Summary
Continuing previous experiments the influence of insulin on the metabolism of isolated perfused livers of normal and alloxan-diabetic rats was studied. In these experiments media with different concentrations of nonesterified fatty acids (NEFA) (2.5–3.5 mEq/l and 0.30–0.65 mEq/l were used. In all experiments 0.9 U of insulin/hr were infused intraportally throughout the experiment (180 min). The following results were obtained: 1. Insulin significantly increased the net glucose uptake of normal livers. The net glucose balance of livers from diabetic animals was not affected by insulin. Insulin diminished the increased glycogen synthesis of diabetic livers. 2. Insulin caused a significant decrease in the net amino acid production and a net uptake of α-amino acids. The net production of urea by normal livers was not influenced by insulin, while the urea production of diabetic livers showed a slight but insignificant decrease. 3. The delayed increase in the medium concentrations of lactate and pyruvate in experiments with diabetic livers, as opposed to normal livers, was distinctly, though not significantly accelerated by insulin. The lactate/pyruvate ratio (L/P-Q) of the medium, as well as the concentrations of potassium and inorganic phosphate ions in the medium were not significantly affected by insulin in experiments either with normal or with diabetic livers. The same was observed also in the magnitude of the liver blood flow. During insulin infusion the bile production by normal and diabetic livers rose slightly but not significantly. 4. The experiments did not show the effect of insulin to be dependent on the NEFA-content of the medium. Our data demonstrate a direct and immediate effect of insulin on liver metabolism.
Résumé
Continuant les expériences précédentes, l'influence de l'insuline sur le métabolisme des foies isolés des rats normaux et alloxane-diabétiques a été étudiée. De milieux de concentrations différentes d'acides gras nonestérifiés (NEFA) (2.5–3.5 mEq/l et 0.30–0.65 mEq/l) ont été employés. Dans toutes ces expériences 0.9 U/h d'insuline ont été infusées dans la veine porte pendant la durée de l'expérience (180 min). Les résultats suivants ont été obtenus: 1. La captation nette de glucose par des foies normaux est augmentée par l' insuline de façon significative; le bilan net du glucose des foies diabétiques est inchangé. Sous l'influence de l'insuline la synthèse de glycogène intensifiée diminue. 2. L'insuline provoque une diminution significative de la sécrétion d'acides α-aminés et une captation nette d'acides α-aminés. La production d'urée des foies normaux n'est pas influencée par l'insuline, tandis que celle des foies diabétiques diminue un peu, mais pas de façon significative. 3. L'accroissement retardé des concentrations de lactate et de pyruvate des foies diabétiques — comparé aux foies normaux — est un peu accéléré, mais pas de façon significative, par l'insuline. Le quotient lactate/pyruvate (L/P-Q) ainsi que les concentrations de potassium et de phosphate inorganique ne sont pas influencés par l'insuline, ni dans les foies normaux, ni dans les foies diabétiques. Il en est de même avec l'irrigation sanguine du foie. L'insuline provoque une augmentation non significative de la production de bile des foies normaux et diabétiques. 4. Les effets de l'insuline ne dépendent pas des concentrations de NEFA du milieu. Ces résultats démontrent un effet immédiat et direct de l'insuline sur le métabolisme du foie.
Zusammenfassung
In Fortsetzung vorausgegangener Experimente [23] wurde der Einfluß von Insulin auf den Stoffwechsel isolierter Lebern von normalen und alloxandiabetischen Ratten untersucht. — Dabei wurden Medien unterschiedlicher Konzentration an unveresterten Fettsäuren (NEFA) (2.5–3.5 mval/l und 0.30–0.65 mval/l) verwendet. In allen Versuchen wurden vom Versuchsbeginn an über die ganze Versuchsdauer von 180 min hinweg 0.9 E Insulin/h intraportal infundiert. Dabei wurden fol. gende Befunde erhoben: 1. Die Nettoglucosebilanz normaler Lebern wurde durch Insulin im Sinne einer signifikanten Steigerung der Glucoseaufnahme beeinflußt, während die Nettoglucosebilanz der Leber von diabetischen Tieren unbeeinflußt blieb. Die verstärkte Glykogensynthese diabetischer Lebern wurde durch Insulin vermindert. 2. Insulin führte zu einer signifikanten Verminderung der Nettoaminosäureabgabe bzw. zu einer Nettoaufnahme von α-Aminosäuren. Die Harnstoffbildung normaler Lebern wurde durch Insulin nicht beeinflußt, diejenige der diabetischen Lebern etwas, aber nicht signifikant gesenkt. 3. Der in Experimenten mit diabetischen Lebern im Vergleich zu normalen Lebern verzögert erfolgende Anstieg der Mediumkonzentrationen von Lactat und Pyruvat wurde durch Insulin etwas, aber noch nicht signifikant gesteigert. Das Verhalten des Lactat/Pyruvat-Quotienten (L/P-Q) im Medium sowie der Konzentrationen von Kalium und anorganischem Phosphat ließ weder in Experimenten mit normalen noch in solchen mit diabetischen Lebern eine signifikante Beeinflussung durch Insulin erkennen. Das gleiche gilt für die Größe der Leberdurchblutung. Die Galleproduktion normaler und diabetischer Lebern war unter Insulin etwas, aber noch nicht signifikant erhöht. 4. Die Untersuchungen ergaben keine Abhängigkeit der Insulinwirkung vom NEFA-Gehalt des Mediums. Die mitgeteilten Befunde sprechen für einen direkten Soforteffekt von Insulin auf den Leberstoffwechsel.
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Die Arbeit wurde mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, durchgeführt.
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Söling, H.D., Kneer, P., Drägert, W. et al. Die Wirkung von Insulin auf den Stoffwechsel der isolierten perfundierten Leber normaler und alloxandiabetischer Ratten. Diabetologia 2, 32–44 (1966). https://doi.org/10.1007/BF01106972
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