Un modèle d'infusion de nutriments chronique chez le rat
Summary
Un protocole d'infusions chroniques de glucose et Intralipide chez le rat est décrite. Ce modèle peut être utilisé pour étudier l'impact de l'excès de nutriments sur la fonction des organes et des paramètres physiologiques.
Abstract
L'exposition chronique à des niveaux excessifs de nutriments est postulé pour affecter le fonctionnement de plusieurs organes et de tissus et de contribuer au développement des nombreuses complications liées à l'obésité et le syndrome métabolique, y compris le diabète de type 2. Pour étudier les mécanismes par lesquels des niveaux excessifs de glucose et d'acides gras affectent le pancréas des cellules bêta et la sécrétion d'insuline, nous avons établi un modèle de perfusion nutritive chronique chez le rat. La procédure consiste en la pose de cathéters la veine jugulaire droite et l'artère carotide gauche sous anesthésie générale, qui permet une période de récupération de 7 jours, reliant les cathéters de pompes utilisant un pivot et un système de contrepoids qui permet à l'animal de se déplacer librement dans la cage, et infusant glucose et / ou de l'Intralipid (une émulsion d'huile de soja qui génère un mélange d'environ 80% unsaturated/20% d'acides gras saturés quand infusé avec de l'héparine) pendant 72 heures. Ce modèle offre plusieurs avanges, y compris la possibilité de moduler finement les niveaux cibles de glucose et d'acides gras circulants, l'option de co-insuffler composés pharmacologiques, et le laps de temps relativement court, par opposition aux modèles alimentaires. Il peut être utilisé pour examiner les mécanismes du dysfonctionnement des nutriments induite par une variété d'organes et de tester l'efficacité des médicaments dans ce contexte.
Introduction
Niveaux chroniquement élevés de glucose et de lipides dans la circulation ont été proposées pour contribuer à la pathogenèse du diabète de type 2 en modifiant la fonction de plusieurs organes impliqués dans le maintien de l'homéostasie du glucose, y compris, mais sans s'y limiter, le pancréas des cellules bêta (revue en 1). Les dépôts d'hypothèse de glucotoxicité que l'hyperglycémie chronique aggrave le défaut des cellules bêta qui a donné lieu à une hyperglycémie, en premier lieu, créant ainsi un cercle vicieux et de contribuer à la détérioration du contrôle de la glycémie chez 2 patients diabétiques de type. De même, l'hypothèse de glucolipotoxicité propose que des élévations concomitantes de la glycémie et des lipides, comme souvent observées dans le diabète de type 2, sont préjudiciables à la cellule beta.
Décrypter les mécanismes cellulaires et moléculaires des effets délétères de nutriments chroniquement élevés sur la fonction des cellules bêta du pancréas est la clé de la understanding de la pathogénie du diabète de type 2 1. À cette fin, un grand nombre d'études ont examiné les mécanismes d'excès de nutriments ex vivo chronique dans les îlots de Langerhans isolés ou in vitro dans des lignées de cellules sécrétrices d'insuline clonales. Cependant, la traduction des résultats obtenus dans ces systèmes modèles pour l'ensemble de l'organisme est complexe, notamment parce que les concentrations d'acides gras utilisés dans des cellules en culture ou îlots correspondent rarement les taux circulants dans le voisinage des cellules bêta in vivo 2. D'autre part, les mécanismes de défaillance des cellules bêta en réponse à un excès de nutriments ont été examinés dans des modèles rongeurs de diabète, comme en témoigne le rat Zucker Diabetic Fatty 3,4, la gerbille Psammomys obesus 5 et le régime riche en gras- Fed souris 6. Ces modèles, cependant, sont caractérisées par des anomalies métaboliques intrinsèques et ne sont pas facilement prêter à des manipulations de glucose dans le sanget / ou les niveaux de lipides dans un cadre plus contrôlée et moins chronique. Pour être en mesure de modifier les taux circulants de nutriments dans un délai de jours chez les animaux normaux par ailleurs, nous avons développé un modèle de perfusion chronique chez les rats normaux qui nous permet d'examiner les effets des lipides et du glucose, seul ou en combinaison, sur les paramètres et les fonctions physiologiques 7,8.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bien qu'un certain nombre d'études antérieures ont employé des perfusions de glucose chroniques (par exemple 10-15) ou des lipides (par exemple 16,17) chez les rongeurs, à notre connaissance la perfusion combinée de ces deux carburants n'a été signalée chez les souris 18. Le modèle de perfusion chronique présentée ici offre plusieurs avantages à étudier les effets sur les excès de nutriments sur une variété de fonctions biologiques chez les r…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par le National Institutes of Health (R01DK58096 à Vincent Poitout). Vincent Poitout titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur le diabète et la fonction des cellules bêta du pancréas. Bader Zarrouki reçu des bourses post-doctorales de Merck et Eli Lilly. Fontés Ghislaine a été soutenu par une bourse post-doctorale de l'Association canadienne du diabète.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Saline 0.9% | BD | JB1324 | |
| Dextrose 70% | McKesson | ||
| Intralipid 20% | Fresenius Kabi | JB6023 | |
| Metricide (Glutaraldehyde 2.6%) | Metrex | 11-1401 | |
| Heparin Sodium 10,000 USP u/ml | PPC | ||
| Carprofen | Metacam | ||
| Glycopyrrolate | Sandoz | ||
| Isoflurane | Abbott | ||
| Chlohexidine 2% | |||
| Alcohol 70% | |||
| Iodine | |||
| PE-50 | BD | 427411 | |
| CO-EX T22 | Instech Solomon | BCOEX-T22 | |
| Connector 22G | Instech Solomon | SC22/15 | |
| Swivel 22G | Instech Solomon | 375/22PS | |
| Y-Connector 22G | Instech Solomon | ||
| Counterbalance and arm | Instech Solomon | CM375BP | |
| 23 G blunted needles | Instech Solomon | LS23 | |
| 23 G canulation pins | Instech Solomon | SP23/12 | |
| Tethers (12 inch) | Lomir | RT12D | |
| Infusion jackets | Lomir | RJ01, RJ02, RJ03, RJ04 | |
| (SM-XL) | |||
| Tether attachment piece | Lomir | RS T1 | |
| 60 ml syringe | BD | 309653 | |
| 1 ml syringe | BD | 309602 |
References
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