The microcirculation in the skin is essential for skin homeostasis. In instances of altered microvascular function, that may be the result of insulin resistance, tissue morbidity may ensue. The underlying mechanisms are however complex and not fully understood. By studying the physiological effects of insulin in the skin, the understanding of the complex interplay between glucose metabolism and skin microcirculation can be improved. 

The general aim of this thesis was to develop an experimental in vivo model to study metabolic and microvascular responses to insulin in the skin in healthy subjects. Microdialysis is a suiting technique as it allows for both local delivery of drugs and simultaneous monitoring of the local metabolic and vascular effects in the very same tissue compartment. 

The effects of local and systemic insulin provocation on skin blood flow and metabolism were investigated using microdialysis urea clearance and laser speckle contrast imaging (paper I). An insulin dependent increase in skin blood flow was observed, presumably induced through the nitric oxide pathway (paper II). Investigating the protein expression during an oral glucose provocation using proteomic approaches however indicates interactions with other pathways, such as the renin-angiotensin system and the kallikrein-kinin system (paper IV). Paper III also investigated methodological concerns regarding the sampling of insulin using microdialysis. 

This in vivo model can, in the future, be applied to assess the microvascular effects of insulin in the skin in different patient groups, including those with micro-vascular dysfunction due to, for instance, insulin resistance.  

Insulin är ett hormon som produceras i bukspottskörteln som svar på höga blodsockernivåer efter matintag. Via blodet når insulinet alla kroppens vävnader och möjliggör upptag av socker till cellerna. Dessa effekter på ämnesomsättning är välkända. Senaste årtionden har dock intresset för att kartlägga insulinets effekter på blodcirkulationen ökat.  

Målet med denna avhandling var att skapa en modell för att studera insulinets effekt på blodcirkulationen i huden på friska försökspersoner. Detta har gjorts med mikrodialysteknik. En mikrodialyskateter är en tunn plastslang som spolas igenom med en vätska i mycket långsam takt (µL/minut). I toppen av katetern sitter ett genomsläppligt membran med många små hål, genom vilket molekyler kan vandra ut och in från kateterslangen tills jämvikt uppstår. Funktionen liknar ett konstgjort blodkärl. På så sätt fås ett mer vävnadsspecifikt prov från just den vävnad man sätter in mikrodialyskatetern i, jämfört med ett blodprov.  

Genom att tillföra insulin lokalt till huden (via mikrodialyskatetern) och systemiskt via kroppsegen insulinproduktion (stimulerat av sockerintag) sågs att insulin ökar både blodflödet och ämnesomsättningen av socker lokalt i huden (delarbete I). Detta regleras av kväveoxid (delarbete II), som produceras lokalt i kärlväggen vid insulinstimulering. I delarbete III utfördes olika experiment för att undersöka svårigheter till att få ut insulin via mikrodialyskatetern, såsom att insulin klibbar fast mot själva membranet. Till sist analyserades mikrodialysvätskan för att identifiera proteiner involverade i andra signalvägar som också är vik-tiga för blodcirkulationen vid en insulinstimulering (delarbete IV).

I framtiden kan denna modell appliceras på olika patientgrupper för att se hur effekterna av insulin på blodflöde och ämnesomsättning skiljer sig hos vid insulinresistens, såsom vid övervikt eller diabetes.