthode plus simple et son utilisation chez l'animal et l'homme. L'enrichissement sur les carbones 5 et 6 est mesuré avec le dérivé 1,2-5,6-diisopropylidéne-3-O-acetyl du glucose. L'enrichissement sur le carbone 6 est mesuré en utilisant la procédure de l'hexamethylenetetramine et soustrait de l'enrichissement des carbones 5 et 6 pour obtenir l'enrichissement sur le carbone 5. Cette méthode a été testée chez des rats à l'état post-absorptif et à jeun perfusés simutanément avec du [6,6- 2 H 2 glucose afin d'obtenir non seulement la contribution en pourcentage de la néoglucogenèse mais aussi la production totale de glucose et le flux néoglucogénique absolu. La néoglucogenèse représentait respectivement chez les rats post-absorptifs et à jeun 46.7±2.0 % et 94.1±2.0 % de la production de glucose et des flux de 31.1±1.8 et 38.9±0.9 mmol/kg/min. La méthode a ensuite été utilisée chez l'homme. La néoglucogenèse représentait à l'état post-absorptif chez des sujets témoins et diabétiques de type 2, 40.7±5.0 % et 65.7±3.3 % (p < 0.05) de la production de glucose. En conclusion cette méthode apparait utile pour les études de la néoglucogenèse et de sa régulation in vivo chez l'animal comme chez l'homme.
Mots clés :
isotope stable.
,
néoglucogenèse.
,
eau deutérée.
,
diabète de type 2.
,
spectrométrie de masse.
Keywords: stable isotope. , gluconeogenesis. , deuterated water. , mass spectrometry. , type 2 diabetes.
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Vol 26 - N° 3
P. 202 - mai 2000 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.