Bewertung quantitativer Modelle der Wirkung von Insulin auf Lipolyse und Glukoseverwertung

Die Wirkungen von Insulin auf die Unterdrückung der Lipolyse sind weder vollständig verstanden noch quantifiziert. Wir haben eine Vielzahl von mathematischen Modellen untersucht, die analog zum minimalen Modell der Glukoseverwertung (MMG) sind, um den kombinierten Einfluss von Insulin auf Lipolyse und Glukoseverwertung während eines insulin-modifizierten häufigen intravenösen Glukosetoleranztests zu quantifizieren. Die getesteten Modelle, von denen zwei zuvor veröffentlicht wurden, bestanden aus separaten Kompartimenten für plasmatische freie Fettsäuren (FFA), Glukose und Insulin. Sie unterschieden sich in der Anzahl der Kompartimente und in der Wirkung von Insulin zur Unterdrückung der Lipolyse, die den plasmatischen FFA-Spiegel senkte. In einer Kategorie von Modellen agierte ein einzelnes Insulin-Kompartiment sowohl auf Glukose als auch auf FFA gleichzeitig. In einer zweiten Kategorie gab es zwei Insulin-Kompartimente, die jeweils unabhängig auf FFA und Glukose wirkten. Für jede dieser beiden Kategorien testeten wir 11 Variationen, wie Insulin die Lipolyse unterdrückte. Wir testeten auch ein Modell mit einem zusätzlichen Glukosekompartiment, das auf FFA wirkte. Diese 23 Modelle wurden individuell an die plasmatischen FFA- und Glukosekonzentrationen von 102 Probanden angepasst. Mithilfe von bayesianischen Modellvergleichsmethoden wählten wir das Modell aus, das am besten die Anpassung ausbalancierte und die Modellkomplexität minimierte. Im besten Modell unterdrückte Insulin die Lipolyse über eine Hill-Funktion durch ein entferntes Kompartiment, das sowohl auf Glukose als auch auf FFA gleichzeitig wirkte, und die Glukosedynamik folgte dem klassischen MMG.