DE69812532T2

DE69812532T2 - Verwendung einer 13C-markierten Aminosäure zur Diagnose von Diabetes

Info

Publication number: DE69812532T2
Application number: DE69812532T
Authority: DE
Inventors: Isaburo Hosoi; Asuka Ito; Tadashi Kohno; Junko Ohshima; Kunihiko Shibata
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: CA2250485A1; EP0913161A3; EP0913161A2; US6509002B1; DE69839314T2; DE69839314D1; EP1304124B1; EP0913161B1; ES2196501T3; DE69812532D1; EP1304124A1; CA2250485C; ES2304472T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnosemittel für Diabetes. Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung ein Diagnosemittel, das eine Verbindung umfasst, die zumindest an einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
Die im Allgemeinen zum primären Screenen bei der Diagnose von Diabetes eingesetzten Testverfahren sind der Harnzuckertest und der Blutzuckerspiegeltest am nüchternen Patienten. Diese Tests sind einfach und weisen hohe Spezifität, aber geringe Ansprechempfindlichkeit auf und ergeben bei Patienten mit leichtem Diabetes negative Ergebnisse. So werden 70% oder mehr Patienten nicht erkannt, und diese Tests werden als für Diabetes ungeeignete Screening-Tests angesehen (Sekikawa et al., Medical Practice 10, 63 (1933)). Andererseits verursacht der für die Diagnose von Diabetes eingesetzte Glucosetoleranztest aufgrund der Verabreichung großer Glucosemengen Nebenwirkungen, und dieser Test erfordert die Einschränkung eines Probanden für mehrere Stunden und die wiederholte Blutentnahme, was den Probanden einer starken physischen Belastung aussetzt. Außerdem sind die Verfahren dieses Tests mühsam. Daher ist es in der Praxis unmöglich, diesen Test als Screening-Test für Diabetes einzusetzen. Vor kurzem sind in manchen Einrichtungen Blut-HbA1C- und Fructosamin-Tests, die den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel eines Probanden für einen bestimmten Zeitraum in der Vergangenheit widerspiegeln, als Screeningtests für Diabetes eingeführt worden. Unter den vorliegenden Bedingungen können jedoch auch diese Tests nicht als geeignet bezeichnet werden, was die Empfindlichkeit und Spezifität für leichten Diabetes betrifft, und es besteht das Problem, dass verschiedene Einrichtungen zu unterschiedlichen Messergebnissen kommen.
Blutzuckerspiegel-, HbA1C- und Fructosamintests kommen weitverbreitet bei der Betreuung ambulant behandelter Patienten und bei der Bewertung von Therapiewirkungen zum Einsatz. Da die Blutzuckerspiegel jedoch im Fall leichter Diabetes beim Fasten fallen, können sie kein Bewertungskriterium darstellen. Bei HbA1C- und Fructosamintest besteht zusätzlich zu den oben beschriebenen Problem die folgende Schwierigkeit: die Ergebnisse dieser Tests sind erst beim nächsten Besuch im Krankenhaus bekannt, und daher erhält der Patient Anweisungen auf der Basis alter Testergebnisse.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Diagnosemittel für Diabetes bereitzustellen, das auch bei Patienten mit leichtem Diabetes wirksam ist, Probanden keiner starken Belastung aussetzt, sofort präzise Testergebnisse ergeben kann und auch unter Umständen, wo es möglicherweise zu einer Fehldiagnose gekommen ist, zwischen Diabetes und anderem unterscheiden kann.
Als Ergebnis ihrer umfassenden Forschungsbemühungen zur Lösung der obigen Probleme haben die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes herausgefunden, dass es möglich ist, Diabetes präzise zu diagnostizieren, indem einem Probanden eine Aminosäure verabreicht wird, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, und der Grad der Zunahme der ¹³C-Menge im ausgeatmeten CO&sub2; gemessen wird.
Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Verbindung, die eine Aminosäure ist, die zumindest an einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, zur Herstellung eines Diagnosemittels zum Einsatz bei der Diagnose von Diabetes vor.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Verfahren zum Ziehen einer Atemprobe von einer Ratte.
Fig. 2 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Isoleucin.
Fig. 3 zeigt die Zunahme von CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Alanin.
Fig. 4 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Histidin.
Fig. 5 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Valin.
Fig. 6 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Ornithinhydrochlorid.
Fig. 7 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Methionin.
Fig. 8 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Arginin.
Fig. 9 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tryptophan.
Fig. 10 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Serin.
Fig. 11 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tyrosin.
Fig. 12 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutamin.
Fig. 13 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Lysinhydrochlorid.
Fig. 14 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutaminsäure.
Fig. 15 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Prolin.
Fig. 16 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glycin.
Fig. 17 zeigt die Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Asparaginsäure.
Fig. 18 zeigt die Zunähme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung von 1-¹³C-Cystin.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben.
Beim Diagnosemittel gemäß vorliegender Erfindung kann eine aliphatische Aminosäure, eine aromatische Aminosäure, eine schwefelhältige Aminosäure, einer heterozyklische Aminosäure, eine saure Aminosäure oder eine basische Aminosäure, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, im erfindungsgemäßen Diagnosemittel verwendet werden. Die Position der Markierung unterliegt keiner speziellen Einschränkung.
Bevorzugte Beispiele für die aliphatische Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Glycin, Alanin, Serin, Threonin, Valin, Leucin und Isoleucin. Bevorzugte Beispiele für die aromatische Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Phenylalanin und Tyrosin. Bevorzugte Beispiele für die schwefelhältige Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Cystein, Cystin und Methionin. Bevorzugte Beispiele für die heterozyklische Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Tryptophan, Prolin und Histidin. Bevorzugte Beispiele für die saure Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Asparaginsäure, Asparagin, Glutaminsäure und Glutamin. Bevorzugte Beispiele für die basische Aminosäure sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Arginin, Lysin und Ornithin.
Die oben genannten, gemäß vorliegender Erfindung verwendeten Verbindungen sind entweder in Nahrungsmitteln enthalten, oder ihre Sicherheit als Medikament ist festgestellt worden. Weiters ist ¹³C anders als Radioisotope ein stabiles Isotop, und daher besteht nicht die Gefahr von Strahlungswirkung. Demgemäß besteht beim Diagnosemittel gemäß vorliegender Erfindung kein Problem in Hinblick auf die Sicherheit.
Der Test, bei dem das Diagnosemittel gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt wird, ist ein Atemtest, bei dem das Mittel einem Probanden einmal oder kontinuierlich verabreicht wird und dann die Zunahme der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO&sub2; gemessen wird. Genauer gesagt werden die ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO&sub2; nach der Verabreichung des Mittels gemessen, gefolgt von der Bewertung von Diabetes aufgrund von Daten über das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO&sub2; (Δ¹³C ( )) in vorbestimmten Intervallen (z. B. 5 min. 10 min. 15 min) nach der Verabreichung, die Gesamtmenge an ausgeatmetem ¹³CO&sub2; für einen vorbestimmten Zeitraum nach der Verabreichung des Reagens oder Daten über den Zeitverlauf (Anstieg zu Beginn, Änderung des Anstiegs, Zeitpunkt des Höchstwert usw.) des Grads der Zunahme von ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO&sub2;(Δ¹³C (( )) für eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Verabreichung. Die Ergebnisse dieses Atemtests sind an sich nützlich, aber es ist mehr vorzuziehen, diese Ergebnisse zur Diagnose in Kombination mit Blutzuckerspiegeln, HbA1C- Werten und Fructosaminwerten zu verwenden.
Die ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO&sub2; können unter Einsatz von Gaschromatographie- Massenspektrometrie (GC-MS), Infrarot-Spektrophotometrie, Massenspektrometrie, photoelektrischer akustischer Spektrophotometrie und NMR (magnetische Kernresonanz) bestimmt werden.
Das erfindungsgemäße Diagnosemittel für Diabetes kann je nach Verabreichungsweg als pharmazeutische Präparate, wie orale Mittel (Tabletten, Kapseln, Pulver, Granulat, Flüssigkeit usw.), Injektionen und dergleichen formuliert werden, indem die oben beschriebene an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markierte Verbindung allein verwendet oder mit Füllstoffen oder Trägern gemischt wird. Bei den Füllstoffen oder Trägern kann es such um beliebige der üblicherweise auf diesem Gebiet verwendeten handeln, solange sie pharmazeutisch annehmbar sind. Die Art und Zusammensetzung derartiger Füllstoffe oder Träger wird entsprechend dem Verabreichungsweg und -verfahren entsprechend verändert. Beispielsweise wird als flüssiger Träger Wasser verwendet. Als feste Träger werden Cellulosederivate, wie z. B. Hydroxypropylcellulose, und Salze organischer Säuren, wie z. B. Magnesiumstearat, verwendet. Wasser, physiologische Kochsalzlösung und verschiedene Pufferlösungen sind bei der Herstellung von Injektionen im Allgemeinen wünschenswert. Derartige Präparate können zur Verwendung als orale Mittel lyophilisiert werden, oder die lyophilisierten Präparate können unmittelbar vor der Verwendung in geeigneten Injektionslösungsmitteln, z. B. Flüssigkeiten zur intravenösen Verabreichung (wie z. B. sterilisiertem Wasser, physiologischer Kochsalzlösung, Elektrolyt usw.) gelöst werden.
Der Gehalt der markierten Verbindung im pharmazeutischen Präparat variiert in Abhängigkeit vom Typ des Präparats und liegt üblicherweise im Bereich von 1 bis 100 Gew.- %, vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%. Im Fall von Injektionen wird die markierte Verbindung zum Beispiel üblicherweise in einer Menge von 1 bis 40 Gew.-% zugegeben. Im Fall von Kapseln, Tabletten, Granulat und Pulver liegt der Gehalt der markierten Verbindung im Bereich von etwa 10 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%, wobei der Rest aus Trägern besteht.
Das erfindungsgemäße Diagnosemittel für Diabetes sollte in einer solchen Dosis verabreicht werden, dass die Bestätigung einer Zunahme von ¹³CO&sub2; in ausgeatmeter Luft nach der Verabreichung des Diagnosemittels möglich ist. Je nach dem Alter und Gewicht des Patienten und dem Ziel des Tests liegt die Dosis für jede Verabreichung im Fall eines Erwachsenen im Bereich von 1 bis 1.000 mg/kg Körpergewicht.

WIRKUNG DER ERFINDUNG

Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Diagnosemittel für Diabetes bereitgestellt, das einen Probanden keiner starken physischen Belastung aussetzt, sofort präzise Testergebnisse ergeben kann und sicher ohne Nebenwirkungen eingesetzt werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Diagnosetest können Patienten mit leichter Diabetes gescreent werden, die im nüchternen Zustand normale Blutzuckerspiegel aufweisen. Daher ermöglicht es das Diagnosemittel gemäß vorliegender Erfindung, Patienten mit Diabetes auch unter Umständen, wo Patienten leicht nicht erkannt werden, von normalen Probanden zu unterscheiden. Weiters ist das Diagnosemittel gemäß vorliegender Erfindung nützlich für die Betreuung von ambulanten Patienten mit Diabetes und die Bewertung von Therapiewirkungen.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung genauer unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die ¹³C-Reinheit an der Markierungsposition in jeder der gemäß vorliegender Erfindung verwendeten Verbindungen beträgt 99% oder mehr. Wenn nicht anders angegeben, waren alle verwendeten Reagenzien Reagenzien mit Gewährleistung.

BEISPIEL 1

Atemtestverfahren

(1) Präparierung von Ratten mit leichtem Diabetes

Als Versuchstiere wurden neonatale männliche Ratten vom Sprague-Dawley-Stamm (SD) von Nippon Charles River, K. K. gemeinsam mit ihren milchgebenden Tieren erstanden. Sie wurden vor der Verwendung bei 23 ± 2ºC unter 55 ± 10% Feuchtigkeit gehalten.
Diabetes vom Insulinsekretiondefizienz-Typ wurde hervorgerufen, indem Streptozotocin (STZ) an neonatale Ratten verabreicht wurde ("Saibokogaku (Cell Engineering)", Sonderausgabe, Medical Experiment Manual Series, Strategy for Studies of Diabetes, herausgegeben von Susumu Seino und Yoshikazu Oka, veröffentlicht von Shujunsha Co., Japan). STZ wurde subkutan an 2 Tage alte Ratten in einer Dosis von 90 mg/kg verabreicht. Das STZ war in Zitratpuffer (pH 4,5) gelöst worden und wurde innerhalb von 5 min nach dem Auflösen verabreicht. Zwei Tage nach der Verabreichung wurde Blut durch Herzpunktion entnommen, und der Blutzuckerspiegel im Normalzustand einer jeden Ratte wurde mit Erumo Mediace (einem Blutzucker-Messset) gemessen. Jene Ratten, die einen Blutzuckerspiegel im Normalzustand von 275 mg/dl oder darüber aufwiesen, wurden ausgewählt. Bei diesen Ratten beginnt ihr Blutzuckerspiegel im Normalzustand 5 Wochen nach der Verabreichung von STZ anzusteigen. 7 Wochen nach der Verabreichung weisen annähern alle Ratten einen hohen Blutspiegel im Normalzustand auf. Ihre Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand nehmen jedoch nur leicht zu und bleiben auf annähernd normalem Niveau.
Nach den von der Japan Diabetes Society vorgegebenen Standards (1982), werden jene Individuen mit einem Blutzuckerspiegel (in venösem Gesamtblut) im nüchternen Zustand von 120 mg/kg oder mehr als an Diabetes leidend betrachtet ("Tonyobyo Kensa Manyuaru (Diabetes-Test-Handbuch)", herausgegeben von Yukio Shigeta, veröffentlicht von Nako-Do Co., Japan). Dann wurden jene Ratten mit einem Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand von weniger als 120 mg/dl (und mit einem Blutzuckerspiegel im Normalzustand von 250 mg/dl oder mehr), die bei einem Blutzuckerspiegeltest im nüchternen Zustand als nicht an Diabetes leidend betrachtet wurden, aus den oben beschriebenen Ratten mit Diabetes vom Insulinausscheidungsdefizienz-Typ ausgewählt und als Modell für leichten Diabetes verwendet.

(2) ¹³C-Atemtest

Atemtests wurden nach den Verfahren, wie nachstehend in (2)-1 und (2)-2 beschrieben, an oben in (1) präparierten diabetischen Ratten und normalen Ratten (8 bis 10 Wochen alt) durchgeführt.

(2)-1 Intravenöse Verabreichung

Über Nacht nüchterne Ratten wurden durch intraperitoneale Verabreichung von Nembutal (50 mg/kg) narkotisiert und auf einem Operationstisch fixiert (Fig. 1). Eine Blutprobe wurde aus der Schwanzvene entnommen, und ihr Zuckerspiegel wurde unter Einsatz von Terumo Mediace (eines Blutzucker-Messsets) bestimmt. Der Kopf wurde mit einer Kappe bedeckt, um die ausgeatmete Luft abzusaugen. Eine spezifische Menge der markierten Verbindung wurde durch die Oberschenkelvene verabreicht. Die ausgeatmete Luft wurde mit einer Hubpumpe (variable Hubpumpe VS-500; Shibata Scientific Technology) mit einer Rate von 100 ml/min abgesaugt und direkt in eine Durchflusszelle im ¹³CO&sub2;-Analyzer EX-130S (Japan Spectroscopic Co., Ltd.) eingeleitet. Ein Perma Pure Drier (MD-050-12P; Perma Pure Inc.) wurde zwischen der Kappe und der Hubpumpe angeordnet, um Feuchtigkeit in der ausgeatmeten Luft zu entfernen (Fig. 1).
Die Ausgangsdaten vom ¹³CO&sub2;-Analyzer wurden nach A/D-Wandlung in einen PC (Apple Power Macintosh 8500) eingegeben. Unter Einsatz der Datenverarbeitungssoftware Lab VIEW (National Instruments), wurden Daten an 10 Punkten alle 100 ms addiert und in Intervallen von 5 s der Mittelwert gebildet und dann in ¹³C-Atom-%, Δ¹³C ( ) und CO&sub2;-Gaskonzentration (%) umgerechnet, um dadurch einen kontinuierlichen Messtest für ausgeatmetes ¹³C durchzuführen. Die umgewandelten Daten wurden in Echtzeit. auf dem Bildschirm angezeigt und dann auf der Festplatte gespeichert. Während der Messung wurde die Rektaltemperatur der Ratte überwacht und unter Einsatz eines Körpertemperaturreglers für Kleintiere (TR-100; Fine Science Tools Inc.) auf 37 ± 0,5ºC gehalten. Die CO&sub2;-Gaskonzentration in der abgesaugten ausgeatmeten Luft wurde auf 3 ± 0,5 % gehalten.
Δ¹³C ( ) wurde unter Verwendung der folgenden Formel aus der ¹³C-Menge im ausgeatmeten CO&sub2; zu jedem Zeitpunkt (¹³Ctmin) und der ¹³C-Menge in Standard-CO&sub2;-Gas (¹³C std) berechnet.
Δ¹³C( ) = [(¹³Ctmin - ¹³C0 min/¹³Cstd] · 1000

(2) - 2 Orale Verabreichung

Über Nacht nüchterne Ratten wurden einzeln ohne Narkotisierung in einer Rattenhalterung einer Mikrowellenbestrahlungsvorrichtung fixiert. Eine Blutprobe wurde aus der Schwanzvene gezogen, und ihr Zuckerspiegel wurde unter Einsatz von Terumo Mediace (eines Blutzucker-Messsets) bestimmt. Die ausgeatmete Luft wurde mit einer Hubpumpe (variable Hubpumpe VS-500; Shibata Scientific Technology) mit einer Rate von 100 bis 300 ml/min abgesaugt und direkt in eine Durchflusszelle im ¹³C&sub2;-Analyzer EX- 130S (Japan Spectroscopic Co., Ltd.) eingeleitet. Ein Perma Pure Drier (MD-050-12P; Perma Pure Inc.) wurde zwischen der Rattenhalterung und der Hubpumpe angeordnet, um Feuchtigkeit in der ausgeatmeten Luft zu beseitigen (Fig. 1). Als die CO&sub2;-Gaskonzentration stabilisiert war, wurde die Ratte einmal aus der Rattenhalterung befreit, und dann wurde eine spezifische Menge der markierten Verbindung unter Einsatz einer Sonde zur oralen Verabreichung in ihren Magen verabreicht.
Die Ausgangsdaten vom ¹³CO&sub2;-Analyzer wurden nach A/D-Wandlung in einen PC (Apple Power Macintosh 8500) eingegeben. Unter Einsatz der Datenverarbeitungssoftware Lab VIEW (National Instruments), wurden Daten an 10 Punkten alle 100 ms addiert und in Intervallen von 5 s der Mittelwert gebildet und dann in ¹³C-Atom-%, Δ¹³C ( ) und CO&sub2;-Gaskonzentration (%) umgerechnet, um dadurch einen kontinuierlichen Messtest für ausgeatmetes ¹³C durchzuführen. Die umgewandelten Daten wurden in Echtzeit auf dem Bildschirm angezeigt und dann auf der Festplatte gespeichert. Die CO&sub2;-Gaskonzentration in der eingesaugten ausgeatmeten Luft wurde auf 3 ± 0,5% gehalten.
Δ¹³C ( ) wurde mit der oben beschriebenen Formel berechnet.

BEISPIEL 2

1-¹³-Isoleucin-Atemtest

1-¹³C-Isoleucin (erstanden von Mass Trace), gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 80,8 ± 5,5 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (9 Wochenalt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 368,7 ± 55,7 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 81,3 ± 6,2 mg/- dl; n = 3) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grade der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Isoleucin an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) etwa 9 min nach der Verabreichung stark an, blieben dann aber für bis zu 20 min auf annähernd konstanter Höhe (Fig. 2).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 5 min nach der Verabreichung betrug bei diabetischen Ratten 83,92 ± 5,53 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 46,98 ± 3,24 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 2 bis 5 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 56,21 ± 2,09 /3 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 33,21 ± 2,44 /3 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Isoleucin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 3

1-¹³C-Alanin-Atemtest

1-¹³C-Alanin (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 79,5 ± 4,5 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 445 ± 20,9 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 100,8 ± 15,0 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 10 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grade der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( )nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 4 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Alanin stark an, aber danach nahmen sie bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 3).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 161,35 ± 6,67 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 132,16 ± 3,53 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 5 bis 15 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten -52,09 ± 19,38 /10 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten -18,12 ± 7,28 /10 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Alanin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 4

1-¹³C-Histidin-Atemtest

1-¹³C-Histidin (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 73,8 ± 2,3 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 417,7 ± 36,6 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 106,7 ± 5,4 mg/- dl; n = 3) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 30 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Isoleucin an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 17 min nach der Verabreichung weiter an, nahem dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 4).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 15 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 133,57 ± 2,60 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 81,56 ± 10,84 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 5 bis 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 81,60 ± 2,25 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 35,91 ± 6,47 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Histin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 5

1-¹³C-Valin-Atemtest

1-¹³C-Valin (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 76,5 ± 9,9 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 430 ± 30,5 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 99,8 ± 11,1 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 6 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Valin stark an, aber danach nahmen sie bis zu 20 min allmählich zu (Fig. 5).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 5 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 73,54 ± 7,30 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 45,99 ± 5,62 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant. (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 2 bis 4 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 38,55 ± 3,15 /2 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 24,17 ± 2,32 /2 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Valin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 6

1,2-¹³C-Ornithinhydrochlorid-Atemtest

1,2-¹³C-Ornithinhydrochlorid (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 67 ± 5,8 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 411,8 ± 102,5 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 77 ± 5,7 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht.
Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1,2-¹³C-Ornithinhydrochlorid an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 14 min nach der Verabreichung weiter an, nahm dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 6).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug beiden diabetischen Ratten 155,70 ± 17,99 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 100,71 ± 5,97 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 2 bis 7 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 87,79 ± 12,93 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 53,56 ± 4,72 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1,2-¹³C-Ornithinhydrochlorid oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 7

1-¹³C-Methionin-Atemtest

1-¹³C-Methionin (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 73,3 ± 2,8 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 590,5 ± 9,9 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 84 ± 5,8 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 40 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Methionin an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 10 min nach der Verabreichung weiter an, nahmen dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 7).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 216,30 ± 3002 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 120,31 ± 18,84 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 2 bis 7 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 161,58 ± 24,17 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 88,17 ± 17,04 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Methionin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 8

1-¹³C-Arginin-Atemtest

1-¹³C-Arginin (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 68,8 ± 6,9 mg/- dl; n = 4) und diabetische Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 419,5 ± 69,3 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 83,3 ± 11,8 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 50 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Arginin an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 12 min nach der Verabreichung weiter an, nahmen dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 8).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 192,40 ± 30,23 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 111,68 ± 14,15 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 2 bis 7 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 146,90 ± 18,97 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 75,02 ± 10,01 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Arginin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 9

1-¹³C-Tryptophan-Atemtest

1-¹³C-Tryptophan (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 61 ± 1,6 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 487 ± 56,5 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 94,7 ± 10,4 mg/dl; n = 3) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 10 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tryptophan an (Fig. 9).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 20 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 19,42 ± 4,37 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 8,10 ± 0,77 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 10 bis 15 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 4,46 ± 0,49 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 1,20 ± 0,93 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tryptophan oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 10

1-¹³C-Serin-Atemtest

1-¹³C-Serin (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 698 ± 3,8 nig/dl; n = 4) und diabetische Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 569 ± 50,3 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 93,3 ± 7,6 mg/dl; n = 4) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 50 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 8 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Serin an und bleiben dann auf einer annähernd konstanten Höhe. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 8 min nach der Verabreichung stark an, nahmen dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 10).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 228,08 ± 43,45 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 127,79 ± 10,69 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 1 bis 4 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 158,13 ± 41,24 /3 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 84,17 ± 11,38 /3 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Serin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, beidem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 11

1-¹³C-Tyrosin-Atemtest

1-¹³C-Tyrosin (erstanden von mass Trace) suspendiert in 0,5%iger wässriger Natriumcarboxymethylcellulose, wurde oral an normale Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 79,8 ± 3,9 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 442 ± 26,8 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 86,5 ± 7,4 mg/dl; n = 4) in einer Dosis von 60 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( )) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 30 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tyrosin weiter an. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 20 min nach der Verabreichung an, nahmen dann aber bis zu 30 min allmählich ab (Fig. 11).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 20 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 205,30 ± 51,43 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 73,96 ± 35,10 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 5 bis 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 79,62 ± 19,90 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 27,52 ± 17,10 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Tyrosin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 12

1-¹³C-Glutamin-Atemtest

1-¹³C-Glutamin (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde an normale Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 72,8 ±4,6 mg/dl; n = 4) und diabetische Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 491 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 88,5 mg/dl; n = 2) durch die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 3 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutamin stark an und nahmen dann allmählich bis zu 20 min zu. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 3 min nach der Verabreichung stark an, nahmen dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 12).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 168,18 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 107,17 ± 15,42 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 1 bis 2 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 105,59/ min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 69,88 ± 11,51 / min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutamin oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 13

1-¹³C-Lysinhydrochlorid-Atemtest

1-¹³C-Lysinhydrochlorid (erstanden von mass Trace), gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde oral an normale Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 71 ± 1; 6 mg/dl; n = 3) und an diabetische Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 431 ± 71,7 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 90,3 ± 4,9 mg/dl; n = 3) in einer Dosis von 50 mg/kg über die Oberschenkelvene verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 11 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Lysinhydrochlorid weiter an und blieben daraufhin bis zu 20 auf einem annähernd konstanten Wert. Bei den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 10 min nach der Verabreichung an, nahmen dann aber bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 13).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 8 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 181,53 ± 23,82 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 96,95 ± 27,48 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 15 bis 20 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten -26,64 ± 5,36 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten -4,58 ± 6,91 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) kleiner als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Lysinhydrochlorid oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 14

1-¹³C-Glutaminsäure-Atemtest

1-¹³C-Glutaminsäure (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde normalen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 70,8 ± 8,3 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 487,7 ± 38,4 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 108 ± 8,8 mg/dl; n = 3) über die Oberschenkelvene in einer Dosis von 10 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu 4 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutaminsäure stark an, nahm aber daraufhin bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 14).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 4 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 170,62 ± 12,18 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 139,95 ± 11,79 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 10 bis 20 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten -43,29 ± 3,47 /10 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten -27,97 ± 5,05 /10 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) kleiner als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutaminsäure oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 15

1-¹³C-Prolin-Atemtest

1-¹³C-Prolin (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, würde normalen Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 77,6 ± 7,3 mg/dl; n = 5) und diabetischen Ratten (10 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 430,3 ± 45,2 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 97,3 ± 12,5 mg/- dl; n = 4) über die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunähme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 9 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Prolin stark an, nahm aber daraufhin bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 15).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 20 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 115,77 ± 6,61 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 92,27 ± 11,10 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Glutaminsäure oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 17

1-¹³C-Cystein-Atemtest

1-¹³C-Cystein (erstanden von ICON) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 74 ± 7,7 mg/- dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 457 ± 4,3 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 93,7 ± 16,6 mg/dl; n = 3) über die Oberschenkelvene in einer Dosis von 20 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Der Δ¹³C-Wert ( ) 2 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Cystein betrug bei den diabetischen Ratten 42,87 ± 2,09 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 78,97 ± 13,98 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) niedriger als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 1 bis 2 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 2,33 /min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 65,72 ± 10,66 /min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) kleiner als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des A¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Cystein oder aufgrund des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 18

1-¹³C-Leucin-Atemtest

1-¹³C-Leucin (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde normalen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 82,5 ± 4,5 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 399,5 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 85,5 mg/dl; n = 2) über die Oberschenkelvene in einer Dosis von 10 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Der Δ¹³C-Wert ( ) 5 min nach der Verabreichung von 1-³C-Leucin betrug bei den diabetischen Ratten 52,89 ± 10,83 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 42,56 ± 2,43 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) niedriger als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Leucin zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 19

1-¹³C-Asparaginsäure-Atemtest

1-¹³C-Asparaginsäure (erstanden von mass Trace) gelöst in physiologischer Kochsalzlösung, wurde normalen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 56,3 ± 6,8 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (8 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 389 ± 52,1 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 80,5 ± 6,1 mg/dl; n = 4) über die Oberschenkelvene in einer Dosis von 10 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) bis zu etwa 2 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Asparaginsäure stark an, nahm aber daraufhin bis zu 20 min allmählich ab (Fig. 17).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 3 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 172,66 ± 8,65 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 126,56 ± 13,45 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 3 bis 8 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten -53,79 ± 11,42 /5 min. während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 8,13 ± 10,84 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) kleiner als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Asparaginsäure oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

BEISPIEL 20

1,1-¹³C-Cystein-Atemtest

1-¹³C-Cystein (erstanden von mass Trace), suspendiert in 0,5%iger wässriger Natriumcarboxymethylcelluloselösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 65,5 ± 6,4 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Blutzuckerspiegel im Normalzustand 324,5 ± 7,7 mg/dl; Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand 81,8 ± 11,5 mg/dl; n = 4) oral in einer Dosis von 45 mg/kg verabreicht. Dann wurde der Grad der Zunahme der ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO&sub2; (Δ¹³C ( ) nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen als auch den diabetischen Ratten stiegen die Δ¹³C-Werte ( ) weiter bis zu etwa 30 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Cystin stark an (Fig. 18).
Der Δ¹³C-Wert ( ) 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 69,15 ± 6,44 , während der entsprechende Wert für die normalen Ratten 45,26 ± 8,68 betrug. Somit war der Wert bei den diabetischen Ratten sehr signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer LSD)) höher als bei den normalen Ratten.
Der Anstieg von 5 bis 10 min nach der Verabreichung betrug bei den diabetischen Ratten 46,82 ± 2,94 /5 min, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten 30,86 ± 10,05 /5 min betrug. Somit war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer LSD)) größer als bei den normalen Ratten.
Demgemäß ist es möglich, Diabetes aufgrund des Δ¹³C-Werts ( ) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Cystein oder des Anstiegs der Zunahme von Δ¹³C-Werten ( ) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar leichten Diabetes zu diagnostizieren, bei dem im nüchternen Zustand ein normaler Blutzuckerspiegel vorliegt.

FORMULIERUNGSBEISPIEL 1

Injektion

10 Gewichtsteile 1-¹³C-Isoleucin wurden in 90 Gewichtsteilen physiologischer Kochsalzlösung gelöst und durch Filtration mit einem Millipore-Filter sterilisiert. Das Filtrat wurde in eine Phiole gefüllt und dicht verschlossen, was eine Injektion ergab.

FORMULIERUNGSBEISPIEL 2

Internes flüssiges Mittel

10 Gewichtsteile 1-¹³C-Alanin wurde in 90 Gewichtsteilen DOW gelöst und durch Filtration mit einem Millipore-Filter sterilisiert. Das Filtrat wurde in eine Phiole gefüllt und dicht verschlossen, was ein internes flüssiges Mittel ergab.

Claims

1. Verwendung einer Verbindung, die eine Aminosäure ist, die mit ¹³C zumindest an einer spezifischen Position markiert ist, für die Herstellung eines diagnostischen Mittels zur Diagnose von Diabetes.

2. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure eine aliphatische Aminosäure ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure eine aromatische Aminosäure ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure ein schwefelhältige Aminosäure ist.

5. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure eine heterozyklische Aminosäure ist.

6. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure eine saure Aminosäure oder ein Amidderivat davon ist.

7. Verwendung nach Anspruch 1, worin die Aminosäure eine basische Aminosäure ist.

8. Verwendung nach Anspruch 2, worin die aliphatische Aminosäure Glycin, Alanin, Serin, Threonin, Valin, Leucin oder Isoleucin ist.

9. Verwendung nach Anspruch 3, worin die aromatische Aminosäure Phenylalanin oder Tyrosin ist.

10. Verwendung nach Anspruch 4, worin die schwefelhältige Aminosäure Cystein, Cystin oder Methionin ist.

11. Verwendung nach Anspruch 5, worin die heterozyklische Aminosäure Tryptophan, Prolin oder Histidin ist.

12. Verwendung nach Anspruch 6, worin die saure Aminosäure Asparaginsäure oder Glutaminsäure ist.

13. Verwendung nach Anspruch 7, worin die basische Aminosäure Arginin, Lysin oder Ornithin ist.

14. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Diagnose durch Untersuchung von ¹³C-Werten im Atem eines Probanden erfolgt, an den die Aminosäure verabreicht wurde.