Summary
The uptake of plasma lipids into tissue was studied in normal, starved, and alloxan-diabetic rats before and after treatment with insulin, using fat emulsion and rat chylomicrons labelled with radioactive triglyceride fatty acids. — Fifteen minutes after intravenous injection of fat emulsion 97% of the label was recovered in lipid extracts of 8 different tissues; 67% was recovered after injection of chylomicrons. Most of the lipid-extractable radioactivity was found in plasma, liver, and adipose tissue, the last containing about 20% of the injected dose. In diabetic rats the lipid uptake of the liver decreased by 20±29%. This defect was not readily reversed by insulin. The uptake increased by 126±96% in the heart but returned to normal after treatment with insulin. In adipose tissue of diabetic rats the lipid uptake decreased by 80±10% or more. It was significantly stimulated 30 minutes after injecting 1 unit of insulin. The lipid uptake also decreased in adipose tissue of starved rats. In these animals it was not stimulated by insulin; however, it was stimulated with the administration of glucose. — The decrease of lipid uptake by adipose tissue was paralleled by a delayed elimination of lipid from blood plasma and vice versa. The experiments suggest that the defect of triglyceride metabolism in adipose tissue plays a major role in hyperlipaemia associated with decompensated diabetes mellitus.
Résumé
La captation tissulaire des lipides plasmatiques a été étudiée chez des rats normaux, à jeun et chez des rats rendus diabétiques par l'alloxane, avant et après traitement par l'insuline, au moyen d'une émulsion de graisse ou de chylomicrons de rat marqués par des acides gras radioactifs. — Quinze minutes après l'injection intraveineuse de l'émulsion de graisse, 97% de la radioactivité ont été retrouvés dans des extraits lipidiques de huit tissus différents, tandis que 67% ont été retrouvés après l'injection de chylomicrons. La plupart de la radioactivité lipo-soluble se trouvait dans le plasma, le foie et dans le tissu adipeux qui contenait environ 20% de la dose injectée. — Chez les rats diabétiques, la captation des lipides par le foie était diminuée de 20±29%. Cette diminution n'a pas été normalisée rapidement par l'insuline. La captation augmentait de 126±96% dans le coeur, mais était ramenée à la normale par le traitement à l'insuline. Dans le tissu adipeux des rats diabétiques, la captation de lipides diminuait d'au moins 80±10%. Celle-ci était augmentée significativement 30 minutes après l'injection d'une unité d'insuline. La captation lipidique diminuait aussi dans le tissu adipeux des rats à jeun. Chez ces animaux, elle n'était pas augmentée par l'insuline, mais bien par l'administration de glucose. — La diminution de la captation des lipides par le tissu adipeux était accompagnée par une élimination retardée des lipides du plasma sanguin et vice versa. Les investigations suggèrent que le défaut métabolique des triglycérides dans le tissu adipeux joue un rôle majeur dans l'hyperlipémie associée au diabète décompensé.
Zusammenfassung
In Untersuchungen mit Fettemulsionen und Chylomikronen, bei denen Fettsäuren der Triglyceride radioaktiv markiert waren, wurde die Aufnahme von Plasma-Triglyceriden in Gewebe bei normalen, hungernden und alloxan-diabetischen Ratten vor und nach Insulininjektion gemessen. — 15 Minuten nach intravenöser Injektion der Fettemulsion wurden 97% der Radioaktivität in Lipidextrakten acht verschiedener Organe wiedergefunden, während in gleichartigen Versuchen mit Chylomikronen nur 67% wiedergefunden wurden. Der Hauptanteil der lipidlöslichen Radioaktivität fand sich in Blutplasma, Leber und Fettgewebe; letzteres enthielt etwa 20% der injizierten Radioaktivität. — Bei diabetischen Ratten war der Gehalt radioaktiver Lipide in der Leber um 20±29% verringert. Diese Verminderung der Lipidaufnahme wurde durch kurzdauernde Insulinbehandlung nicht normalisiert. Die Lipidaufnahme des Herzens war um 126±96% gesteigert und kehrte nach Insulinbehandlung zur Norm zurück. Die Aufnahme von Plasmalipiden in das Fettgewebe diabetischer Ratten war um 80±10% oder mehr vermindert und wurde durch Injektion von 1 Einheit kristallinem Insulin inner-halb 30 Minuten signifikant gesteigert. Auch bei hungernden Ratten war die Lipidaufnahme des Fettgewebes signifikant herabgesetzt. Bei diesen Tieren konnte sie nicht durch Injektion von Insulin, jedoch durch parenterale Zufuhr von Glucose signifikant stimuliert werden. — Die Verminderung der Lipidaufnahme des Fettgewebes ging mit einer verzögerten Elimination der markierten Triglyceride aus dem Blut einher und vice versa. Die Versuche lassen vermuten, daß Störungen des Triglycerid-stoffwechsels im Fettgewebe eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der Hyperlipämie des dekompensierten Diabetes mellitus spielen.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
Belfrage, P., B. Edgren and T. Olivecrona: The tissue distribution and metabolism in the rat of intravenously injected labeled fat emulsions. Acta physiol. scand. 62, 344–351 (1964).
Bierman, E.L., and J.T. Hamlin: A preparation of C14-labeled triglyceride in plasma as a tracer for plasma particulate fat. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 109, 747–750 (1962).
—, and D.E. Strandness, Jr.: Formation of secondary fat particles from lymph chylomicron in the dog. Amer. J. Physiol. 210, 13–18 (1966).
Bragdon, J.H., and R.J. Gordon: Tissue distribution of C14 after the intravenous injection of labeled chylomicrons and unesterified fatty acids in the rat. J. clin. Invest. 37, 574–578 (1958).
Cahill, G.F., Jr.: Uptake and release of lipid by adipose tissue. In: H.C. Meng, Edit.: Proc. Internat. Symp. Lipid Transport. Springfield, Illinois, Charles, C. Thomas, 1964.
Campbell, J.: Hyperlipidemia with ketoacidosis. Metabolism 14, 1243–1254 (1965).
Canzler, H., and H. Glatzel: Auswirkungen von Dauerkostformen verschiedenen Fettgehaltes auf den menschlichen Organismus. Med. Pharmakol. Exper. 12, 145–156 (1965).
Denton, R.M., and P.J. Randle: Hormonal control of lipid concentration in rat heart and gastrocnemius. Nature (Lond.) 208, 488 (1965).
Deuel, H.J., Jr.: The lipids. New York, Interscience Publ. Inc., Vol. II, p. 447ff., 1955.
Elovson, J., T. Olivecrona and P. Belfrage: Metabolism in the rat of chyle obtained after feeding hydrogenated coconut oil labeled with stearic acid. Biochim. biophys. Acta 106, 34–44 (1965).
Fredrickson, D.S.: Essential familial hyperlipidemia. In: Stanbury, J.B., D.S. Fredrickson and J.B. Wyngaarden, Edits.: The metabolic basis of inherited disease. New York, McCraw-Hill, p. 510ff., 1960.
Gottenboos, J.J., and H.J. Thomasson: The fatty acid composition of thoracic lymph fat of rats fed single triglycerides. In: Frazer, A.C., Edit.: Biochemical problems of lipids. Biochim. biophys. Acta Library Vol. 1, 272–279 (1963).
Grady, H.J., and M.A. Lamar: Glucose determination by automatic chemical analysis. Clin. Chem. 5, 542–550 (1959).
Gries, F.A., S. Potthoff and K. Jahnke: Effects of insulin on the metabolism of plasma triglycerides. Excerpta Med. Int. Congr. Series 74, 12 (1964) (Abstract).
Hagemann, E.: Ratte und Maus, Versuchstiere in der Forschung. Berlin, W. de Gruyter, p. 122–125 1960.
Jones, D.P., G.R. Plotkin and R.A. Arky: Lipoprotein lipase activity in patients with diabetes mellitus, with and without hyperlipemia. Diabetes 15, 565–570 (1966).
Kessler, J.I.: Effect of insulin on release of plasma lipolytic activity and clearing of emulsified fat intravenously administered to pancreatectomized and alloxanized dogs. J. Lab. clin. Med. 60, 747–755 (1962).
Mann, G.E., M.L. Brown, I.L. DiTrepani and W.S. Singleton: Interactions in fat emulsion-protein systems. Metabolism 10, 859–868 (1961).
Markscheid, L., and E. Shafrir: Assimilation of lipoprotein triglyceride in vitro: comparison of various adipose tissues and lipoproteins and effect of lipoprotein lipase inhibitors. Israel J. Chem. 1, 205 (1963), cit. ref. 33.
— —: Incorporation of lipoprotein-borne triglycerides by adipose tissue in vitro. J. Lipid Res. 6, 247–257 (1965).
Morris, B.: Some factors affecting the metabolism of free fatty acids and chylomicron triglycerides by the perfused rat's liver. J. Physiol. (Lond.) 168, 584–598 (1963).
Raben, M.S., and C.H. Hollenberg: Effect of glucose and insulin on the esterification of fatty acids by isolated adipose tissue. J. clin. Invest. 39, 435–439 (1960).
Reaven, G.M., D.B. Hill, R.C. Gross and J.W. Farquhar: Kinetics of triglyceride turnover of very low density lipoproteins of human plasma. J. clin. Invest. 44, 1826–1833 (1965).
Reed, L.L., F. Yamaguchi, W.E. Andersen and L.B. Mendel: Factors influencing the distribution and character of adipose tissue in the rat. J. biol. Chem. 87, 147–155 (1930).
Robinson, D.S.: The clearing factor lipase and its action in the transport of fatty acids between the blood and the tissues. Advanc. Lipid Res. 1, 134–182 (1963).
Rodbell, M.: The removal and metabolism of chylomicrons by adipose tissue in vitro. J. biol. Chem. 235, 1613–1620 (1960).
—, and R.O. Scow: Chylomicron metabolism:uptake and metabolism by perfused adipose tissue. In: Renold, A.E. and G.F. Cahill, Jr.; Edits.: Handbook of Physiology, Sect. 5, Adipose Tissue. Washington, Amer. Physiol. Soc., p. 491–498, 1965.
Rosenthal, H.L., M.L. Pfluke and J. Callerami: The colorimetric estimation of serum fatty acids. Clin. chim. Acta 4, 329–333 (1959).
Ryan, W.G., and T.B. Schwartz: Dynamics of plasma triglyceride turnover in man. Metabolism 14, 1243–1254 (1965).
Scanu, A., and I.H. Page: Recombination with lipids of the lipid-free protein from canine serum (d 1.063-1,21, α1) lipoprotein. J. Lipid Res. 2, 161–168 (1961).
Schnatz, J.D., and R.H. Williams: The effect of acute insulin deficiency in the rat on adipose tissue lipolytic activity and plasma lipids. Diabetes 12, 174–178 (1963).
Schwarz, K., and P. Bottermann: Über die Wirkung des Insulins auf die Fettaufnahme durch das Fettgewebe. E. Klein, Edit. Schilddrüsenhormone und Körperperipherie-Regulation der Schilddrüsenfunktion. Berlin, Springer-Verlag, p. 266–268, 1964.
Shapiro, B.: Triglyceride metabolism. Renold, A.E., and G.F. Cahill, Jr. Edits.: Handbook of Physiology, Sect. 5, Adipose Tissue. Washington, Amer. Physiol. Soc., p. 217–224, 1965.
Stahl, E. Edit.: Duennschicht-Chromatographie. Berlin, Göttingen, Heidelberg, Springer 1962.
Waddell, W.R., and R.P. Geyer: Effect of insulin on clearance of emulsified fat from the blood in depancreatized dogs. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 96, 251–255 (1957).
— —, E. Clarke and F.J. Stare: Function of reticuloendothelial system in the removal of emulsified fat from blood. Amer. J. Physiol. 177, 90–94 (1954).
Winegrad, A.I.: Adipose tissue in diabetes. Renold, A.E. and G.F. Cahill, Jr. Edits.: Handbook of Physiology, Sect. 5, Adipose Tissue. Washington, Amer. Physiol. Soc. p. 319–330, 1965.
Wong, S.Y.: The use of persulfate in the estimation of nitrogen by Folin's direct Nesslerization method. J. biol. Chem. 55, 431–435 (1923).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Gries, F.A., Potthoff, S. & Jahnke, K. The effect of insulin on the uptake of radioactive labelled plasma triglycerides by rat tissue in vivo. Diabetologia 3, 311–317 (1967). https://doi.org/10.1007/BF00429863
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00429863