Studii de perfuzie in vitro

  1. Rada Boskovic, MD 1,
  2. Denice S. Feig, MD 2,
  3. Lidia Derewlany, doctorat 1,
  4. Brenda Knie, RT 1,
  5. Galina Portnoi, MD 1 și
  6. Gideon Koren, MD 1
  1. 1 Divizia de farmacologie clinică și toxicologie, Spitalul pentru copii bolnavi, Toronto, Ontario, Canada
  2. 2 Departamentul de endocrinologie, Spitalul Mount Sinai, Universitatea din Toronto, Toronto, Ontario, Canada

Studii de perfuzie in vitro

Abstract

OBIECTIV—Insulina lispro (Humalog), un analog al insulinei umane, are un debut mai rapid, vârf mai timpuriu și o durată mai scurtă a activității de scădere a glucozei decât insulina umană obișnuită. Cu toate acestea, nu se știe dacă insulina lispro traversează placenta umană și ajunge la făt. Prin urmare, obiectivul prezentului studiu a fost de a examina dacă insulina lispro traversează placenta utilizând tehnica perfuzării unui lobul placentar uman in vitro.

diabetului

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII—Placentele umane Therm din sarcinile necomplicate au fost obținute imediat după naștere. Insulina lispro, la concentrații cuprinse între 100 și 1000 μU/ml, a fost introdusă în rezervorul matern. Latura maternă a placentei a fost perfuzată cu o concentrație constantă de insulină lispro; circulația fetală a fost închisă. Probele au fost extrase atât din circulația maternă cât și din cea fetală la intervale regulate. Aspectul insulinei lispro în circulația fetală a fost analizat printr-un test radioimunologic specific.

REZULTATE—Nu s-a putut detecta transfer placentar de lispro în timpul perfuziei cu 100 și 200 μU/ml. În schimb, a existat un mic transfer de concentrație dependent de făt la concentrații de 580 μU/ml și mai mari, detectabil după cel puțin o oră de concentrație constantă de insulină lispro în timpul perfuziei. Rata transferului placentar a fost de 0,019 μU · min -1 · g țesut -1 la niveluri materne de 580 μU/ml și 0,045 μU · min -1 -1 g țesut la nivel matern de 1000 μU/ml. Măsurarea nivelurilor de lispro la 11 femei gravide a arătat că o doză de 50 de unități poate atinge concentrații serice> 200 μU/ml cu o corelație aparentă liniară între doză și niveluri.

CONCLUZII—Insulin lispro nu este probabil să traverseze placenta la o singură doză standard. Acest studiu sugerează că este puțin probabil ca insulina lispro să atingă sau să dăuneze copilului nenăscut.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Design de studiu

Cele opt placente umane au fost obținute după nașterea vaginală sau cezariană de la sarcini la termen necomplicate și transportate la laborator în PBS heparinizat rece cu gheață. Circulațiile materne și fetale independente au fost stabilite către un lobul placentar periferic în 30 de minute de la nașterea sugarului, așa cum a fost descris anterior de laboratorul nostru (15).

După ce sângele rezidual a fost eliminat din vase și din spațiul interilos, o perioadă de control de circuit „închis” (recirculat) de 1 oră a precedat perioada experimentală. În timpul perioadei de control, consumul de glucoză și oxigen și producția de lactat și gonadotrofină corionică umană (hCG) au fost măsurate pentru a determina valoarea de bază a acestor valori pentru fiecare experiment. Toate valorile măsurate au fost comparate cu cele din perioada de control inițială pentru a asigura integritatea menținută a preparatului placentar pe tot parcursul experimentului de perfuzie.

Integritatea fizică a preparatului placentar a fost evaluată prin monitorizarea stabilității presiunii de perfuzie fetală și a pierderii de volum din rezervorul fetal; creșterea sau scăderea presiunii (> 10 mmHg) și a pierderii de volum (> 3 ml/h) au fost criterii pentru respingerea preparatului. După perioada de control de 1 oră, perfuzații atât în ​​circulația maternă cât și în cea fetală au fost înlocuiți cu mediu proaspăt și insulina lispro la o concentrație de 100 μU/ml a fost introdusă în rezervorul matern în patru experimente. În patru experimente suplimentare de perfuzie, concentrațiile de insulină lispro în circulația maternă au fost de 200, 580 și 1.000 μU/ml. Circuitul matern a fost „deschis” (nerecirculat) pentru a furniza o concentrație constantă de medicament în lobul, în timp ce circuitul fetal a fost „închis” (recirculat).

Probele au fost obținute din rezervorul fetal și din artera și vena materne la fiecare 20 de minute pentru primele 2 ore și ulterior la fiecare 30 de minute pentru ultimele 2 ore pentru a măsura concentrațiile de insulină lispro, antipirină, lactat, glucoză și hCG. Antipirina este un marker de transfer liber difuzibil, dependent de flux, cu care se compară în mod obișnuit transferul medicamentului. Consumul de oxigen, glucoză și producția de lactat au fost măsurate în timpul perfuziei pentru a confirma că țesutul și-a menținut capacitatea de metabolizare a energiei. După 4 h de perfuzie cu insulină lispo, perfuzații din rezervoarele materne și fetale au fost înlocuiți din nou cu mediu proaspăt și circulațiile „închise” pentru o perioadă de control finală de 1 oră. Toate valorile măsurate au fost comparate cu cele din perioada de control inițială pentru a se asigura că integritatea preparatului a fost menținută în timpul perfuziei.

Analiza probei

Probele de perfuzat au fost menținute la -20 ° C până la analiză. Concentrațiile de insulină lispro au fost măsurate utilizând testul radioimunologic de legare competitivă a insulinei lispro cu incubare peste noapte la temperatura camerei (Linco Research, St. Charles, MO). Această analiză este foarte specifică pentru insulina lispro (100%) și are o reactivitate încrucișată neglijabilă cu insulina umană nativă sau proinsulina (-1 -1 g țesut -1 la un nivel matern circulant de 1.000 μU/ml și 0.019 μU · min -1 -1 g țesut -1 la 580 μU/ml (Tabelul 2).

Studii in vivo

La 11 femei tratate cu insulină lispro, nivelurile serice ale insulinei lispro au variat de la 2 la 576 μU/ml cu o corelație aparentă liniară (Fig. 2). O femeie care a primit 52 de unități a atins un nivel de 576 μU/ml.

CONCLUZII

Modelul de perfuzie placentară permite colectarea neinvazivă de informații cu privire la transferul placentar uman de molecule (15). Deoarece transferul este măsurat în țesut intact, modelul aproximează situația in vivo mai strâns decât sistemele de cultură subcelulară sau celulară. Foarte important, elimină enormele obstacole etice ale studierii in vivo a transferului placentar uman. La sfârșitul sarcinii normale, nivelurile de insulină postprandială sunt crescute, iar concentrația plasmatică a insulinei poate ajunge la 100-200 μU/ml (16).

Deși utilizarea placentelor din al treilea trimestru ar putea fi considerată o limitare potențială a studiului nostru, există dovezi care sugerează că aspectele calitative ale transferului nu diferă între placentele luate în fazele anterioare și cele ulterioare ale gestației (19).

Placenta mamelor diabetice poate prezenta tulburări cronice în circulația interiloasă, dilatarea capilarelor și o structură viloză relativ imatură. Nu se cunoaște impactul acestor modificări asupra transferului placentar al insulinei obișnuite sau insulinei lispro.

Pe scurt, atunci când este utilizată clinic, este puțin probabil ca insulina lispro să traverseze placenta umană. Există un transfer mic de insulină lispro dependent de doză în termenul placentei umane la concentrații ≥580 μU/ml. Aceste concentrații corespund probabil nivelurilor maxime de insulină atinse cu doze mari de insulină lispro la ~ 75 unități sau mai mult. Doar în situații foarte rare, femeile diabetice ar primi doze care ar duce la niveluri plasmatice susținute suficient de mari (580 μU/ml) pentru expunerea fetală.

Magnitudinea marginală a transferului de insulină lispro în ceea ce privește cantitățile pare să fie mai mică decât cea arătată de alții că are loc cu concentrații similare de insulină umană și, prin urmare, sugerează că insulina lispro nu prezintă un risc pentru făt.