Summary
Spontaneously diabetic Chinese hamsters are characterized by a lack of insulin caused by a degeneration of the pancreaticβ-cells resulting in disturbances of carbohydrate and lipid metabolism (hyperglycemia, abnormal glucose tolerance, increase of gluconeogenesis as demonstrated by an increase of liver glucose-6-phosphatase activity, increase of serum free fatty acid concentration).
The reduced sensitivity of theβ-cells of spontaneously diabetic hamsters to stimulation by glucose could not be improved by a high dose of sodium glymidine (250 mg/kg, orally), whereas i.p. application of glucagon (0.3 mg/kg), isopropylnorepinephrine (0.5 mg/kg), or theophylline (100 mg/kg) resulted in a partially higher increase of serum insulin than in normal animals. The effect of lower doses of glucagon (0.003 mg/kg) or isopropylnorepinephrine (0.03 mg/kg) was reduced or abolished. In hamsters with streptozotocin-induced diabetes i.p. injection of 100 mg/kg theophylline only provoked a small increase of serum insulin.
These results allow the following conclusions: 1. The insulin releasing effect of antidiabetic sulfonylurea and sulfonylpyrimidine compounds does not seem to be mediated by adenosine-3′,5′-monophosphate. 2. There are principle differences between the hereditary and experimentally inducedβ-cell lesion in Chinese hamsters. 3. There is some evidence for a reduced sensitivity of theβ-cell adenylate cyclase system to hormonal stimuli in spontaneously diabetic animals.
Zusammenfassung
Bei spontandiabetischen chinesischen Streifenhamstern besteht ein auf einerβ-Zelldegeneration beruhender Insulinmangel mit den sich daraus für den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel ergebenden Konsequenzen (Hyperglykämie, pathologische Glucosetoleranz, Erhöhung der Gluconeogenese — u. a. erkennbar an einem Anstieg der Glucose-6-phosphatase-Aktivität in der Leber —, Anstieg der Konzentration freier Fettsäuren im Serum).
Die stark herabgesetzte Ansprechbarkeit derβ-Zellen auf Glucose konnte durch eine hohe Dosis Glymidin-Natrium (250 mg/kg, p.o.) nicht verbessert werden, während nach i.p. Applikation von Glucagon (0,3 mg/kg), Isopropylnoradrenalin (0,5 mg/kg) oder Theophyllin (100 mg/kg) ein z. T. noch stärkerer Anstieg der Insulinkonzentration im Serum auftrat als bei gesunden Tieren. Der insulinfreisetzende Effekt geringerer Dosen von Glucagon (0,003 mg/kg) oder Isopropylnoradrenalin (0,03 mg/kg) war bei spontandiabetischen Tieren abgeschwächt oder aufgehoben. Bei streptozotocin-diabetischen Hamstern führten selbst 100 mg/kg Theophyllin nur zu einer geringen Erhöhung des Seruminsulins.
Diese Befunde erlauben folgende Schlußfolgerungen: 1. Derβ-cytotrope Effekt von Glymidin-Natrium und anderen Sulfonylaminoverbindungen wird offensichtlich nicht durch Adenosin-3′,5′-monophosphat vermittelt. 2. Es bestehen grundsätzliche Unterschiede zwischen der erblichen und experimentell erzeugtenβ-Zelldegeneration dieser Tiere. 3. Bei spontandiabetischen Tieren scheint das Adenylatcyclasesystem derβ-Zellen vermindert erregbar zu sein.
Similar content being viewed by others
Literatur
Atkins, T., Matty, A. J.: J. Endocr.51, 67 (1971).
Brisson, G., Malaisse-Lagae, F., Malaisse, W. J.: J. clin. Invest.51, 232 (1972).
Butler, L.: Diabetologia3, 124 (1967).
Carpenter, A.-M., Gerritsen, G. C., Dulin, W. E., Lazarow, A.: Diabetologia3, 92 (1967).
Cerasi, E., Luft, R.: Acta endocr. (Kbh.)55, 278 (1967).
Cerasi, E., Luft, R.: Horm. Metab. Res.1, 162 (1969).
Cerasi, E., Luft, R.: Israel J. med. Sci.6, 284 (1970a).
Cerasi, E., Luft, R.: Acta diabet. lat.7 (Suppl. 1), 278 (1970b).
Cerasi, E., Luft, R.: Horm. Metab. Res.2, 246 (1970c).
Chang, A. Y., Schneider, D. I.: Diabetologia6, 180 (1970).
Duncombe, W. C.: Biochem. J.88, 7 (1963).
Fajans, S. S., Floyd, J. C., Knopf, R. F., Conn, J. W.: Recent Progr. Hormone Res.23, 617 (1967).
Fiske, C. H., Subba Row, P.: J. biol. Chem.66, 375 (1925).
Froesch, E. R.: In: Handbuch des Diabetes mellitus, hrsg. von E. F. Pfeiffer, Bd. 1, S. 495. München: Lehmann 1969.
Gerritsen, G. C., Dulin, W. E.: Diabetologia3, 74 (1967).
Gundersen, K., Yerganian, G., Lin, B. J., Gagnon, H., Bell, F., McRae, W., Onsberg, T.: Diabetologia3, 85 (1967).
Halpern, B. N., Pacaud, F.: C. R. Soc. Biol. (Paris)145, 1465 (1951).
Harper, A. E.: In: H. U. Bergmeyer, Methoden der enzymatischen Analyse, S. 788. Weinheim: Verlag Chemie 1962.
Huggett, A. S. G., Nixon, D. A.: Lancet1957/II, 368.
Loge, O., Steinbeck, H.: Diabetologia6, 430 (1970).
Losert, W.: Habilitationsschrift, Freie Universität Berlin 1972.
Losert, W., Loge, O., Richter, K.-D.: Diabetologia6, 79 (1970).
Losert, W., Rilke, A., Loge, O., Richter, K.-D., Jahn, P.: Arzneimittel-Forsch. (Drug-Res.)21, 1643 (1971).
Losert, W., Rosenthal, K., Jahn, P., Sitt, R.: Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak.266, 397 (1970).
Lowry, O. H., Rosenbrough, N. Y., Farr, A. L., Randall, A. J.: J. biol. Chem.193, 265 (1951).
Luse, S. A., Caramia, F., Gerritsen, G. C., Dulin, W. E.: Diabetologia3, 97 (1967).
Malaisse, W. J., Malaisse-Lagae, F., Gerritsen, G. C., Dulin, W. E., Wright, P. H.: Diabetologia3, 109 (1967).
Malaisse-Lagae, F., Malaisse, W. J.: Endocrinology88, 72 (1971).
Meier, H., Yerganian, G. A.: Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)100, 810 (1959).
Melani, F., Lawecki, J., Bartelt, K. M., Pfeiffer, E. F.: Diabetologia3, 422 (1967).
Mirouze, J., Orsetti, A., Lapinski, H.: Acta diabet. lat.7, 55 (1970).
Morczinneck, K.: Inauguraldissertation, Medizinische Fachbereiche der Freien Universität Berlin 1971.
Morgan, C. R., Lazarow, A.: Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)111, 29 (1962).
Morgan, C. R., Lazarow, A.: Diabetes12, 115 (1963).
Morgan, C. R., Sorenson, R. L., Lazarow, A.: Diabetes13, 579 (1964).
Richter, K.-D., Loge, O., Losert, W.: Arzneimittel-Forsch. (Drug-Res.)21, 1654 (1971).
Rilke, A.: Inauguraldissertation, Medizinische Fachbereiche der Freien Universität Berlin 1971.
Robison, G. A., Butcher, R. W., Sutherland, E. W.: Cyclic AMP. New York-London: Academic Press 1971.
Schmidt, F. L., Leslie, L. G., Schultz, J. R., Gerritsen, G. C.: Diabetologia6, 154 (1970).
Simpson, R. G., Benedetti, A., Grodsky, G. M., Karam, J. H., Forsham, P. H.: Metabolism15, 1046 (1966).
Turtle, J. R., Kipnis, D. M.: Biochem. biophys. Res. Commun.28, 797 (1967).
Weber, B., Helge, H., Sihombing, G.: Arch. Kinderheilk.177, 139 (1968).
Weber, B., Quabbe, H.-J., Helge, H.: In: Nebenschilddrüse und endokrine Regulation des Calciumstoffwechsels. Spontanhypoglykämie — Glucagon, S. 272. 14. Symposium der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie. Schriftleitung: J. Kracht. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1968.
Weber, E.: Grundriß der biologischen Statistik, S. 501. Stuttgart: Fischer 1967.
Weber, G.: Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)53, 96 (1965).
Weber, G., Singhal, R. L., Stamm, N. B., Fisher, E. A., Mentendiek, M. A.: Advanc. Enzyme Regulat.2, 1 (1964).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Wir danken Frau A. Hoder für ihre gute technische Mitarbeit.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Loge, O., Losert, W. & Jahn, P. Insulinfreisetzende Wirkung von Glymidin-Natrium (Glykodiazin), Isopropylnoradrenalin, Glucagon und Theophyllin an chinesischen Streifenhamstern mit spontanem oder streptozotocininduziertem Diabetes mellitus. Res. Exp. Med. 160, 292–306 (1973). https://doi.org/10.1007/BF01851469
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01851469
Key words
- Spontaneous diabetes mellitus in laboratory animals
- Chinese hamsters
- Insulin secretion
- Adenosine-3′,5′-monophosphate
- Sulfonylureas