Summary
Twenty-two non-obese genetic prediabetics (offspring with both parents diabetic) were compared with 34 normal volunteers, closely matched by age and weight, in their response to three standardized stimuli: oral glucose tolerance test (with 100 g of glucose), intravenous tolbutamide tolerance test (1 g) and rapid intravenous glucose infusion (0.33 g/kg body weight). Blood sugar, immunoreactive insulin and non-esterified fatty acids (N.E.F.A.) were estimated in both groups in the fasting state and at different time intervals during each of the three tests. — Results showed no significant differences (either in carbohydrate tolerance or in the behaviour of the N.E.F.A. levels) between normals and prediabetics at any time in the course of the selected tests. Plasma immunoreactive insulin fasting levels were also closely comparable in both groups, no significantly different insulin release in normals and prediabetics being elicited either by the oral glucose load or by the intravenous tolbutamide injection. However, the rapid intravenous glucose infusion brings about a markedly diminished insulin secretion in the prediabetic group limited to the very early response phase. — Our results strongly support the idea that an impaired ability to secrete insulin under the specific stimulus of the intravenous glucose is a distinguishing feature of the pancreatic beta cell in those humans pre-disposed to diabetes mellitus.
Résumé
Vingt-deux sujets non-obèses, génétiquement prédiabétiques (issus de deux parents diabétiques) ont été comparés à 34 sujets normaux de même âge et de même poids, en ce qui concerne leur réponse à trois stimuli standardisés: test de tolérance au glucose oral (avec 100 g de glucose), test de tolérance au tolbutamide intraveineux (1 g) et rapide infusion intraveineuse de glucose (0.33 g/kg de poids corporel). La glycémie, l'insuline immunoréactive et les acides gras non-estérifLés (NEFA) ont été mesurés dans les deux groupes à l'état de jeûne et à différents intervalles de temps au cours de chacun des trois tests.-Les résultats n'ont montré de différence significative ni dans la tolérance aux hydrates de carbone, ni dans le comportement des taux de NEFA entre les sujets normaux et les prédiabétiques, à aucun moment au cours des tests choisis. Les taux à jeun d'insuline plasmatique immunoréactive étaient également étroitement comparables dans les deux groupes; ni la charge orale de glucose, ni l'injection intraveineuse de tolbutamide ne provoquait une libération d'insuline significativement différente chez les sujets normaux et les prédiabétiques. Cependant, la rapide infusion intraveineuse de glucose provoquait une sécrétion d'insuline nettement diminuée dans le groupe prédiabétique qui était plutôt limitée à la phase de réponse très précoce.-Nos résultats confirment fortement l'idée qu'une capacité diminuée à sécréter de l'insuline sous l'influence du stimulus spécifique constitué par la charge brutale de glucose intraveineux est un trait plutôt caractéristique de la cellule bêta pancréatique chez ces sujets qui sont fortement prédisposés au diabète sucré.
Zusammenfassung
Die Reaktion von 22 normalgewichtigen genetischen Prädiabetikern, deren beide Elternteile Diabetiker waren, wurde mit der von 34 stoffwechselgesunden Freiwilligen entsprechenden Alters und Gewichtes verglichen. Als standardisierte Stimulationsmethoden dienten: der orale Glucosetoleranztest (100 g Glucose), der i.v. Tolbutamid-Toleranztest (1 g) und die schnelle i.v. Injektion von 0.33 g Glucose/kg Körpergewicht. Die Spiegel des Blutzuckers, des immunreaktiven Insulins und der unveresterten Fettsäuren (NEFA) wurden bei beiden Gruppen im Nüchternzustand und zu verschiedenen Zeiten während der 3 Tests bestimmt.-Die Resultate zeigten keine signifikanten Unterschiede in bezug auf die Kohlenhydrat-Toleranz und das Verhalten der NEFA zu irgend einem Zeitpunkt der benutzten Tests bei Normalpersonen und Prädiabetikern. Bei enger Übereinstimmung der Nüchternspiegel des plasma-immunreaktiven Insulins fanden sich auch keine signifikanten Unterschiede in der Ausschüttung nach oraler Glucosegabe oder i.v. Tolbutamidinjektion. Dagegen ergab sich nach schneller i.v. Glucoseinjektion eine deutlich verringerte Insulinfreisetzung bei der Gruppe der Prädiabetiker, die sich jedoch auf die Frühphase beschränkte. — Unsere Resultate sprechen durchaus dafür, daß eine verringerte Kapazität zur Ihsulinausschüttung nach dem spezifischen Reiz der i.v. Glucosebelastung ein Charakteristikum der Pankreas-β-Zelle der Menschen darstellt, die zum Diabetes mellitus prädisponiert sind.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
Boden, G., Soeldner, J.S., Gleason, R.E., Marble, A.: Elevated serum growth hormone and decreased serum, insulin in prediabetic males after intravenous tolbutamide and glucose. J. clin. Invest.47, 729–739 (1968).
Camerini-Davalos, R.A., Caulfield, J.B., Rees, S.B., Lozano-Castañeda, O., Naldjian, S., Marble, A.: Preliminary observations on subjects with prediabetes. Diabetes12, 508–518 (1963).
Cerasi, E., Luft, R.: Insulin response to glucose infusion in diabetic and non-diabetic monozygotic twin pair: Genetic control of insulin response ? Acta endocr. (Kbh.)55, 330–345 (1967).
— —: Further studies on healthy subjects with low and high insulin response to glucose infusion. Acta endocr. (Kbh.)55, 305–329 (1967).
— —: The plasma insulin response to glucose infusion in healthy subjects and in diabetes mellitus. Acta endocr. (Kbh)55, 278–304 (1967).
— —: Modification de l'insulino-sécrétion par la théophylline et l'hormone de croissance chez le sujet prédiabétique. In: Journées de Diabetologie, Hôtel Dieu, 29–31 Mai, 1969; pp. 236–239. Paris: Editions Médicales Flammarion 1969.
Colwell, J.A., Lein, A.: Diminished insulin response to hyperglycemia in Prediabetes and Diabetes. Diabetes16, 560–565 (1967).
Conard, V.: Franckson, I.R.M., Bastinie, P.A., Kestens, J., Kövacs, L.: Etude critique du triangle d'hyperglycémie intraveineux chez l'homme normal et determination d'un “coefficient d'assimilation glucidique”. Arch. int. Pharmacodyn.13, 277–292 (1953).
Conn, J.W., Fajans, S.S.: The prediabetic state. A concept of dynamic resistance to a genetic diabetogenic influence. Amer. J. Med.31, 839–850 (1961).
Daweke, H., Ruenauver, R., Schilling, W., Günklee, D., Jahnke, K., Liebermeister, H., Gries, F. A., Oberdisse, K.: Untersuchungen des Kohlenhydrat und Fettstoffwechsels bei Prädiabetes. Diabetologia4, 349–357 (1968).
Fajans, S.S., Conn, J.W.: Prediabetes. Subclinical diabetes and latent Chemical Diabetes. Interpretation, Diagnosis and Treatment. In: “On the Nature and Treatment of Diabetes Mellitus”. Chapter 46, pp. 641–656. Editors: Leibel, B.S., Wrenshall, G.A., Amsterdam, New York: Excerpta Medica Foundation 1965.
Froesch, E.R.: Insulin-like activity in blood. In: Clinical Endocrinology. Part II, pp. 422–433. Eds. Astwood, E.B., Cassidy, C.E. New York, London: Grune Stratton. 1968.
Grodsky, G.M., Karam, J.H., Pavlatos, F.Ch., Forsham, P. H.: Serum insulin response to glucose in prediabetic subjects. Lancet1965 I, 290–291.
Hales, C.N., Rändle, P.J.: Immunoassay of insulin with insulin-antibody precipitate. Biochem. J.88, 137–146 (1963).
Hoffmann, W. S.: A rapid photoelectric method for the determination of glucose in blood and urine. J. biol. Chem.120, 51–55 (1937).
Jörgensen, K.R.: Evaluation of the double antibody radioimmunoassay of insulin and the determination of insulin in plasma and urine in normal subjects. Acta endocr. (Kbh.)60, 327–351 (1969).
Luft, R.: Some considerations on the pathogenesis of Diabetes mellitus. New Engl. J. Med.279, 1086–1092 (1968).
Pyke, D.A., Taylor, K.W.: Glucose tolerance and serum insulin in unaffected identical twins of diabetics. Brit. med. J.1967 II, 21–22.
Ricketts, H.T., Cherry, R.A., Kirsteins, L.: Biochemical studies of prediabetes and Diabetes. Diabetes15, 880–888 (1966).
Seltzer, H.S., Smith, W. L.: Plasma insulin activity after glucose. An index of insulinogenic reserve in normal and diabetic men. Diabetes8, 417–424 (1959).
Simpson, R.G., Benedetti, A., Grodsky, G.M., Karam, J.H., Forsham, P.H.: Early phase of insulin release. Diabetes17, 684–692 (1968).
Siperstein, M.D., Unger, R.H., Madison, L.L.: Studies of muscle capillary basement membranes in Normal Subjects, Diabetic and Prediabetic patients. J. clin. Invest.47, 1973–1999 (1968).
Soeldner, J.S., Gleason, R.E., Rojas, L., Kahn, C.B., Marble, A.: Serum insulin and serum insulin-blood glucose relationships in genetic prediabetic Males with normal glucose tolerance. In: “Diabetes”. Proceedings of the sixth Congress of the International Diabetes Federation. Stockholm, Sweden. July, 30, August, 4, 1967, pp. 505–514. Ed. by Östman and Milner R.D.G. Amsterdam: Excerpta Medica Foundation 1969.
— —, Williams, R.F., Garcia, M. J., Beardwood, M.D., Marble A.: Diminished serum insulin response to glucose in genetic prediabetic males with normal glucose tolerance. Diabetes17, 17–26 (1968).
Steinke, J., Soeldner, J.S., Damerini-Dávalos, R.A., Renold, A.E.: Studies on serum-like activity (I.L.A.) in prediabetes and early overt diabetes. Diabetes12, 501–506 (1963).
Taton, J., Pometta, D., Camerini-Dávalos, R.A., Marble, A.: Genetic determinism to Diabetes and tolerance to glucose. Lancet1964 I, 1360–1362.
Trout, D.L., Estes, E.H., Jr., Friedberg, S.J.: Titration of free fatty acids of plasma: A study of current method and a new modification J. Lipid Res.1, 199–201 (1960).
Unger, R.H., Madison, L.L.: A new diagnostic procedure for mild diabetes mellitus: Evaluation of an intravenous tolbutamide response test. Diabetes7, 455–461 (1958).
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Serrano-Rios, M., Ramos, F., Rodriguez-Miñón, J.L. et al. Studies in prediabetes. Insulin response to oral glucose, intravenous tolbutamide and rapid intravenous glucose infusion in genetic prediabetics. Diabetologia 6, 392–398 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01212071
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01212071