Insulinfreisetzende Wirkung von Glymidin-Natrium (Glykodiazin), Isopropylnoradrenalin, Glucagon und Theophyllin an chinesischen Streifenhamstern mit spontanem oder streptozotocininduziertem Diabetes mellitus

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.