Summary
Serotonin stimulated insulin release, independently of glucose, from rabbit pancreatic tissuein vitro. A concentration of 100 μg/ml gave a maximal insulin release. Higher concentrations delayed insulin release. —The simultaneous incubation with serotonin and glucose led to a slight decrease in insulin release. This decrease in insulin release rose with increasing serotonin concentrations. — The insulin production induced by serotonin stimulation (100 μg/ml) was quantitatively equivalent to the maximal amount of insulin released by 2 mg glucose per ml, and by 1 mg of tolbutamide per ml. — The significance of these findings with regard to the difference in the results obtained with the oral as compared with the intravenous glucose tolerance test, and with respect to the pathogenesis of both the dumping and the carcinoid syndromes were discussed.
Résumé
La sérotonine stimule la libération de l'insuline par le pancréas du lapinin vitro indépendamment du taux du glucose dans le milieu d'incubation. La concentration de 100 μg/ml provoqua une sécrétion insulinique maximale. Des concentrations plus élevées inhibaient la sécrétion d'insuline. L'incubation simultanée avec sérotonine et glucose causa une diminution légère de la sécrétion insulinique. Cette diminution augmentait quand la concentration de sérotonine augmentait. L'effet de 100 μg/ml de sérotonine était comparable à l'effet de 2 mg/ml de glucose ou de 1 mg/ml de tolbutamide. La signification de ces observations en vue d'expliquer la différence entre les résultats obtenus avec le test de tolérance au glucose par voie orale et par voie intraveineuse a été discutée ainsi que leur signification dans la pathogénie du dumping-syndrome et du syndrome du carcinoïde.
Zusammenfassung
Serotonin stimuliert die Insulinfreisetzung aus dem Kaninchenpankreasin vitro unabhängig vom Glucosespiegel im Inkubationsmedium. Die Konzentration von 100 μg/ml führte zu einer maximalen Insulinausschüttung. Höhere Konzentrationen hemmten die Freisetzung des Insulins. Die gleichzeitige Inkubation mit Serotonin und Glucose rief eine geringfügige Verminderung der Insulinsekretion hervor. Diese Verminderung nahm mit steigender Serotoninkonzentration zu. — Die nach Stimulierung mit Serotonin (100 μg/ml) ausgeschüttete Insulinmenge entsprach der nach Zusatz von 2 mg Glucose/ml und l mg Tolbutamid/ml sezernierten. Die Bedeutung dieser Befunde für das Verständnis der unterschiedlichen Ergebnisse nach oraler und intravenöser Glucosebelastung wurde ebenso diskutiert wie ihre Bedeutung für die Pathogenese von Dumping- und KarzinoidSyndrom.
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References
Bieck, P., K. Stock, andE. Westermann: Lipolytic action of serotonin in vitro. Life Sciences5, 2157–2163 (1966).
Bottermann, P., A. Souvatzoglou u.K. Schwarz: Stimulierung der β-cytotropen Wirkung von Tolbutamid durch Sekretin beim Menschen. Klin. Wschr.10, 549–550 (1967a).
—,K. Schwarz, M.M. Forell, H. Stahlbehger u.A. Souvatzoglou: Stimulierung der Insulinsekretion durch Sekretion beim Menschen. Klin. Wschr.1, 52–53 (1967b).
Carlson, L.A., L.G. Ekelund, andL. Orö: Metabolic and cardiovascular effects of serotonin. Life Sciences6, 261–271 (1967).
Colombo, J.P., J.W. Weber, G. Guidotti, D. Kanameishi, andP.P. Foà: Liver phosphorylase in normal and adrenalectomized dogs treated with serotonin. Endocrinology67, 693–697 (1960).
Coore, G., and P. J.Randle: Secretion of insulin by rabbit pancreas. Biochem. J.84, 78 p (1962).
— —: Regulation of insulin secretion studied with pieces of rabbit pancreas. Biochem. J.93, 65–78 (1964).
Dayan, A.D.: Absence of catecholamines from islet cells of human pancreas and a β-cell tumor in man. Acta Histochem.28, 186–188 (1967).
Drapanas, T., J. C. McDonald, andJ.D. Stewart: Serotonin release following instillation of hypertonic glucose into the proximal intestine. Ann. Surg.156, 528–536 (1962).
Erspamer, V.: Über den 5-Hydroxytryptamin (Enteramin) Gehalt des Magen-Darm-Traktates bei den Wirbeltieren. Naturwiss.40, 318–319 (1953).
—: Quantitative estimation of 5-Hydroxytrytamine in gastrointestinal tract, spleen and blood of vertebrates. In: Ciba Found. Symp. on Hypertension, 78–84. Ed. G.E.W. Wolstenholme and M.P. Cameron. London: J. & A. Churchill, 1954.
Falck, B., andB. Hellmann: A fluorescent reaction for monoamines in the insulin producing cells of the guinea-pig. Acta endocr. (Kobenhavn)45, 133–138 (1964).
Galansino, G., G.D. Amico, D. Kanameishi, F.G. Berlinger, andP.P. Foà: Hyperglycemic substances originating in the pancreaticoduodenal area. Amer. J. Physiol.198, 1095–1062 (1960).
—,R. Litta-Modignani, F. Berlinger, D. Billinger, andP.P. Foa: Studies on the release of serotonin and catecholamines in the pancreaticoduodenal area. Proc. Soc. exp. Biol.112, 542–544 (1963).
Itava, K., andM. Ui: The inhibitory action of serotonin in free fatty acid utilization by rat mesenteric adipose tissue. Biochim. biophys. Acta84, 604–606 (1964).
Kobayashi, B., M. Ui, andJ. Warashina: The role of serotonin in carbohydrate metabolism. I. Glycemic effect of serotonin in rats. Endocr. jap.7, 225–238 (1960).
—,M. Ui, andJ. Warashina: II. The effect of serotonin on glycogen content of liver, heart and diaphragm in rats. Endocr. jap.7, 239–248 (1960).
Langs, H.M., andD. Friedberg: Stimulation of insulin secretion by glucagon. Clin. Res. Proc.13, 548–549 (1965).
McIntyre, N., D.S. Turner, andC.D. Holdsworth: Intestinal factors and insulin secretion (Abstr.) Diabetologia1, 73 (1965).
Meade, R.C., H.A. Knaubuhler, W.J. Schults andJ.J. Barboriak: Stimulation of insulin secretion by pancreozymin. Diabetes16, 141–144 (1967).
Melant, F., J. Lawecki, K.M. Bartelt, andE.F. Pfeiffer: Immunologisch meßbares Insulin (IMI) bei Stoffwechselgesunden, Fettsüchtigen und Diabetikern nach intravenöser Gabe von Glucose, Tolbutamid und Glukagon. Diabetologia3, 422–426 (1967).
Mirsky, A.L., G. Perisutti, andR. Jinks: The hypoglycemic action of metabolic derivatives of L-tryptophan by mouth. Endocrinology60, 318–324 (1957).
Peart, W.S., K.A. Proter, J.I.S. Robertson, M. Sandler, andE. Baldock: Carcinoid syndrome due to pancreatic-duct secreting 5-Hydroxytryptophan and 5-Hydroxytryptamine. Lancet1963 I, 239–242.
Pentillä, A.: Histochemical reactions of the enterochromaffin cells and the 5-Hydroxytryptamine content of the mammalian duodenum. Acta physiol. scand.69, suppl. 281 (1966).
Pfeiffer, E.F.: Wachstumshormon und Insulinsekretion. Die Verhältnisse unter normalen und pathologischen Bedingungen. 11. Symp. Dtsch. Ges. für Endocrinol. in Düsseldorf,41 (1964).
- Intestinal factors controlling insulin secretion. 6th Congr. Intern. Diab. Fed., Stockholm, 1967 (in press).
—,M. Telib, J. Ammon, F. Melani u.H. Ditschuneit: Direkte Stimulierung der Insulinsekretion in vitro durch Sekretin. Dtsch. med. Wschr.90, 1663–1669 (1965).
Raptis, S., K.E.Schröder, F.Melani, J.Beyer u. E.F.Pfeiffer: Die Stimulierung der Insulinsekretion durch Sekretin beim Menschen. 6th Congr. Intern. Diab. Fed., Stockholm, 1967 (in press).
- - M.Telib u. E.F.Pfeiffer: Unterschiede in der Wirkung des Sekretins bei Normalgewichtigen und Adipösen. Wiener Z. inn. Med. 1968 (in press).
Samols, E., G. Marri, andV. Marks: Promotion of insulin by glucagon. Lancet1965 II, 415–416.
Schröder, K.E., S.Raptis, M.Telib, and E.F.Pfeiffer: Intestinal hormone affecting insulin secretion in vitro: secretin, pancreozymin and gastrin. 6th Congr. Intern. Diab. Fed., Stockholm, 1967 (in press).
Simpson, R.C., A. Benedetti, G.M. Grodsky, J.A. Karam, andP.H. Forsham: Stimulation of insulin release by glucagon in non-insulin-dependent diabetics. Metabolism15, 1046–1049 (1966).
Sirek, O.V., A. Sirek, andC.H. Best: Pituitary growth hormone and the question of pancreatic secretion of glucagon. Amer. J. Physiol.188, 17–20 (1957).
Sirek, A., E. Geerlin, andO.V. Sirek: Serotonin as the hyperglycemic substance released by growth hormone. Amer. J. Physiol.211, 1018–1020 (1966).
Telib, M.: Vergleichende Untersuchungen über den Einfluß von Monosacchariden und Hormonen auf die Insulinsekretion des isulierten Pankreasgewebes einiger Säugetiere und des Frosches. Z. ges. exp. Med.147, 316–322 (1968).
- F.Melani, H.Ditschuneit, J.Ammon u. E.F.Pfeiffer: Vergleichende Untersuchungen über die Beeinflussung der Insulinsekretion isolierter Pankreasgewebe durch Glukose, Tolbutamid, ACTH, STH, Glukagon und Sekretin. 12. Symp. Dtsch. Ges. Endocrinol., Wiesbaden, P 92 (1966).
- K.E.Schröder, S.Raptis, and E.F.Pfeiffer: Stimulating effect of pancreozymin and gastrin on insulin release from isolated rabbit pancreas, (in prep.)
-, and E.F.Pfeiffer: A modified coated-charcoal immunoassay for measuring insulin release in vitro, (in press), 1968.
Tobe, T., M. Fujiwara, andC. Ranaka: Distribution of serotonin (5-Hydroxytryptamine) in the human gastro-intestinal tract. Amer. J. Gastroent.46, 34–37 (1966).
Turner, D.S., andN. McIntyre: Stimulation by glucagon of insulin release from rabbit pancreas in vitro. Lancet1966 I, 351–352.
Ui, M.: The role of serotonin in carcohydrate metabolism. VII. In vitro observations suggesting enhanced release of insulin in response to serotonin treatment. Endocr. jap.9, 22–32 (1962).
Unger, R.H., H. Ketterer, J. Duphé, andA.M. Eisentrant: The effects of secretin, pancreozymin and gastrin on insulin and glucagon secretion in anesthetised dogs. J. clin. Invest.,46, 630–645 (1967).
Van Der Sluys Veer, J., J.C. Choufoer, A. Querido, R. O. Van Der Heul, C.F. Hollander, andT.G. Van Rüssel: Metastasising isletcell tumor of the pancreas associated with hypoglycaemia and carcinqid syndrome. Lancet1964 II, 1416–1419.
West, G.B.: 5-Hydroxytryptamine and hyperglycemia. Nature (Lond.)182, 182 (1958).
Williams, R.H., andJ.W. Ensinck: Secretion, fates and actions of insulin and related products. Diabetes15, 623–654 (1966).
Zeitlin, I.J., andA.N. Smith: 5-Hydroxyindoles and kinins in the carcinoid and dumping syndromes. Lancet1966 I, 986–991.
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Telib, M., Raptis, S., Schröder, K.E. et al. Serotonin and insulin release in vitro. Diabetologia 4, 253–256 (1968). https://doi.org/10.1007/BF01309896
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