Induction of insulin resistance in normal adipose tissue by uremic human serum

Abstract Induction of insulin resistance in normal adipose tissue by uremic human serum. An incubation of uremic human serum with normal rat adipose tissue will make the subsequently isolated adipocytes less responsive to insulin. To examine the extent of insulin resistance, we obtained sera from nondiabetic, uremic patients, who had not undergone dialysis therapy. The sera were then dialyzed (3500 molecular-weight cutoff) for 18 hr against a defined culture medium to eliminate possible in vitro effects of altered levels of end-product metabolites, electrolytes, and metabolic substrates. After an incubation of epididymal fat tissue from normal rats, for 3 hr with the dialyzed sera (50% vol/vol), cells were isolated and washed. The insulin stimulation of 14 C-glucose (0.2 mM) incorporation to 14 CO 2 and total lipids was significantly reduced in the adipocytes pretreated with sera from 19 of the 29 uremic patients. Although elevated in the uremic patients, the sera levels of insulin, and parathyroid and growth hormones were not correlated to insulin resistant activity. Furthermore, incubation of adipose tissue for 3 hr with insulin, glucagon, or PTH did not produce resistance. The uremic sera reduced glucose utilization equally at 0.2 and 50 mM glucose, suggesting that the insulin resistance was induced additionally at a site distal to the glucose transport system. However, the concentration of insulin (22 µU/ml) required for half-maximal stimulation of glucose metabolism was not altered by pretreatment with uremic serum. Also, neither the isoproterenol-stimulated lipolysis nor the inhibition of this cellular event was influenced by pretreatment with uremic sera. Thus, the serum factor(s), which is not an end-product metabolite or a known glucoregulatory hormone, produces an insulin-resistant state similar in several aspects to that of tissue from uremic animals. Induction d'une resistance a l'insuline dans du tissu adipeux normal par du serum humain uremique. L'incubation de serum humain uremique avec du tissu adipeux de rat normal rendra les adipocytes isoles ensuite moins sensibles a l'insuline. Afin d'examiner l'importance de la resistance a l'insuline, nous avons obtenu des serums de malades uremiques, non diabetiques, n'ayant jamais ete en dialyse. Les serums ont ensuite ete dialyses (limite de poids moleculaire 3500) pendant 18 hr contre un milieu de culture defini pour eliminer les effets in vitro possibles des niveaux alteres des metabolites terminaux, de electrolytes, et des substrats metaboliques. Apres incubation de tissu graisseux epididymaire de rats normaux pendant 3 hr avec les serums dialyses (50% vol/vol), les cellules etaient isolees et lavees. La stimulation par l'insuline de l'incorporation de 14 C-glucose (0,2 mM) en 14 CO 2 et les lipides totaux etaient significativement reduits dans les adipocytes pre-traites avec les serums de 19 des 29 malades uremiques. Bien qu'eleves chez les uremiques, les niveaux seriques d'insuline, et d'hormone parathyroidienne et de croissance n'etaient pas correles a resistance a l'insuline. En outre, l'incubation de tissu adipeux pendant 3 hr avec de l'insuline, du glucagon ou de l'hormone parathyroidienne n'a pas entraine de resistance. Les serums uremiques ont reduit l'utilisation de glucose de facon egale pour 0,2 et 50 mM de glucose, suggerant que la resistance a l'insuline etait induite additionnellement a un site plus distal que le systeme de transport du glucose. Cependant, la concentration d'insuline (22 µU/ml) necessaire a la stimulation demi-maximale du metabolisme du glucose n'etait pas alteree par le pre-traitement avec du serum uremique. Egalement, ni la lipolyse stimulee par l'isoproterenol, ni l'inhibition de ce phenomene cellulaire n'etait influencees par le pretraitement avec les serums uremiques. Ainsi, ce(s) facteur(s) serique(s), qui n'est pas un metabolite terminal ni une hormone glycoregulatrice connue, produit un etat de resistance a l'insuline, identique par plusierus aspects a celui des tissus d'animaux uremiques.