Стандартизация на модел за предизвикване на затлъстяване при плъхове

Плъхове получили

Стандартизация на модела за предизвикване на затлъстяване при плъхове

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

Институт за основни и предклинични науки Виктория де Гирон, Ла Хабана, Ла Хабана, Куба

Ключови думи: плъхове Wistar, натриев глутамат, животински модели, затлъстяване.

Ключови думи: плъхове Wistar, натриев глутамат, модели, животни, затлъстяване.

ВЪВЕДЕНИЕ

Затлъстяването се превърна в сериозен проблем за общественото здраве поради нарастващото му разпространение в световен мащаб. Той е основен рисков фактор за множество незаразни хронични заболявания като захарен диабет тип 2, сърдечно-съдови и мозъчно-съдови заболявания, високо кръвно налягане, дислипидемии и някои видове рак. 1

Поради голямото сходство и хомология между гризачите и човешкия геном, тези животински модели са основен инструмент за изследване на болестни състояния, които засягат хората. Затлъстяването при животните може да бъде предизвикано чрез генетична или диетична манипулация или индукция на невроендокринни промени. Най-широко използваните модели за предизвикване на затлъстяване при плъхове са хипоталамусни вентромедиални увреждания, чрез прилагане на мононатриев глутамат (MSG) или чрез директно електрическо увреждане, оофоректомия, хранене с хиперкалорични диети или генетична манипулация. 2 Тези последни методи са много скъпи.

GMS е натриевата сол на L-глутаминова киселина, L-алфа-аминокиселина. Използва се като добавка в храната за подобряване на вкуса. 3 Прилагането му на плъхове в неонаталния период води до разрушаване на дъгообразното ядро ​​на хипоталамуса, което води до невроендокринна и метаболитна дисфункция. Плъховете, лекувани с MSG, развиват хиперадипозитност, нарушен глюкозен толеранс, хиперинсулинемия и забавяне на растежа, които се установяват на възраст около 12 седмици. Действителният механизъм, чрез който хипоталамусното увреждане, причинено от MSG, води до централно затлъстяване, е неизвестен. Известно е, че не се дължи на повишен прием на храна. Натрупването на мазнини може да се дължи отчасти на повишената парасимпатикова активност. 2.4-8

Други промени, дължащи се на липсата на контрол върху оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза, са: хипоактивност, повишена раздразнителност, намалено тегло на яйчниците, забавен пубертет и повишени серумни нива на глюкокортикоиди. 2,5-8 Те също се проявяват с хиперлептинемия и е доказано намаляване на експресията на лептиновия рецептор в мозъка и други тъкани, като надбъбречните жлези. 9

GMS е евтин реагент. Един килограм от продукта не надвишава $ 150 USD, което може да предизвика затлъстяване при повече от 1000 животни. Това вещество може да се прилага подкожно или интраперитонеално, в доза 2-4mg/g телесно тегло през неонаталния период. За предизвикване на затлъстяване са необходими между 4-10 дози. 2 Тази работа има за цел да избере подходяща схема на лечение за предизвикване на затлъстяване с MSG при плъхове Winstar през неонаталния период.

МЕТОДИ

Изследването е проведено в изследователските лаборатории на отдела по биохимия на Института за основни и предклинични науки Виктория де Гирон. Мононатриев глутамат се прилага на плъхове Wistar през неонаталния период, следвайки три различни режима на лечение (с пет, седем и десет дози), при 4 mg/g/ден и по два начина на приложение: подкожно и интраперитонеално. Контролите са приложени 0.9% натриев хлорид. За да се диагностицира затлъстяването, след 90 дни бяха оценени следните променливи: тегло, дължина на муцуната и ануса и индекс на Ли. Денят на раждането се счита за нулев ден. Следните групи бяха сформирани за прилагане на MSG и NaCL интраперитонеално:

Плъхове, получили MSG от първия до петия ден (D5A-MSG) = 12
Плъхове, които са получавали NaCL от ден 1 до 5 (D5A-C) = 10
Плъхове, получили MSG на втория, четвъртия, шестия, осмия и десетия ден (D5B-MSG) = 12
Плъхове, получили NaCL на втория, четвъртия, шестия, осмия и десетия ден (D5B-C) = 10
Плъхове, получили MSG от първия до седмия ден (D7A-MSG) = 13
Плъхове, получили NaCL от първия до седмия ден (D7A-C) = 10
Плъхове, получили MSG от втория до осмия ден (D7B-MSG) = 13
Плъхове, получили NaCL от втория до осмия ден (D7B-C) = 10
Плъхове, получаващи MSG от ден 1 до 10 (D10-MSG) = 8
Плъхове, получили NaCL от първия до десетия ден (D10-C) = 6

На втори етап, съгласно резултатите, получени при интраперитонеално приложение на MSG, се формират четири групи за прилагане на MSG подкожно при гореспоменатата доза:

Плъхове, получили MSG на втория, четвъртия, шестия, осмия и десетия ден (D5-MSG) = 8
Плъхове, получили NaCL на втория, четвъртия, шестия, осмия и десетия ден (D5-C) = 8
Плъхове, получили MSG от втория до осмия ден (D7-MSG) = 8
Плъхове, получили NaCL от втория до осмия ден (D7-C) = 8

След отбиването плъховете бяха поставени под номер четири до пет на кутия. Те се държат при контролирани условия на температура (22 ± 3 ° C), светлина (12 часа светлина/тъмни цикли) и относителна влажност (60 ± 5%). Храна и вода се доставяха при поискване. По отношение на грижите им бяха спазени принципите на ръководството за грижи и използване на животни за експерименти. Комитетът по етична изследователска дейност одобри процедурите, проведени за това проучване.

Затлъстяването се оценява на 90 дни, като се използва индексът на Ли, изчислен чрез кубичния корен от телесно тегло (g), разделен на дължината на муцуната и ануса (LHA) (cm) .10 Стойност, равна на или по-малка от 0.300, се счита за нормална; по-големи от 0,300, плъховете са класифицирани като затлъстели. Определени бяха и други променливи като: тегло и дължина на муцуната-анус и неонатална смъртност. Резултатите изразяват средната стойност и стандартната грешка (SE) за различните променливи. Теглото, LHA и индексът на Lee са анализирани статистически с помощта на непараметричния U-тест на Mann-Whitney. Нивото на статистическа значимост се взема предвид, когато p

РЕЗУЛТАТИ

Честотата на неонаталните смъртни случаи е повече от 50%, когато MSG се прилага интраперитонеално, следвайки схемата на дози 5, 7 и 10. В последния случай (10 дози) беше 100%.

Когато GMS (интраперитонеално) лечение е започнало през първия ден след раждането, са настъпили повече смъртни случаи (D5A-GMS = 83,33%; D7A-GMS = 100%). По отношение на началото на втория ден след раждането смъртните случаи намаляват (D5B-GMS = 66,67%; D7A-GMS = 61,54%). (Маса 1). Процентът на смъртните случаи е по-нисък, когато MSG се инжектира подкожно, като е по-нисък при използване на 5 и 7 дози (Таблица 2).

Не се наблюдават статистически значими разлики между теглото на плъховете, лекувани с GMS, и това на плъховете, на които е прилаган NaCl 0,9% (контроли). Дължината на муцуната и ануса е статистически различна между групата, лекувана с GMS, и контролите, с всички тествани схеми за лечение. Също така индексът на Лий е различен между групата, лекувана с MSG, и контролната група. 100% от лекуваните с MSG плъхове, които са достигнали зряла възраст, са затлъстели. 13,72% от контролите развиват затлъстяване според индекса на Lee. (Таблици 1 и 2). Няма значителни разлики, нито интраперитонеално, нито подкожно, по отношение на индекса на Lee при използване на 5 и 7 дози.

ДИСКУСИЯ

Неонаталните смъртни случаи, настъпили в групата, лекувана с MSG, се дължат на факта, че това вещество е способно да премине кръвно-мозъчната бариера (която в този период не е напълно развита), причинявайки изчерпване на енергийните резерви и клетъчна смърт, като по този начин засяга други жизненоважни функции. Всичко това пречи на правилното развитие на новороденото. 11 Вероятността от нараняване на жизненоважни органи е по-голяма при интраперитонеалния път, което би обяснило, че процентът на смъртните случаи е висок при прилагането на MSG по този път.

Фактът, че няма значителни разлики между теглото на плъховете, инжектирани с MSG, и този на контролите се дължи на факта, че мононатриевият глутамат не увеличава приема на храна.

Твърди се, че тези животни развиват хипофагия. 2 Afifi M et al., Не са установени значими разлики между теглото на плъхове с MSG-индуцирано затлъстяване, бременни и контролите. 9

Установено е, че плъховете, третирани с GMS, са по-малки от контролите. В литературата се съобщава, че този продукт разрушава невроните на дъговидното ядро, при което се произвежда фактор на освобождаване на растежен хормон. Lucinei получава в своето проучване, че плъховете, лекувани с GMS, са намалели с 9,5% спрямо дължината на тялото в сравнение с контролите. 4

При хората, когато и двамата родители са с наднормено тегло, рискът от затлъстяване при тяхното потомство е 80%. В случай, че само един от родителите е с наднормено тегло, рискът се намалява до 40%.

Когато и двамата родители са с нормално тегло, рискът от затлъстяване е 10%. 12 Това може да се приложи за плъхове, което би оправдало появата на затлъстяване в някои контроли.

Като се има предвид, че затлъстяването се развива при 100% от плъховете, с по-нисък процент смъртни случаи, по-малко манипулация и че не са получени значителни разлики в индекса на Лий, се стига до заключението, че най-подходящият модел е прилагането на MSG към съотношението на 4mg/g в пет дози, подкожно, през ден, започвайки втория ден след деня на раждането.

1. Alfonso JP, Blanco MF, Nassif A, Fernández-Brito JE, Carrasco B, Buergo MA, et al. Епидемия от затлъстяване от XXI век. Хавана: Научно-техническа редакция; 2008 г.

2. Von Diemen V, Trindade EN, Trindade MR. Експериментален модел за предизвикване на затлъстяване при плъхове. Act Cir Bras. 2006; 21 (6): 425-29

3. Wu X, Cie CY, Y Y Y, Deng ZY. Резултатите от някои проучвания, включващи животински модели на затлъстяване, предизвикано от мононатриев глутамат, не са категорични. Eur J Clin Nutr. 2013; 67 (2): 228

4. Balbo SL, Grassiolli S, Ribeiro RA, Bonfleur ML, Gravena C, Brito Mdo N, et al. Съхранението на мазнини частично зависи от вагусната активност и инсулиновата секреция на хипоталамусни затлъстели плъхове. Ендокринни. 2007; 31 (2): 142-48

5. Moreno G, Perelló M, Camihort G, Luna G, Console G, Gaillard RC, et al. Влияние на преходна корекция на повишена адренокортикална активност при хипоталамо учудени, хиперадипонирани женски плъхове. Int J Obes (Лонд). 2006; 30 (1): 73-82

6. Ferreira LB, Cesaretti ML, Voltera AF, Ginoza M, Kohlmann O. Ефекти от припокриването между експериментален модел на невроендокринно затлъстяване с артериална хипертония при кръвно налягане, телесно тегло и метаболитни и бъбречни параметри при плъхове. J Bras Nefrol. 2011; 33 (3): 338-44

7. Konrad SP, Farah V, Rodrigues B, Wichi RB, Machado UF, Lopes HF, et al. Лечението с мононатриев глутамат за новородени предизвиква промени в сърдечно-съдовата автономна функция при гризачи. Клиники (Сао Пауло). 2012; 67 (10): 1209-14

8. Morrison JF, Shehab S, Sheen R, Dhanasekaran S, Shaffiullah M, Mensah-Brown E. Сензорни и вегетативни промени в нервите при лекуван с мононатриев глутамат плъх: модел на диабет тип II. Exp Physiol. 2008; 93 (2): 213-22

9. Afifi MM, Abbas AM. Мононатриев глутамат срещу затлъстяване, предизвикано от диета при бременни плъхове и техните потомци. Acta Physiol Hung. 2011; 98 (2): 177-88

10. Bernardis LL, Patterson BD. Съотношение между индекса на Лий и съдържанието на мазнини в кланични трупове при отбиване и възрастни женски плъхове с хипоталамусни лезии. J Ендокринол. 1968; 40 (4): 527-8

11. De Campos KE, Volpato G, Clderon I, Rudge M, Damasceno DC. Ефект на затлъстяването върху репродукцията на плъхове и върху развитието на тяхното възрастно потомство. Braz J Med Biol Res.2008; 41 (2): 122-5

12. De Campos KE, Sinzato YK, Pimenta WP, Rudge M, Damasceno DC. Ефект на майчиното затлъстяване върху развитието на диабет при потомство на възрастни плъхове. Life Sci.2007; 81 (19-20): 1473-8

Получено: 18 април 2013 г.
Одобрен: 28 август 2013 г.

Гипсис Суарес Роман. I степен специалист по клинична биохимия. Асистент професор Имейл: [email protected]

Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е идентифицирано, е под лиценз Creative Commons