W Beischer

C-Peptide Secretion During the Remission Phase of Juvenile Diabetes

C-peptide secretion was studied in eight juvenile diabetics during the remission phase of the disease. The release of C-peptide was measured after a (1) normal intravenous glucose tolerance test, (2) a double glucose tolerance test, (3) an arginine infusion, and (4) after an intravenous glucose tolerance test followed by an arginine infusion. Under all conditions the intravenous glucose load had only a minimal effect on the secretion of C-peptide, while arginine alone or after the intravenous glucose tolerance test stimulated the release of the peptide in all patients. Pretreatment with glucose did not augment the effect of arginine on C-peptide release. The results indicate that during the remission phase of juvenile-onset diabetes the endocrine pancreas does not recognize glucose as and appropriate signal for C-peptide release and cannot transform the amplifying effect of glucose into a higher hormonal secretion rate.

Insulin Therapy in Relation to Circulating C-peptide Levels

Part 1. Beta-cell secretion was stimulated maximally by an intravenous glibenclamide-glucose load in four groups of 10 adultonset diabetics divided according to their therapy, which was determined by clinical criteria. Under the standardized conditions of this test, the 20 patients requiring insulin had a mean fasting blood glucose (BG) of 255 mg./100 ml. and showed no stimulation of immunoassayable C-peptide (IMCP) by glibenclamide-glucose. In contrast, the mean fasting BG was 160 mg./100 ml., but the IMCP rose in patients who were able to be managed with sulfonylurea tablets. These differences in IMCP proved to be of value for the clinician in predicting the efficacy of diabetes therapy with either insulin or sulfonylurea tablets. Part 2. Twenty-four-hour profiles of BG and IMCP were per performed in 28 insulin-requiring diabetics (age range: 14 to 74 years) who were 66 to 111 per cent of normal weight and had had diabetes for 0.2 to 31 years. These patients were divided into diabetics with IMCP (n = 14) and without IMCP (n = 14); the mean age and weight were similar in the two groups. The mean IMCP value and its standard deviation correlated inversely with the mean blood glucose (MBG) in all diabetics and healthy subjects. According to clinical criteria, diabetes control was better in the patients with IMCP. Analysis of variance showed that the mean BG concentrations for diabetics with and without IMCP were statistically different (p<0.02). Patients with IMCP were found to inject less insulin daily, and six of them were adequately treated with only one daily injection.

Human C-peptide. Part II: Clinical studies.

ZusammenfassungHumanes C-Peptid wird radioimmunologisch bestimmt. Bei der Gelfiltration von Serum einer gesunden Probandin und einer Patientin mit Inselzellcarcinom erscheint C-Peptid (MG 3025) vor Insulin (MG 5808). Die molaren Konzentrationen für C-Peptid sind viel höher als für Insulin. Humanes Proinsulin reagiert mit unserem Antiserum gegen synthetisches humanes C-Peptid kreuz.Bei direkter Messung im Serum zeigen 25 Gesunde einen Nüchternspiegel für immunologisch meßbares C-Peptid (IMCP) von 1,8 (±0,4) ng/ml, entsprechend 60,4 × 10−11 Mol/l. Die molare Konzentration für immunologisch meßbares Insulin (IMI) beträgt ungefähr ein Fünftel dieses Wertes. Nach Stimulation der Beta-Zell-Sekretion mit i.v. Glukose oder Glukose-Glibenclamid finden sich bei Gesunden unterschiedliche Verl:aufe für IMCP und IMI. Wahrscheinlich erklärt sich dieser Befund mit einem unterschiedlichen peripheren Metabolismus beider Substanzen. Aus unseren Ergebnissen schließen wir, daß bei Messungen im peripheren venösen Serum C-Peptid ein besserer Indikator der Beta-Zell-Sekretion ist als Insulin.Von 26 insulinpflichtigen juvenilen Diabetikern zeigen 15 nicht meßbare und 11 subnormale IMCP Spiegel im Nüchternserum. 1–2 h nach dem Frühstück findet sich kein Anstieg für IMCP. Bei 4 juvenilen Diabetikern, die während einer totalen Remissionsphase ohne Insulin auskommen, liegen die IMCP Nüchternkonzentrationen im Normbereich für Gesunde oder darüber. Nur bei 2 von 24 erwachsenen Diabetikern (16 Fälle mit Insulin behandelt, 8 mit Tabletten) sind die IMCP Nüchternkonzentrationen nicht meßbar, bei 4 weiteren Patienten liegen sie unter, in den restlichen 18 Fällen dagegen über 1 ng/ml Serum. Die Stimulierbarkeit der Beta-Zell-Sekretion durch Glukose-Glibenclamid ist bei allen erwachsenen Diabetikern im Vergleich mit Gesunden mehr oder weniger eingeschränkt.SummaryHuman C-peptide is determined by radioimmunoassay. On gel filtration of serum from a healthy subject and from a patient with islet cell carcinoma, C-peptide (MW 3025) appears ahead of insulin (MW 5808) and shows much higher molar concentrations than the hormone. Human proinsulin cross-reacts with our antiserum to synthetic human C-peptide.On direct determination of immunomeasurable C-peptide (IMCP) in fasting serum of 25 healthy subjects we find an average of 1.8 (±0.4) ng/ml, corresponding to 60.4 × 10−11 Mol/l. The molar concentration is about five-fold as compared to IMI (immunomeasurable insulin).IMCP and IMI patterns are not identical on stimulation of beta-cell secretion in healthy subjects by i.v. glucose or glucose-glibenclamide. This is probably due to differences in peripheral metabolism of both compounds. We conclude from our results that C-peptide determined in peripheral venous serum is a better indicator of beta-cell secretion than is insulin.Among 26 insulin-treated juvenile diabetics 15 show not measurable and 11 subnormal IMCP levels in fasting serum. No rise in IMCP is found 1–2 h following breakfast. Four juvenile patients receiving no insulin in a phase of total diabetes remission have normal or raised fasting IMCP concentrations. Only 2 out of 24 adult diabetics (16 treated with insulin and 8 with tablets) show non-measurable fasting IMCP concentrations, in another 4 patients values are below and in the remaining 18 cases above 1 ng/ml serum.Stimulation of beta-cell secretion through glucoseglibenclamide is more or less impaired in all adult diabetics compared to the healthy subjects.

Insulin secretion in the perinatal period of the rat

SummaryDuring the perinatal period of the rat the effect of glucose and glibenclamide (HB 419) on the secretion of insulin was studied in vivo and in vitro. In the in vitro experiments isolated islets of 21 day old fetal and 5 day old newborn rats were perifused with 16.7 mM glucose or 16.7 mM glucose plus 1 μ/ml glibenclamide, while in the in vivo experiments glucose, 0.5 g/kg of body weight, or glibenclamide, 0.5 mg/kg of body weight were tested. Glucose elicited a small first phase of insulin release in 21 day old fetal islets, while glucose plus glibenclamide evoked a biphasic pattern. The injection of glibenclamide to the mother lowered the blood sugar in the fetus and increased the fetal serum insulin concentration. In one day old newborn rats glibenclamide stimulated the secretion of insulin after an i.p. injection. Glucose was without effect. Both substances increased the serum insulin concentration in five day old newborn animals. Dynamic studies at that age revealed a monophasic response to glucose and a biphasic pattern to glucose plus glibenclamide.

Humanes C-Peptid@@@Human C-peptide part III: Dynamics of secretion of beta-cells in adult diabetics following glibenclamide-glucose i.v. (human C-peptide III): Teil III: Sekretionsdynamik der Beta-Zellen erwachsener Diabetiker nach Glibenclamid-Glukose i.v. (Humanes C-Peptid, III)

SummaryAdult diabetics were divided into 4 groups according to therapy before and after a therapeutic trial with diet and glibenclamide:I: insulin before — insulin afterwards, II: tablets — insulin, III: insulin — tablets and IV: tablets — tablets. The secretion capacity of the beta-cells, determined by C-peptide was examined in 6 healthy subjects and in 10 diabetics of each group following an i.v. glibenclamide-glucose load.A decreased insulinogenic reserve showing itself in a reduced and delayed rise of immunomeasurable C-peptide (IMCP) was found in all diabetics. However, the secretion of IMCP lasted longer in the diabetics requiring tablets than in the healthy subjects. The average values for the increment of IMCP and the integrated stimulation areas were much more considerable in the patients treated with tablets (III+IV) than in the insulin-dependent patients (I+II).An analysis of variance was performed for the diabetics depending on insulin, on the one hand, and the patients depending on tablets on the other. Between groups I and II the group average values for IMCP are significantly different while differences in the time course of the IMCP mean values of both groups are accidental. Neither the group average values of IMCP nor the time course of the IMCP mean values show significant differences between groups III and IV. The time course of IMCP was described by a regression polynomial of 2nd degree in insulin-dependent diabetics and a polynomial of 4th degree in diabetics depending on tablets; the corresponding curves differ considerably as to extent and steepness of their rise.Prediction of suitable diabetes therapy from an i.v. glibenclamide-glucose load based on blood glucose evaluation up to now is easier and more reliable since C-peptide levels are known.A development of the residual beta-cell function from the stage in groups III and IV via group II to the stage in group I is likely to be the natural course of adult diabetes.ZusammenfassungErwachsene Diabetiker wurden je nach Therapie vor und nach einem Behandlungsversuch mit Diät und Glibenclamid in 4 Gruppen eingeteilt:I: vorher Insulin — nachher Insulin, II: Tabletten — Insulin, III: Insulin — Tabletten und IV: Tabletten — Tabletten. Bei 6 Stoffwechselgesunden und 10 Patienten aus jeder Diabetikergruppe wurde die Sekretionskapazität der Beta-Zellen nach i.v. Belastung mit Glibenclamid-Glukose mittels C-Peptid Messungen untersucht.Bei den Diabetikern aller Gruppen kam eine Sekretionsstarre in einem verminderten und verzögerten Anstieg von immunologisch meßbarem C-Peptid (IMCP) zum Ausdruck. Bei tablettenbedürftigen Patienten hielt die Sekretion allerdings länger an als bei Stoffwechselgesunden. Im Mittel waren der Zuwachs von IMCP und die integrierten Stimulationsflächen bei tablettenbedürftigen Patienten (III+IV) viel größer als bei insulinbedürftigen (I+II).Eine Varianzanalyse wurde für die insulinbedürftigen Fälle einerseits und die tablettenbedürftigen Patienten andererseits durchgeführt. Die Gruppen I und II unterscheiden sich überzufällig bezüglich der Gruppenmittelwerte für IMCP, während der zeitliche Verlauf der IMCP Mittelwerte der beiden Gruppen nur zufällig von der Parallelität abweicht. In den Gruppen III und IV unterscheiden sich weder die Gruppenmittelwerte überzufällig, noch konnte eine Abweichung der jeweiligen zeitlichen Verläufe von der Parallelität nachgewiesen werden. Der zeitliche Verlauf konnte für Insulinbedürftige durch ein Regressionspolynom 2. Grades, für Tablettenbedürftige durch ein Regressionspolynom 4. Grades dargestellt werden. Die Kurven unterscheiden sich erheblich in Ausmaß und Steilheit ihres Anstiegs.Die Therapievorhersage nach i.v. Belastung mit Glibenclamid-Glukose, die bisher auf Kriterien des Blutglukoseverlaufs beruhte, ist bei Kenntnis des IMCP Verlaufs leichter und zuverlässiger möglich.Als natürlicher Verlauf des Diabetes mellitus im Erwachsenenalter ist die Entwicklung der Restsekretion der Beta-Zellen vom Stadium der Gruppen III und IV über Gruppe II zum Stadium der Gruppe I wahrscheinlich.

HUMAN C-PEPTIDE .3. DYNAMICS OF SECRETION OF BETA-CELLS IN ADULT DIABETICS FOLLOWING GLIBENCLAMIDE-GLUCOSE IV (HUMAN C-PEPTIDE-III)

SummaryAdult diabetics were divided into 4 groups according to therapy before and after a therapeutic trial with diet and glibenclamide:I: insulin before — insulin afterwards, II: tablets — insulin, III: insulin — tablets and IV: tablets — tablets. The secretion capacity of the beta-cells, determined by C-peptide was examined in 6 healthy subjects and in 10 diabetics of each group following an i.v. glibenclamide-glucose load.A decreased insulinogenic reserve showing itself in a reduced and delayed rise of immunomeasurable C-peptide (IMCP) was found in all diabetics. However, the secretion of IMCP lasted longer in the diabetics requiring tablets than in the healthy subjects. The average values for the increment of IMCP and the integrated stimulation areas were much more considerable in the patients treated with tablets (III+IV) than in the insulin-dependent patients (I+II).An analysis of variance was performed for the diabetics depending on insulin, on the one hand, and the patients depending on tablets on the other. Between groups I and II the group average values for IMCP are significantly different while differences in the time course of the IMCP mean values of both groups are accidental. Neither the group average values of IMCP nor the time course of the IMCP mean values show significant differences between groups III and IV. The time course of IMCP was described by a regression polynomial of 2nd degree in insulin-dependent diabetics and a polynomial of 4th degree in diabetics depending on tablets; the corresponding curves differ considerably as to extent and steepness of their rise.Prediction of suitable diabetes therapy from an i.v. glibenclamide-glucose load based on blood glucose evaluation up to now is easier and more reliable since C-peptide levels are known.A development of the residual beta-cell function from the stage in groups III and IV via group II to the stage in group I is likely to be the natural course of adult diabetes.ZusammenfassungErwachsene Diabetiker wurden je nach Therapie vor und nach einem Behandlungsversuch mit Diät und Glibenclamid in 4 Gruppen eingeteilt:I: vorher Insulin — nachher Insulin, II: Tabletten — Insulin, III: Insulin — Tabletten und IV: Tabletten — Tabletten. Bei 6 Stoffwechselgesunden und 10 Patienten aus jeder Diabetikergruppe wurde die Sekretionskapazität der Beta-Zellen nach i.v. Belastung mit Glibenclamid-Glukose mittels C-Peptid Messungen untersucht.Bei den Diabetikern aller Gruppen kam eine Sekretionsstarre in einem verminderten und verzögerten Anstieg von immunologisch meßbarem C-Peptid (IMCP) zum Ausdruck. Bei tablettenbedürftigen Patienten hielt die Sekretion allerdings länger an als bei Stoffwechselgesunden. Im Mittel waren der Zuwachs von IMCP und die integrierten Stimulationsflächen bei tablettenbedürftigen Patienten (III+IV) viel größer als bei insulinbedürftigen (I+II).Eine Varianzanalyse wurde für die insulinbedürftigen Fälle einerseits und die tablettenbedürftigen Patienten andererseits durchgeführt. Die Gruppen I und II unterscheiden sich überzufällig bezüglich der Gruppenmittelwerte für IMCP, während der zeitliche Verlauf der IMCP Mittelwerte der beiden Gruppen nur zufällig von der Parallelität abweicht. In den Gruppen III und IV unterscheiden sich weder die Gruppenmittelwerte überzufällig, noch konnte eine Abweichung der jeweiligen zeitlichen Verläufe von der Parallelität nachgewiesen werden. Der zeitliche Verlauf konnte für Insulinbedürftige durch ein Regressionspolynom 2. Grades, für Tablettenbedürftige durch ein Regressionspolynom 4. Grades dargestellt werden. Die Kurven unterscheiden sich erheblich in Ausmaß und Steilheit ihres Anstiegs.Die Therapievorhersage nach i.v. Belastung mit Glibenclamid-Glukose, die bisher auf Kriterien des Blutglukoseverlaufs beruhte, ist bei Kenntnis des IMCP Verlaufs leichter und zuverlässiger möglich.Als natürlicher Verlauf des Diabetes mellitus im Erwachsenenalter ist die Entwicklung der Restsekretion der Beta-Zellen vom Stadium der Gruppen III und IV über Gruppe II zum Stadium der Gruppe I wahrscheinlich.

HUMAN C-PEPTIDE .1. RADIOIMMUNOASSAY

ZusammenfassungSynthetisches humanes C-Peptid mit einer Tyrosin-Gruppe am Aminoende wird unter Einsatz von Chloramin T oder von Wasserstoffperoxid und Lactoperoxidase mit125Jod markiert. Die mit beiden Methoden erzielten Ergebnisse werden verglichen. Antiserum gegen synthetisches humanes C-Peptid (ohne Tyrosin), das zum Teil an Kaninchenalbumin gekoppelt wurde, wird in Meerschweinchen und Ziegen erzeugt. Ziegen eignen sich zur Antikörperbildung besser als Meerschweinchen. Bei der Herstellung von Standardkurven für den Radioimmunoassay tritt das sogenannte „hook effect“ Phänomen auf. Durch Verdünnen von Antiseren mit hohem Antikörpertiter, die nach wiederholtem Immunisieren bei Ziegen gewonnen wurden, gelingt es Standardkurven mit monotonem Abfall zu erhalten.Freies und an Antikörper gebundenes C-Peptid werden mit Hilfe des Anionaustauscher Harzes Amberlite getrennt. Durch Anwendung dieses Trennverfahrens wird eine unspezifische Bindung von markiertem C-Peptid an Eiweißfraktionen in Diabetikerseren ausgeschlossen.Die Empfindlichkeit unseres Radioimmunoassays beträgt ungefähr 0,3 ng C-Peptid/ml Serum. Intraund Interassayvariabilität liegen unter 10%. Eine Kreuzreaktion mit unserem Antiserum wird nur für humanes Proinsulin gefunden.SummarySynthetic human C-peptide bearing a Tyrosine group at its amino end is labelled with125iodine using chloramin T or hydrogen peroxide and lactoperoxidase. The results are compared applying both methods. Antiserum to synthetic human C-peptide (without Tyrosine) which was partially coupled to rabbit albumin, is raised in guinea pigs and goats. Goats show to be superior to guinea pigs concerning antibody production. The so-called “hook effect” phenomenon is observed in setting up the standard curves for the radioimmunoassay. Monotonically decreasing standard curves are obtained on dilution of antiserum with a high antibody titer which was produced by repeated immunization in goats.Free C-peptide and C-peptide bound to antiserum are separated with the anion exchange resin Amberlite. Using this separation technique we excluded unspecific binding of labelled C-peptide to protein fractions in serum of diabetics.The sensitivity of our radioimmunoassay is approx. 0.3 ng C-peptide/ml serum. Intra- and interassay variability are below 10%. Human proinsulin is the only substance found to crossreact with the antiserum.

Human C-peptide@@@Humanes C-Peptid: Part I: Radioimmunoassay@@@I. Radioimmunologische Bestimmung

ZusammenfassungSynthetisches humanes C-Peptid mit einer Tyrosin-Gruppe am Aminoende wird unter Einsatz von Chloramin T oder von Wasserstoffperoxid und Lactoperoxidase mit125Jod markiert. Die mit beiden Methoden erzielten Ergebnisse werden verglichen. Antiserum gegen synthetisches humanes C-Peptid (ohne Tyrosin), das zum Teil an Kaninchenalbumin gekoppelt wurde, wird in Meerschweinchen und Ziegen erzeugt. Ziegen eignen sich zur Antikörperbildung besser als Meerschweinchen. Bei der Herstellung von Standardkurven für den Radioimmunoassay tritt das sogenannte „hook effect“ Phänomen auf. Durch Verdünnen von Antiseren mit hohem Antikörpertiter, die nach wiederholtem Immunisieren bei Ziegen gewonnen wurden, gelingt es Standardkurven mit monotonem Abfall zu erhalten.Freies und an Antikörper gebundenes C-Peptid werden mit Hilfe des Anionaustauscher Harzes Amberlite getrennt. Durch Anwendung dieses Trennverfahrens wird eine unspezifische Bindung von markiertem C-Peptid an Eiweißfraktionen in Diabetikerseren ausgeschlossen.Die Empfindlichkeit unseres Radioimmunoassays beträgt ungefähr 0,3 ng C-Peptid/ml Serum. Intraund Interassayvariabilität liegen unter 10%. Eine Kreuzreaktion mit unserem Antiserum wird nur für humanes Proinsulin gefunden.SummarySynthetic human C-peptide bearing a Tyrosine group at its amino end is labelled with125iodine using chloramin T or hydrogen peroxide and lactoperoxidase. The results are compared applying both methods. Antiserum to synthetic human C-peptide (without Tyrosine) which was partially coupled to rabbit albumin, is raised in guinea pigs and goats. Goats show to be superior to guinea pigs concerning antibody production. The so-called “hook effect” phenomenon is observed in setting up the standard curves for the radioimmunoassay. Monotonically decreasing standard curves are obtained on dilution of antiserum with a high antibody titer which was produced by repeated immunization in goats.Free C-peptide and C-peptide bound to antiserum are separated with the anion exchange resin Amberlite. Using this separation technique we excluded unspecific binding of labelled C-peptide to protein fractions in serum of diabetics.The sensitivity of our radioimmunoassay is approx. 0.3 ng C-peptide/ml serum. Intra- and interassay variability are below 10%. Human proinsulin is the only substance found to crossreact with the antiserum.