Дисциплина Медицинская биохимия. Принципы измерительных технологий в биохимии. Патохимия, диагностика. Биохимия злокачественного роста». Часть 3

Во время FSIVGTT секреция инсулина 1-й фазы или AIR представлена ​​как высвобождение инсулина в течение первых 10 минут после инъекции глюкозы [ 60 ] и рассчитывается с использованием площади под кривой (AUC) концентрации инсулина в течение первых 10 минут или среднего значения. Значения инсулина через 3, 4 и 5 минут после инъекции глюкозы минус базальное значение. Пик секреции инсулина приходится на период от 3 до 10 минут, в это время уровень 40 мкМЕ/мл или менее соответствует низкому ответу, а уровень более 140 мкМЕ/мл — высокому ответу. Секреция инсулина 2-й фазы рассчитывается как площадь инсулина над уровнем до стимула в течение 10-60 минут после болюса глюкозы [ 61 ].

В минимальном модельном анализе с FSIVGTT реактивность β-клеток первой фазы (Φ ₁ ) рассчитывается как количество инсулина, высвобождаемого во время первого пика, пропорционально изменению уровня глюкозы. реактивность β-клеток во второй фазе (Φ ₂ ) рассчитывают как количество инсулина, высвобождаемого во время второй фазы.

Во время гипергликемического клэмпа AIR представляет собой AUC концентрации инсулина в течение первых 10 минут. А поздний ответ на инсулин — это AUC концентрации инсулина между 10 и 120 минутами. Острый инсулиновый ответ на аргинин (AIRarg) рассчитывали как среднее значений через 2, 3, 4 и 5 минут минус среднее исходных значений [ 41 ]. AIRarg во время клэмп-теста 230 мг/дл глюкозы позволяет определить усиление глюкозой аргинин-индуцированного высвобождения инсулина (AIRpot). AIRarg во время клэмпа с глюкозой 340 мг/дл позволяет определить максимальное усиление аргинин-индуцированного высвобождения инсулина (AIRmax), поскольку острые реакции на аргинин максимальны при концентрации глюкозы в плазме 315 мг/дл.

С-пептид

Поскольку период полувыведения С-пептида больше (от 20 до 30 минут), чем у инсулина (от 3 до 5 минут), печеночный клиренс С-пептида незначителен, а скорость клиренса в периферическом кровообращении постоянна по сравнению с инсулином. [ 62 ]. У здоровых людей концентрация С-пептида в плазме натощак составляет от 0,3 до 0,6 нмоль/л с постпрандиальным повышением до 1-3 нмоль/л [63] .]. Можно определить точечный или 24-часовой анализ С-пептида в моче, соотношение С-пептида в моче и креатинина. С-пептид представляет эндогенную выработку инсулина, и измерение С-пептида не имеет ловушки перекрестной реакции анализа между экзогенным и эндогенным инсулином у пациентов с диабетом, получающих инсулин. С-пептид также коррелирует с типом заболевания, длительностью диабета, а также возрастом постановки диагноза. Поскольку большая часть С-пептида метаболизируется почками, а затем выводится с мочой [ 64 ], измерение С-пептида у пациентов с хроническим заболеванием почек является неточным. На метаболизм С-пептида влияют возраст, пол, ожирение, форма тела и степень толерантности к глюкозе [ 65 ]. Обнаружение малозаметных уровней С-пептида ограничено.

Кроме того, отношение С-пептида к глюкозе натощак или после приема пищи (CPRI) было предложено в качестве практического маркера функции β-клеток при диабете, особенно постпрандиального CPRI при СД 2 типа [66 ] . Концентрации С-пептида заметно различались и были выше при повышении и понижении GGI по сравнению с FSIVGTT, что представляет собой эффект нарушения уровня глюкозы или статина и динамического контроля уровня глюкозы. β-клетки более чувствительны к медленному увеличению уровня глюкозы, но β-клетки реагируют на снижение уровня глюкозы.

Инсулиногенный индекс

Инсулиногенный индекс (IGI) используется для количественной оценки реакции β-клеток в соответствии с изменением уровня глюкозы в плазме. ИГИ рассчитывают по изменению инсулина/изменению глюкозы в течение первых 30 минут после нагрузки на ПГТТ.

IGI = [Δинсулин (30–0 минут) (мкМЕ/мл)/Δглюкоза (30–0 минут) (мг/дл)]

IGI также рассчитывается на основе смешанного МТТ. Параметры функции β-клеток были выше во время смешанного МТТ, чем во время OGTT, это предполагает, что на параметры функции β-клеток влияет состав пищи [ 67 ].

Гомеостатическая модель оценки функции β-клеток

НОМА была разработана в 1985 году как модель корреляции между динамикой уровня глюкозы и инсулина [ 27 ]. Как исходный HOMA, так и обновленный HOMA2 предполагают петлю обратной связи между печенью и β-клеткой. Например, концентрация глюкозы регулируется HGP через инсулин, а концентрация инсулина регулируется реакцией β-клеток поджелудочной железы на концентрацию глюкозы. Его можно использовать в качестве индекса, отражающего резистентность к инсулину и функцию β-клеток. Гомеостатическая модель оценки функции β-клеток (HOMA-β) представляет собой простую статическую оценку функции β-клеток с использованием базовых значений глюкозы и инсулина [ 27 ].

HOMA-β = [инсулин плазмы натощак (мкМЕ/мл) × 360/(глюкоза плазмы натощак (мг/дл)–63]

Поскольку НОМА-β проста и удобна, она широко используется в эпидемиологических исследованиях. HOMA-β имеет ограничение, поскольку уровень глюкозы и инсулина натощак в один момент времени не может представлять сложную взаимосвязь между переменными в системе обратной связи глюкоза-инсулин. А для достоверного значения HOMA-β требуется точный анализ инсулина [ 42 ].

Индекс диспозиции

Индекс диспозиции (DI) выражается путем расчета произведения секреторной способности инсулина и чувствительности к инсулину. В качестве альтернативы он рассчитывается путем деления секреторной способности инсулина на значение резистентности к инсулину [ 68] .]. DI представляет собой понятие способности секреции инсулина с учетом резистентности к инсулину. У здоровых людей произведение чувствительности к инсулину и секреции инсулина постоянно. Секреция инсулина увеличивается в ответ на увеличение резистентности к инсулину, но когда происходит недостаточность β-клеток, способность компенсировать резистентность к инсулину снижается, что приводит к снижению DI. Таким образом, DI не просто указывает на секрецию инсулина, но считается более полезным и практичным индикатором функции β-клеток, поскольку указывает на секреторную способность инсулина, отражающую состояние инсулинорезистентности каждого субъекта.

Показатели для измерения функции β-клеток, описанные до сих пор, суммированы вТаблица 1. В соответствии с методом измерения он подразделяется на динамический тест и статический тест, а расчетные формулы для различных индексов секреции инсулина, рассчитанные на основе значений инсулина, С-пептида и глюкозы, измеренных в каждом тесте, суммированы. Чтобы оценить острую и позднюю секреторную функцию инсулина и максимальную секреторную способность инсулина, необходимо измерение на основе динамических тестов. Соответствующий метод следует выбирать и использовать в соответствии с сильными и слабыми сторонами индексов, средой, в которой они могут использоваться, и целью.

Таблица 1.

Показатели секреторной функции инсулина β-клеток поджелудочной железы

Метод			Измерение функции β-клеток
На основе динамических тестов
	ФСИВГТТ		Высвобождение инсулина первой фазы или AIR: AUC концентрации инсулина в течение первых 10 минут инъекции глюкозы или среднее значение значений инсулина через 3, 4 и 5 минут после инъекции глюкозы.
			Высвобождение инсулина второй фазы: площадь инсулина выше престимульного уровня в течение 10–60 мин после импульса глюкозы.
			DI: AIR с поправкой на чувствительность к инсулину (значение M)
	Гипергликемический зажим		AIR: AUC концентрации инсулина в течение первых 10 мин.
			Поздний ответ на инсулин: AUC концентрации инсулина между 10–120 мин.
			AIR max : AIR со стимуляцией аргинином.
	Анализ минимальной модели с помощью FSIVGTT		Вычислительная модель
				Φ 1 : реакция β-клеток первой фазы, которая рассчитывается как количество инсулина, высвобождаемого во время первого пика, пропорционально изменению уровня глюкозы.
				Φ 2 : чувствительность β-клеток второй фазы, которая рассчитывается как количество инсулина, высвобождаемого во время второй фазы.
	Минимальные модели C-пептида с постепенной инфузией глюкозы		Вычислительная модель
				SR( t )=SRS ( t ) + SRd ( t )
	ОГТТ или МТТ		Рассчитывается на основе OGTT или смешанного MTT
				IGI = [Δинсулин (30–0 мин) (мкМЕ/мл)/Δглюкоза (30–0 мин) (мг/дл)]
			Рассчитывается на основе OGTT или смешанного MTT
				Пероральный DI: IGI/HOMA-IR или [AUC инсулина /AUC глюкозы ]×индекс Мацуда
Статические тестовые индексы
	Простые суррогатные маркеры
		метод НОМА	HOMA-β = [инсулин плазмы натощак (мкМЕ/мл) × 360/(глюкоза плазмы натощак (мг/дл)–63]
		C-пептид натощак	Измерение С-пептида натощак
		Отношение С-пептида к глюкозе (CPRI)	С-пептид (нг/мл)/глюкоза (мг/дл) (×100)

Открыть в отдельном окне

FSIVGTT, внутривенный тест на толерантность к глюкозе с частой выборкой; AIR, острый инсулиновый ответ; AUC, площадь под кривой; DI, индекс расположения; SR _S , скорость секреции по концентрации глюкозы (статический контроль глюкозы); SR _d , скорость секреции по скорости изменения концентрации глюкозы (динамический контроль глюкозы); ПГТТ, пероральный тест на толерантность к глюкозе; МТТ, тест на толерантность к еде; ИГИ, инсулиногенный индекс; HOMA-IR, гомеостатическая модель оценки резистентности к инсулину; HOMA-β, гомеостатическая модель оценки функции β-клеток.