Acute insulin response (AIR): review of protocols and clinical interest in islet transplantation

Various stimuli have been used in clinical practice to test islet function, including intravenous glucose, arginine — both at basal glucose levels and with the hyperglycaemic clamp, tolbutamide, glucagon and glucagon-like peptide 1. The subsequent first phase insulin response (also termed acute insulin response or AIR) to intravenous glucose or arginine has been quantified in a variety of ways, from the mean serum insulin measured at multiple times after glucose injection to the mean value above baseline of serum insulin at 2 to 10 min. The purpose of this study was to review the different protocols of AIR calculation and their pitfalls, and to assess the results of AIR in the islet transplantation field. By investigating the first phase of insulin secretion, AIR provides both a qualitative and a quantitative approach to insulin secretion. In islet transplantation, post-glucose AIR (AIRg) may predict graft survival while post-arginine AIR (AIRa) may be better correlated with engrafted beta cell mass, despite these facts need to be confirmed. AIRa also limits intravenous hyperglycaemia glucotoxicity. In conclusion, AIR could help to predict the need for a second or third islet injection in islet transplantation. These specific indications, however, need to be confirmed by future studies and completed by other approaches such as insulin sensitivity studies and in vivo morphological assessment of islet mass. La réponse insulinique aiguë (AIR) : intérêt clinique en transplantation insulaire Divers stimuli sont utilisés en clinique pour évaluer la fonction des îlots β pancréatiques, notamment le glucose intraveineux et l'arginine - à la fois à l'état basal et au cours de clamps hyperglycémiquesainsi que le tolbutamide, le glucagon et le glucagon-like peptide 1. La première phase de réponse insulinique à une injection intraveineuse de glucose ou d'arginine (aussi appelée réponse insulinique aiguë ou AIR) a été calculée par des formules variées, allant de la moyenne des insulinémies mesurées à différents temps après une injection de glucose à la moyenne des insulinémies supérieures à l'insulinémie basale 2 à 10 minutes après stimulation. Le but de cette revue était 1) de revoir les différents protocoles utilisés pour le calcul de l'AIR ainsi que leurs écueils 2) d'étudier plus particulièrement l'intérêt de l'AIR dans le domaine de la transplantation insulaire. En explorant la première phase de sécrétion de l'insuline, l'AIR permet une approche qualitative et quantitative de l'insulinosécrétion. En matière de greffe d'îlots, l'AIR après glucose pourrait prédire la survie des îlots c'est-à-dire le pronostic de la greffe, tandis que l'AIR après arginine serait mieux corrélée à la masse de cellules β transplantées, guidant ainsi l'indication d'une nouvelle greffe. L'utilisation de l'arginine permet d'éviter la glucotoxicité liée à l'hyperglycémie après glucose. En conclusion, l'AIR présente un intérêt en transplantation insulaire et chaque stimulus semble trouver des indications spécifiques. Des études complémentaires sont nécessaires pour les confirmer tandis que d'autres approches telles que l'évaluation de l'insulinosensibilité et les techniques morphologique in vivo de la masse insulaire greffée seraient utiles pour compléter ces informations.