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The effect of smoking on peripheral insulin sensitivity and plasma endothelin level - 17/02/08

Doi : DM-04-2004-30-2-1262-3636-101019-ART5 

AM Borissova [1],

T Tankova [1],

G Kirilov [1],

L Dakovska [1],

S Krivoshiev [2]

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Effet du tabagisme sur la sensibilité périphérique à l'insuline et le taux plasmatique d'endothéline

Objectifs

Le but de la présente étude était d'investiguer les effets du tabagisme sur l'efficacité périphérique de l'insuline.

Méthodes

Sept volontaires sains, non fumeurs, d'âge moyen 39,6 ± 7,1 ans et de BMI moyen 22,65 ± 11,98 kg/m 2 , sans antécédents familiaux de diabète, normotendus, ont participé à cette étude. Tous les paramètres ont été étudiés à deux reprises — à l'état basal puis après avoir fumé (4 cigarettes pendant une heure). L'étude a été réalisée en trois jours : le premier jour, nous avons étudié l'efficacité périphérique de l'insuline (M) in vivo par pancréas endocrine artificiel (Biostator), en utilisant la technique du clamp euglycémique hyperinsulinémique, et la liaison du récepteur de l'insuline sur des cellules mononucléées circulantes ; le second jour, les mêmes paramètres ont été analysés après une heure de tabac au cours de la troisième heure du clamp ; le troisième jour a porté sur les taux plasmatiques d'endothéline, la pression artérielle et la fréquence cardiaque à l'état basal et après une heure de tabac.

Résultats

On note une diminution significative de l'utilisation du glucose au cours du second test de clamp, lorsque les volontaires ont fumé pendant une heure lors de la troisième heure par rapport au test basal (p = 0,04). Cela s'accompagne d'une diminution significative de l'affinité du récepteur de l'insuline (p = 0,04). La pression artérielle systolique et la fréquence cardiaque augmentent significativement après une heure de tabagisme (p = 0,03 et p = 0,001, respectivement). Le taux plasmatique d'endothéline augmente significativement après avoir fumé (de 0,62 ± 0,15 pg/ml à 2,05 ± 1,67 pg/ml, p = 0,03).

Conclusion

Nos résultats démontrent que le tabagisme diminue la sensibilité périphérique à l'insuline en réduisant l'affinité pour le récepteur de l'insuline. Nous avons confirmé que le tabagisme augmente le taux plasmatique d'endothéline, ce qui probablement pourrait diminuer l'utilisation périphérique du glucose en provoquant une vasoconstriction et une hypoxie tissulaire. Nous considérons que le tabagisme pourrait aussi avoir un effet direct sur l'affinité du récepteur de l'insuline, conduisant ainsi à une diminution de l'efficacité périphérique de l'insuline.

Objectives

The aim of the present study was to investigate the effect of smoking on peripheral insulin effectiveness.

Methods

Seven healthy volunteers, nonsmokers, of mean age 39.6 ± 7.1 years and mean BMI 22.65 ± 11.98 kg/m 2 , without family history of diabetes mellitus, with normal blood pressure participated in the study. All the parameters were studied twice — at baseline as well as after smoking (4 cigarettes per one hour). The study was performed in three days: at the first day we studied peripheral insulin effectiveness (M) in vivo by the artificial endocrine pancreas (Biostator), using the euglycaemic hyperinsulinaemic clamp technique, and insulin-receptor binding on circulating mononuclear blood cells; at the second day — the same parameters after one-hour smoking during the third hour of clamping; at the third day — plasma endothelin level, blood pressure and heart rate at baseline and after one-hour smoking.

Results

There was a significant decrease in glucose utilization during the second clamp test, when the volunteers smoked during the third hour as compared to the test at baseline (p = 0.04). This was accompanied by a significant decrease in insulin receptor affinity (p = 0.04). Systolic blood pressure and heart rate increased significantly after one-hour smoking (p = 0.03 and p = 0.001, respectively). Plasma endothelin level increased significantly after smoking (from 0.62 ± 0.15 pg/ml to 2.05 ± 1.67 pg/ml, p = 0.03).

Conclusion

Our results demonstrate that smoking decreases peripheral insulin sensitivity reducing insulin receptor affinity. We have confirmed that smoking increases plasma endothelin level, which probably by causing vasoconstriction and consequent tissue hypoxaemia could decrease peripheral glucose utilization. We consider that smoking could also have a direct effect on insulin receptor affinity, thus leading to decreased peripheral insulin effectiveness.

Keywords: Smoking , Insulin sensitivity , Insulin receptors , Receptor affinity , Endothelin

Keywords: Tabagisme , Sensibilité à l'insuline , Récepteur de l'insuline , Affinité du récepteur , Endothéline


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Vol 30 - N° 2

P. 147-152 - avril 2004 Retour au numéro
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