Patkányok elhízásának kiváltására szolgáló modell szabványosítása

elhízásának

A modell standardizálása az elhízás kiváltására patkányokban

Gipsis Suárez Román, Alfredo Jesús Perera Calderín, Sonia Clapés Hernández, Tammy Fernández Romero, Esteban Egaña Morales

Alap- és Preklinikai Tudományok Intézete Victoria de Girón, La Habana, La Habana, Kuba

Kulcsszavak: Wistar patkányok, nátrium-glutamát, állatmodellek, elhízás.

Kulcsszavak: Wistar patkányok, nátrium-glutamát, modellek, állatok, elhízás.

BEVEZETÉS

Az elhízás súlyos közegészségügyi problémává vált, világszerte növekvő gyakorisága miatt. Számos nem fertőző krónikus betegség, például 2-es típusú diabetes mellitus, szív- és érrendszeri és cerebrovaszkuláris betegségek, magas vérnyomás, diszlipidémiák és egyes ráktípusok egyik fő kockázati tényezője. 1

A rágcsálók és az emberi genomok közötti nagy hasonlóság és homológia miatt ezek az állatmodellek alapvető eszközt jelentenek az embert érintő kóros állapotok tanulmányozásában. Az állatok elhízása genetikai vagy étrendi manipulációval vagy neuroendokrin elváltozások kiváltásával indukálható. A patkányok elhízásának kiváltására a legelterjedtebb modellek a hipotalamusz ventromedialis sérülései, mononátrium-glutamát (MSG) beadásával vagy közvetlen elektromos sérüléssel, oophorectomia, hiperkalórikus étrenddel történő etetés vagy genetikai manipuláció. 2 Ez utóbbi módszer nagyon drága.

A GMS az L-glutaminsav, egy L-alfa-aminosav nátriumsója. Ételek adalékaként használják az íz fokozására. 3 Patkányoknak az újszülöttkori beadása a hipotalamusz íves magjának pusztulását okozza, ami neuroendokrin és metabolikus diszfunkcióhoz vezet. Az MSG-vel kezelt patkányok hiperadipozitást, csökkent glükóz toleranciát, hiperinsulinémiát és növekedési késleltetést mutatnak, amelyek 12 hét körüli életkorban fordulnak elő. Az MSG által okozott hipotalamusz-károsodás tényleges mechanizmusa központi elhízáshoz vezet. Ismeretes, hogy ez nem a megnövekedett táplálékbevitelnek köszönhető. A zsír felhalmozódása részben a megnövekedett paraszimpatikus aktivitásnak tudható be. 2.4-8

A hipotalamusz-hipofízis-mellékvesék tengelyének kontrollja hiánya miatt bekövetkező egyéb változások: hipoaktivitás, fokozott ingerlékenység, csökkent petefészek-súly, késleltetett pubertás és megemelkedett szérum glükokortikoid-szint. 2,5-8 hiperleptinémiával is rendelkeznek, és az agyban és más szövetekben, például a mellékvesékben a leptin receptor expressziójának csökkenését mutatták ki. 9.

A GMS olcsó reagens. A termék egy kilogrammja nem haladja meg a 150 USD-t, ami több mint 1000 állatnál elhízást okozhat. Ez az anyag szubkután vagy intraperitoneálisan adható be, 2-4 mg/testtömeg-g dózisban az újszülöttkori időszakban. Az elhízás kiváltásához 4-10 adag szükséges. 2 Jelen munka célja egy megfelelő kezelési séma kiválasztása az MSG elhízásának kiváltására Winstar patkányokban az újszülött korában.

MÓD

A vizsgálatot a Victoria de Girón Alap- és Preklinikai Tudományok Intézetének biokémiai osztályának laboratóriumaiban végezték. A nátrium-glutamátot újszülöttkori Wistar patkányoknak adták be, három különböző kezelési rendet követve (öt, hét és tíz dózissal), 4 mg/g/nap dózisban, és két adagolási módszerrel: szubkután és intraperitoneálisan. A kontrolloknak 0,9% -os nátrium-kloridot adtunk. Az elhízás diagnosztizálásához a következő változásokat értékeltük 90 nap elteltével: súly, ormány-végbélnyílás hossza és Lee indexe. A születés napját nullának tekintették. A következő csoportokat hoztuk létre MSG és NaCL intraperitoneális beadására:

Azok a patkányok, amelyek MSG-t kaptak az elsőtől az ötödik napig (D5A-MSG) = 12
Azok a patkányok, amelyek NaCL-t kaptak az 1. naptól az 5. napig (D5A-C) = 10
Patkányok, akik a második, negyedik, hatodik, nyolcadik és tizedik napon kaptak MSG-t (D5B-MSG) = 12
Patkányok, amelyek NaCL-t kaptak a második, negyedik, hatodik, nyolcadik és tizedik napon (D5B-C) = 10
Azok a patkányok, amelyek az első és a hetedik nap között kaptak MSG-t (D7A-MSG) = 13
Azok a patkányok, amelyek NaCL-t kaptak az első és a hetedik nap között (D7A-C) = 10
Azok a patkányok, amelyek MSG-t kaptak a második és a nyolcadik nap között (D7B-MSG) = 13
Patkányok, amelyek a második és a nyolcadik nap között kaptak NaCL-t (D7B-C) = 10
Az 1. és 10. nap között MSG-t kapó patkányok (D10-MSG) = 8
Patkányok, amelyek NaCL-t kaptak az első és a tizedik nap között (D10-C) = 6

A második szakaszban az MSG intraperitoneális alkalmazásával kapott eredmények alapján négy csoportot alakítottunk ki az MSG subcutan beadására a fent említett dózisban:

Patkányok, akik a második, negyedik, hatodik, nyolcadik és tizedik napon kaptak MSG-t (D5-MSG) = 8
Patkányok, amelyek NaCL-t kaptak a második, negyedik, hatodik, nyolcadik és tizedik napon (D5-C) = 8
Azok a patkányok, amelyek MSG-t kaptak a második és a nyolcadik nap között (D7-MSG) = 8
Patkányok, amelyek a második és a nyolcadik nap között kaptak NaCL-t (D7-C) = 8

Az elválasztás után a patkányokat dobozonként a negyedik-ötös helyre tették. Hőmérséklet (22 ± 3 ° C), világos (12 órás fény/sötét ciklus) és relatív páratartalom (60 ± 5%) ellenőrzött körülmények között tartottuk őket. Ételeket és vizet igény szerint szállítottak. Gondozásuk érdekében betartották az állatok gondozására és kísérleti célú felhasználására vonatkozó útmutató alapelveit. A kutatási etikai bizottság jóváhagyta a tanulmány elvégzéséhez szükséges eljárásokat.

Az elhízást 90 napon belül értékeltük a Lee index alkalmazásával, kiszámítva a testtömeg (g) kocka gyökerével elosztva az orr-végbél hosszával (LHA) (cm) .10 A 0,300 vagy annál kisebb értéket normálisnak tekintettük; nagyobb, mint 0,300, a patkányokat elhízottnak minősítették. Meghatároztuk a többi változót, például a súlyt és az orr-végbél hosszát, valamint az újszülöttek mortalitását. Az eredmények a különböző változók átlagát és standard hibáját (SE) fejezik ki. A súlyt, az LHA és Lee indexét statisztikailag elemeztük a nem-parametrikus Mann-Whitney U teszt alkalmazásával. A statisztikai szignifikancia szintjét akkor vettük figyelembe, amikor p

EREDMÉNYEK

Az újszülöttek halálozásának gyakorisága meghaladta az 50% -ot, amikor az MSG-t intraperitoneálisan adták az 5., 7. és 10. adagolási séma szerint. Az utolsó esetben (10 adag) 100%.

Amikor a GMS (intraperitoneális) kezelést a születés utáni első napon elkezdték, több haláleset történt (D5A-GMS = 83,33%; D7A-GMS = 100%). A születés utáni második nap kezdetét tekintve a halálozás csökkent (D5B-GMS = 66,67%; D7A-GMS = 61,54%). (Asztal 1). A halálozások százaléka alacsonyabb volt, amikor az MSG-t szubkután injekciózták, alacsonyabb volt 5 és 7 dózis alkalmazása esetén (2. táblázat).

Nem tapasztaltunk statisztikailag szignifikáns különbséget a GMS-sel kezelt patkányok és a 0,9% NaCl-ot kapott patkányok között (kontrollok). Az orr-végbél hossza statisztikailag különbözött a GMS-sel kezelt csoport és a kontrollok között, az összes kezelési sémát tesztelve. A Lee index különbözött az MSG-vel kezelt csoport és a kontroll csoport között is. Az MSG-vel kezelt patkányok 100% -a elhízott. A kontrollok 13,72% -ában alakult ki elhízás a Lee index szerint. (1. és 2. táblázat). Sem az intraperitoneálisan, sem a szubkután nem voltak szignifikáns különbségek a Lee-index tekintetében, ha 5 és 7 dózist használtunk.

VITA

Az MSG-vel kezelt csoportban bekövetkezett újszülöttkori halálozások annak a ténynek tudhatók be, hogy ez az anyag képes áthaladni a vér-agy gáton (amely ebben az időszakban még nem teljesen fejlett), ami az energiatartalékok kimerülését és a sejthalált okozza, ezáltal befolyásolja egyéb létfontosságú funkciók. Mindez megzavarja az újszülöttek megfelelő fejlődését. 11 A létfontosságú szervek sérülésének valószínűsége nagyobb az intraperitoneális úton, ami megmagyarázza, hogy az MSG ezen az úton történő beadása esetén a halálozások százaléka magas volt.

Az a tény, hogy nincs szignifikáns különbség az MSG-vel injektált patkányok és a kontrollok súlya között, annak tudható be, hogy a mononátrium-glutamát nem növeli az étrendi bevitelt.

Ezekről az állatokról állítólag hypophagia alakul ki. 2 Afifi M és mtsai. Nem találtunk szignifikáns különbséget az MSG által kiváltott elhízást mutató, vemhes és a kontroll patkányok súlya között. 9.

A GMS-sel kezelt patkányok kisebbek voltak, mint a kontrollok. Az irodalomban arról számoltak be, hogy ez a termék elpusztítja az ív alakú magneuronokat, amelyeknél növekedési hormon felszabadító faktor keletkezik. Lucinei tanulmányában azt találta, hogy az MSG-vel kezelt patkányok 9,5% -kal csökkentek a testhosszhoz viszonyítva, összehasonlítva a kontrollokkal. 4

Emberben, ha mindkét szülő elhízott, utódaikban az elhízás kockázata 80%. Abban az esetben, ha csak az egyik szülő elhízott, a kockázat 40% -ra csökken.

Amikor mindkét szülő normál testsúlyú, az elhízás kockázata 10%. 12 Ez alkalmazható patkányokra, ami igazolná az elhízás megjelenését egyes kontrollokban.

Figyelembe véve, hogy az elhízás a patkányok 100% -ában alakul ki, alacsonyabb az elhullások százaléka, kevesebb a manipuláció, és hogy a Lee-indexben nem volt szignifikáns különbség, arra a következtetésre jutottak, hogy a legmegfelelőbb modell az MSG és a 4 mg/g öt adagban, szubkután, minden második nap, a születés napjától számított második naptól kezdődően.

1. Alfonso JP, Blanco MF, Nassif A, Fernández-Brito JE, Carrasco B, Buergo MA és mtsai. Az elhízás járványa a XXI. Havanna: Tudományos-Műszaki Szerkesztőség; 2008

2. Von Diemen V, Trindade EN, Trindade MR. Kísérleti modell patkányok elhízásának kiváltására. Act Cir Bras. 2006; 21 (6): 425-29

3. Wu X, Cie CY, Yin Y, Deng ZY. A mononátrium-glutamát által kiváltott elhízás állatmodelljeivel végzett egyes vizsgálatok eredményei nem meggyőzőek. Eur J Clin Nutr. 2013; 67 (2): 228

4. Balbo SL, Grassiolli S, Ribeiro RA, Bonfleur ML, Gravena C, Brito Mdo N és mtsai. A zsír tárolása részben függ a hipotalamusz elhízott patkány vagális aktivitásától és inzulin szekréciójától. Endokrin. 2007; 31 (2): 142-48

5. Moreno G, Perelló M, Camihort G, Luna G, Console G, Gaillard RC és mtsai. A megnövekedett adrenokortikális aktivitás átmeneti korrekciójának hatása hipotalamo amaged, hiperadipóz nőstény patkányokban. Int J Obes (Lond). 2006; 30 (1): 73-82

6. Ferreira LB, Cesaretti ML, Voltera AF, Ginoza M, Kohlmann O. A neuroendokrin elhízás kísérleti modelljének vérnyomás alatti artériás hipertóniával, testtömeggel, valamint metabolikus és vese paraméterekkel való átfedésének hatásai patkányokban. J Bras Nefrol. 2011; 33 (3): 338-44

7. Konrad SP, Farah V, Rodrigues B, Wichi RB, Machado UF, Lopes HF és mtsai. A nátrium-glutamát újszülöttek kezelése kardiovaszkuláris autonóm funkcióváltozásokat indukál a rágcsálókban. Klinikák (Sao Paulo). 2012; 67 (10): 1209-14

8. Morrison JF, Shehab S, Sheen R, Dhanasekaran S, Shaffiullah M, Mensah-Brown E. Szenzoros és autonóm idegi változások a mononátrium-glutamáttal kezelt patkányokban: a II-es típusú cukorbetegség modellje. Exp Physiol. 2008; 93 (2): 213-22

9. Afifi MM, Abbász AM. A mononátrium-glutamát és az étrend elhízást váltott ki vemhes patkányokban és utódaikban. Acta Physiol Hung. 2011; 98 (2): 177-88

10. Bernardis LL, Patterson BD. Korreláció a Lee Index és a hasított test zsírtartalma között elválasztott és hipotalamikus elváltozású felnőtt nőstény patkányokban. J Endocrinol. 1968; 40 (4): 527-8

11. De Campos KE, Volpato G, Clderon I, Rudge M, Damasceno DC. Az elhízás hatása a patkányok szaporodására és felnőtt utódaik fejlődésére. Braz J Med Biol Res. 2008; 41 (2): 122-5

12. De Campos KE, Sinzato YK, Pimenta WP, Rudge M, Damasceno DC. Az anyai elhízás hatása a cukorbetegség kialakulására felnőtt patkány utódokban. Life Sci. 2007; 81 (19-20): 1473-8

Beérkezett: 2013. április 18-án.
Jóváhagyva: 2013. augusztus 28.

Gipsis Suárez Román. I. fokú szakember a klinikai biokémiában. Egyetemi adjunktus E-mail: [email protected]

A magazin teljes tartalma, kivéve, ha azonosítják, a Creative Commons Licenc alatt van