Veränderungen des Gehaltes der freien Fettsäuren und der Ketonkörper im Blut alloxandiabetischer Ratten nach i.v. Fettbelastung und Heparinapplikation

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    10-Jul-2016

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<ul><li><p>Diabetologia 2, 277-280 (1966) </p><p>Veriinderungen des (]ehaltes der freien Fetts~uren und der Ketonkbrper im Blur alloxandiabetischer Ratten nach i.v. Fettbelastung und Heparinapplikation </p><p>~tERMANN BAUL~_UNG, I~LAUS ~:~EISSEt~T und BARBARA RUDAS </p><p>Inst i tut fiir allgemeine und e~perimentelle Pathologie der Universits Wien (Vorstand: Prof. Dr. A. LI~DNEI~) </p><p>Eingegangen am 27. Juli 1966 </p><p>Changes in the serum levels of free .fatty acids and ketone bodies in aIloxan-diabetie rats after intravenous load- ing with fat and application of heparin. </p><p>Summary. Fat, with and without simultaneous heparin has been given intravenously to normal and to chronic alloxan-diabetic rats. The concentration of free fatty acids and ketone bodies in the blood was determined a~ several intervals after the injection. Although after the i.v. administration of fat the profile of the FFA-elevation in serum was parallel in both groups, the FFA-leve]s in diabetic rats were markedly lower. Addition of heparin to the fat caused a distinct rise of FFA in serum of both groups without any differences between them. Fat loading alone, leads to a moderate elevation of the blood ketone bodies in normal and diabetic rats. Combination of fat administration with heparin increases the ketone body content in the blood of the diabetic as well as of the normal rats. This increase, however, is significantly higher in alloxan diabetic animals at the end of the few hours after the fat loading. </p><p>Changements du taux des _F.F.A. et des Corps edtoni- ques dans Ie sang de rats rendus diabgtiques par l'alloxane apr~s charge intra-veineuse de graisse et administration d'h@arine. </p><p>Rdsumd. Nous avons examin6 le taux des acides gras libres (FFA) et des corps c6toniques dans le sang de rats normaux et de rats souffrant d'un diab6te alloxanique chronique apr6s surcharge intraveineuse de graisse avec et sans hdparine. Si le profil de l'616vation des FFA apr6s l 'applieation i.v. de graisse est parall61e pour les animaux diab6tiques et les contr61es, les taux des FFA sont net- </p><p>tement plus bas ehez les rats diab6tiques. Apr6s l'injec- tion simultan6e d'h6parine et de graisse, les taux des FFA accusent une forte 616ration, sans toutefois r6v61er aucune diff6rence significative entre les deux groupes. L'injection de graisse sans h6parine provoque une c6ton6mie faible et comparable chez les animaux diabdtiques ou normaux. En pr6sence d'h6parine, cependant, la surcharge graisseuse m6ne ~ une augmentation suppl6mentaire du taux des corps c6toniques, augmentation significativement plus marqu6e chez les rats diab6tiques, une heure apr6s la sur. charge. </p><p>Zusammenfassung. Untersucht wurde das VerhMten der freien Fetts~uren und der Ketonk6rper im Blur stoff- wechselgesunder und chronisch alloxandiabetischer l~at- ten nach i.v. Fettbelastung mit und ohne Heparinappli- kation. Die Erh6hung des FFA-Serumspiegels nach i.v. Fettbelastung verl/iuft bei stoffweehselgesunden und dia- bebischen gat ten parallel, liegt jedoeh bei letzteren deut- lich niedriger. I-Ieparin erh6ht nach einer Fettbelastung den FFA-Gehalt im Serum betrachtlich. Der Zusatz yon Heparin zur Fettbetastung fiihrt zu keinem Unterschied im Verhalten des FFA-Serumspiegels bei diabetischen und normalen l~atten. Durch die Fettbelastung allein kommt es sowohl bei normalen als auch bei diabetischen Ratten zu einer geringgradigen Keton~imie, ohne dal~ ein Unterschied zwischen beiden Versuchsgruppen bestiinde. Der t{eparinzusatz zur Fettappl ikat ion fflhrt sowohl bei normMen als auch bei diabetischen Ratten zu einer zu- s~tzlichen Erh6hung des BK-Spiegels, die bei diabetischen Tieren in der ersten Stunde nach der Belastung signifikant st/~rker ausgepr~gt ist. </p><p>Bekannt l ich sind in der ersten Woche nach der Al loxanappl ikat ion, also im akuten Stadium des Al loxandiabetes, der Blutketonk6rpergehMt (BK), der Cholesterin-, Gesamtl ipid- und Phosphat idspiegel des Serums bei Rat ten erh6ht. Im chronischen Stadium normMisieren sich diese Werte und gleichen denen stoffwechselgesunder Tiere. In fri iheren Arbeiten wurde berichtet, daf3 nach kurzfrist igen, peroralen Fett - belastungen chronisch diabetische l~atten mit einer viel ausgepr~tgteren Erh6hung obiger Werte reagieren Ms normale Kontrol l t iere [10, 16, 17, 18]. Die Er- h6hung des Gesamtl ip idgehaltes diabetischer l~atten t r i t t besonders deutl ich hervor und kommt auch in einer s ichtbar st/ irkeren Lip~mie zum Ausdruck. </p><p>Verschiedene Angaben aus der L i teratur bestgtigen, dag nach langdauernder Fett f i i t terung bei chronisch Mloxandiabetischen Rat ten [2, 11] sowie nach einer i. v. Fet tbe lastung bei pancreatectomierten [22, 3] oder Mloxandiabetischen Hunden [6] exogenes Fet t lang- samer aus dem Blur verschwindet. Dieses Phgnomen </p><p>wird h/tufig darauf zur~ickgefiihrt, dab beim Al loxan- oder Pancreasdiabetes sowohl die Lipoproteinl ipase (LPL)-Akt iv i t / t t des Fettgewebes [15, 20, 7], als auch die Posthepar in -LPL -Akt iv i tg t des Plasmas [12] ver- minder~ ist. </p><p>Bei Pat ienten mit Diabetes mell itus konn~e jedoeh keine Verminderung der Posthepar in -LPL -Akt iv i tg t im Serum festgestellt werden [19, 4]. </p><p>Es schien uns daher interessant, bei ehronisch al loxandiabetischen atten den Ablauf der Frei- se~zung der freien Fet tsguren (FFA) aus einer Fett - emulsion in rive zu untersuchen und gleichzeitig den EinfluB yon Hepar in auf diesen Vorgang zu studieren. In der uns zug/~ngliehen L i teratur wurden /ihnliche Versuehe nur bei Hunden im akuten oder subakuten Stadium des Diabetes durchgefi ihrt [3, 6]. In diesen Stadien ist, wie aus den Angaben der Autoren hervor- geh~, der FFA-GehMt des Blutes schon vor der Fet t - infusion erh6ht. Augerdem wurde die Wirkung des Hepar ins nieht untersucht. </p></li><li><p>278 H . BAu~u~ et al.: Vergnderungen des Geha l tes der f re ien Fet tsguren Diabetologia </p><p>Eine ErhShung des FFA-Gehaltes im Blur ist die Voraussetzung fiir eine verstgrkte Ketogenese. Unge- kl/irt ist jedoeh, ob ein erhShter BK-Spiegel in quanti- tativer Abhgngigkeit zu der Erh6hung des FFA- Gehaltes steht. </p><p>Methodik Als Versuehstiere wurden mgnnliehe Albinoratten </p><p>eines Sprague-Dawley Stammes verwendet. Zur Er- zeugung des Diabetes erhielten die Tiere pro kg K6rper- gewieht 150 mg Alloxan ,,Loba-Chemie" (C4It~04N ~ ~- H~0) subeutan in 7.5%iger L6sung, die'mit 0.9%iger KochsalzlSsung jeweils frisch zubereitet wurde. Die Fettbelastungen wurden 4--8 Wochen naeh der Allo- xanapplikation vorgenommen. Nur solehe Ratten wurden als diabetiseh gewertet, die innerhalb yon 24 Stunden mehr als 80 ml Ham aussehieden und mehr als 20 g yon den ~d libitum angebotenen l~attenkeks 10000 (Zusammensetzung naeh L~MBECK [9] verzehrten. </p><p>Die Verabreiehung des Fettes erfolgte in die 9000 Sehwanzvene. Wir verwendeten die Fettemu]sion ,,Intralipid 20% Vitrum 'q in einer Dosierung yon 8000. 2.5 ml/100 g Tiergewieht. 7000. </p><p>tIeparin ,,Novo" wurde gemeinsam mit dem Fett in einer Dosierung yon 50 E/100 g KSrpergewieht ~'~6ooo. appliziert. </p><p>Die Bestimmung der FFA im Serum erfolgte nach :~ der Methode yon DOLE [5] modifiziert yon T~ovT et .~ 5000. al. [21]" als Indikator diente Nilblau A [23]. ' ~ gOOO, Der BlutketonkSrpergehalt wurde im Vollblut naeh der Methode yon BEss~a?r und ANDERSON [1 ] bestimmt. 3000 </p><p>Entspreehend den in der Einleitung gesehilderten zwei Fragestellungen wurden zwei Versuehsreihen durehgefiihrt: 2000. </p><p>Im Rahmen der Versuchsreihe I erfolgte die Unter- suehung des zeitlichen Ablaufs der FFA-Freisetzung. 7000. 36 stoffweehselgesunde und 42 ehronisch Mloxan- diabetische Ratten erhielten Intralipid 20% i.v.; die o Hglfte der Tiere beider Kollektive erhielt gleichzeitig mig dem Fett tteparin. Somit ergaben sieh vier Grup- pen. Von jeder Gruppe wurde je ein Drittel 1, 21/~ und </p><p>Ergebnisse Der zeitliche Ablauf der FFA-Freisetzung nach Fett- </p><p>belastung. ,,Intralipid 200/0 `~ enthielt 1850 Abs. ~Eq FFA/1. </p><p>Die mittleren FFA-Werte bei den einzelnen Grup- pen sind zu versehiedenen Zeitpunkten nach der Fettbelastung in Abb. 1 wiedergegeben. </p><p>Die Verlaufskurven des FFA-Serumspiegels bei nieht mit Heparin behandelten stoffweehse]gesunden und diabetischen gatten sind naeh Fettbelastung nahezu parallel. Bei den diabetisehen Tieren liegt jedoeh der FFA-Spiegel deutlieh niedriger als bei den stoff- weehselgesunden. Der Untersehied ist nur eine Stunde nach der t~ettbelastung statistiseh wahrscheinlich (p &lt; 0,05). </p><p>x </p><p>$% %\% </p><p>\\% ~,'~, ,,,,,,, </p><p>0__._ \ ,~, - - - - - .~ </p><p>[ i i I </p><p>7 2 2,5 3 Sfunden nach der Fe#be/as[uny </p><p>Abb. 1. Verlauf des :FFA-Serumspiegels nach i.v. Fettbelastung </p><p>_ _ normale Ratten 4 Stunden naeh der i.v. Belastung durch Entbluten _ _ normale ltatten mit tteparin behandelt getStet und die Konzentration der FFA im Serum be . . . . . . . . . . . . diabetische l~aten stimmt. </p><p>Die Uberpriifung des FFA-Gehaltes yon ,,Intra- lipid" ergab eine gute ~bereinstimmung mit dem Literaturwert [13]. </p><p>Im Rahmen der Versuehsreihe I I untersuehten wit den zeitliehen Ablauf der Ketongmie naeh Fett- belastung. Wit verwendeten 22 Kontrollen und 20 diabetisehe Ratten. Die Gruppeneinteilung war die- selbe, wie in der Versuehsreihe I. Bei jedem Tier wurde 1, 21/2, 4, 8 und 24 Stunden naeh der Fettbelastung retrobulbgr Blur entnommen und der BK-Gehalt be- stimmt. </p><p>1, , in t ra l ip id 20 % V i t rum" enthg l t in 100 ml der Emul - s ion 20 g So jabohnenS1, 1,2 g E f lec i th in und 2.5 g Gly- eer in. Wi r e rh ie l ten das P rgparat durch die F reund l i chke i t yon Dr . E . MOSETTm, Wien . </p><p>--:.::-.:-..-. diabetische Ratten mit Heparin behandelt </p><p>Bei den mit Heparin behandelten Ratten sind keine deutliehen Unterschiede im Verlauf des FFA- Serumspiegels bei diabetisehen und Kontrolltieren naeh Fettbelastung festzustellen. I-Ieparin fiihrt zu einer betrgehtliehen initialen ErhShung des FFA- Spiegels. 21/2 Stunden naeh der l%ttbelastung ist der FFA-Spiegel jedoch unter jene Werte abgesnnken, die bei den nieht mit Heparin behandelten Tieren ge- funden wurden. Der zeitliche Ablauf der Kiitoniimie nach Fettbelastung. </p><p>Die Ergebnisse dieser Versuehsreihe sind aus der Abbildung 2 zu ersehen. Die Mittelwerte der ]3K- Bestimmungen sind in mg% Aeeton angegeben. Die Ketongmie naeh einer i.v. Fettbelastung ist weder bei </p></li><li><p>Vol. 2, No. ~, 1966 I-I. B~u~uNa et al.: Ver~nderungen des Gehaltes der freien Fetts~uren 279 </p><p>den Kontrolltieren noeh bei den Mloxandiabetisehen Ratten besonders hoeh. Mit Ausnahme der 4-Stunden- werte ist der mittlere BK-Gehalt bei beiden Gruploen ann~hernd gleieh. Das bei den Kontrolltieren 8 Stunden naeh der Fettbelastung auftretende Maximum der Keton/~mie (8.7 rag% ~: 1.3), wird bei den diabetisehen Tieren 4 Stunden frfiher beobachtet und liegt etwas h6her (9.2 mg~o t.0). Diese Untersohiede erwiesen sieh jedoeh als nieht signifikant. </p><p>75. </p><p>73. II / ~\ </p><p>/2 ' I~ I g / x </p><p>~. ~" I *,, , ! \ "\ ~10. </p><p>9. </p><p>g,x \ </p><p>g \ </p><p>5" </p><p>3" </p><p>'1 </p><p>Sfunden .nac~ der FeffSe/asr </p><p>Abb. 2, Ver lauf des BK-Spiegels naeh i.v. Fettbelas~ung </p><p>_ _ normMe Rat ten . . . . . . . . . normale l~atten m]t Hepar in behandelt </p><p>- diabethische l ta t ten ::::--:.:::: diabetische Rat ten mit t Iepar in behandel~ </p><p>Die gleiehzeitige Verabreichung yon Fett und tteparin bedingt sowohl bei den Kontrolltieren als aueh bei den diabetisehen l~atten eine bedeutende und zu den meisten Zeitpunkten des Verlaufs signifikante Er- h6hung des mittleren BK-Gehaltes. W/ihrend aber bei den Kontrollen diese Erh6hung 8 Stunden naeh der Applikation am st/~rksten ausgepr~gt ist, sehen wit bei den diabetisehen l~atten 7 Stunden frtiher einen besonders hohen Anstieg des mittleren BK-Gehaltes. </p><p>Eine Seunde naeh der Belastung mit Fett bestehen bezfiglieh des Ketonk6rperspiegels signifikante Unter- schiede zwisehen den gleiehzei~ig mit Heparin be- handelten diabetisehen Tieren und allen iibrigen (p &lt; 0.02). </p><p>Diskuss ion Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dag bei stoff- </p><p>wechselgesunden und ehronisch Mloxandiabetischen Ratten der FFA-Spiege] nach Fettbelastung ungef~hr den gleiehen zeitliehen Verlauf aufweist. Obwoh] nur nach einer Stunde ein signifikanter Unterschied zwi- schen den FFA-Konzentrationen diabetischer und stoff- wechselgesunder Tiere besteht, ist bemerkenswert, dab die FFA-Werte diabetiseher Ratten zu jedem Zeitpunkt der Untersuchung deutlich tiefer liegen. Eine Erk]~rung ftir diesen Befund w~re, dab die lipolytische Aktivit~t des Serums diabetiseher Tiere geringer ist a]s die stoff- weehselgesunder. Wie in der Einleitung erw//hnt, wird diese M6glichkeit in der Literatur h/~ufig diskutiert [6, 22]. </p><p>Auch KESSLEn [6] beobachtete bei diabetisehen Hunden nach Fettinfusion den gleichen zeitlichen Ver- lauf des FFA-GehMtes wie bei den Kontrollen. Aller- dings waren die yon ihm gefundenen FFA-Werte bei den diabetischen Tieren zu jedem Zeitpunkt hSher als bei den Kontrollen. Im Gegensatz zu uns verwendete KESSLER Ms Kontro[len mit Insulin behandelte dia- betisehe Hunde. CASTILLO et M. [3] besehreiben bei panereateetomierten Hunden sehon vor der Fett- infusion einen fiber dem NormMwert dreifaeh erhShten FFA-Gehalt, der sieh bis zu 6 Stunden naeh Fett- applikation nieht ver/~nderte. </p><p>Wird zusammen mit Fett tteparin verabreieht, so finden wir keinen Untersehied zwisehen den FFA- Konzentrationen diabetiseher und stoffweehselgesun- der Ratten. Dies bedeutet, dab der Heparin-Effekt bei Mloxandiabegisehen I~atten in vollem Umfang auftritt. </p><p>In einer frfiheren Arbeit wurde besehrieben [20], dag es bei Mloxandiabetisehen Ratten naeh perorMer Fettbelastung zu einer ausgepr~gteren Keton/~mie kommt Ms bei stoffweehselgesunden. Die vorliegenden Versuehsergebnisse weisen darauf hin, dab naeh i.v. Fettapplikation keine wesentliehen Untersehiede im VerhMten des BlutketonkSrperspiegels bei diabetisehen und normMen Ratten auftreten. Far diese Divergenz haben wir zun/~ehst keine Erkls ~rir haben bei diabetisehen Tieren naeh i.v. Fettzufuhr die Ent- stehung einer besonders intensiven Ketons er- wartet. Allerdings bestehen sieherlich zwisehen dem Zustand des Fettes im Blur naeh der Resorption und einer ktinstliehen Fettemulsion betr/~ehtliehe Unter- sehiede. KeRN und QumsEY [8] stellten lest, dag kfinstliehe Fettemulsionen kein ideales Substrat ffir das lipoly~isehe Enzymsystem darstellen. Dureh die An- nahme einer sehleehteren Verwertung yon Fett- emulsionen kSnnte aueh das Ausbleiben einer ver- stgrkten Keton/imie bei diabetisehen Tieren naeh i.v. Fettbelastung erkl/~rt werden. </p><p>Ein Zusammenhang zwisehen Keton/~mie und Er- hShung des FFA-Spiegels wurde in neuerer Zeit yon O~TKO und ZILV~S~IT [l~] diskutiert. Die vor- liegenden Ergebnisse zeigen, dal3 alle MaBnahmen, die zur Erh6hung des FFA-Spiegels im Blut ftihrten, aueh eine Vermehrung des BK-Gehaltes hervorriefen. Aller- </p></li><li><p>280 H. BAUMUNr et al. : Ver/~nderungen des Gehaltes der freien Fetts/iuren Diabetologia </p><p>dings vermiBten wir eine strenge gegenseitige Ab- hiingigkeit dieser beiden Blutbestandtei le. </p><p>Unter Verwendung yon Hepar in kommt es...</p></li></ul>

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