Un modello del Chronic Infusion nutrienti nel ratto
Summary
Un protocollo per infusioni cronici di glucosio e Intralipid nei ratti è descritto. Questo modello può essere utilizzato per studiare l'impatto di un eccesso di nutrienti in funzione degli organi e dei parametri fisiologici.
Abstract
Esposizione cronica a livelli eccessivi di nutrienti è postulata a pregiudicare la funzione di diversi organi e tessuti e per contribuire allo sviluppo delle molte complicazioni associate con l'obesità e la sindrome metabolica, compreso il diabete di tipo 2. Per studiare i meccanismi con cui livelli eccessivi di glucosio e acidi grassi influenzano la beta pancreatiche cellule e la secrezione di insulina, abbiamo stabilito un modello infusione di sostanze nutrienti cronica nel ratto. La procedura consiste di cateterizzazione della vena giugulare destra e sinistra arteria carotide in anestesia generale; consentendo un periodo di recupero di 7 giorni; collega i cateteri alle pompe utilizzando una girevole e sistema di contrappesi che consente all'animale di muoversi liberamente nella gabbia; ed infondendo glucosio e / o Intralipid (un'emulsione di olio di soia che genera una miscela di circa 80% unsaturated/20% di acidi grassi saturi quando infuso con eparina) per 72 hr. Questo modello offre diversi vantagGES, compresa la possibilità di modulare finemente i livelli target di glucosio circolante e di acidi grassi, la possibilità di co-infusione composti farmacologici, e il lasso di tempo relativamente breve rispetto a modelli alimentari. Può essere usato per esaminare i meccanismi della disfunzione nutrienti indotta in una varietà di organi e testare l'efficacia dei farmaci in questo contesto.
Introduction
Livelli cronicamente elevati di glucosio e lipidi in circolo sono state proposte per contribuire alla patogenesi del diabete di tipo 2 alterando la funzione dei vari organi implicati nel mantenimento dell'omeostasi del glucosio compreso, ma non limitato a, il pancreas cellule beta (recensione in 1). Le ipotesi postula glucotossicità che l'iperglicemia cronica aggrava il difetto delle cellule beta che ha dato origine alla iperglicemia, in primo luogo, creando così un circolo vizioso e contribuendo al deterioramento del controllo glicemico nei pazienti con diabete di tipo 2. Allo stesso modo, l'ipotesi glucolipotoxicity propone che aumenti concomitanti dei livelli di glucosio e di lipidi, come spesso osservati nel diabete di tipo 2, sono dannosi per la cellula beta.
Decifrare i meccanismi cellulari e molecolari degli effetti deleteri di nutrienti cronicamente elevati di funzionalità delle cellule beta del pancreas è la chiave per il understanding della patogenesi del diabete di tipo 2 1. A tal fine, un gran numero di studi hanno esaminato i meccanismi della cronica nutrienti in eccesso ex vivo in isole di Langerhans isolate o in vitro in linee cellulari clonali, secernono insulina. Tuttavia, la traduzione dei risultati ottenuti in questi sistemi modello per l'intero organismo è complesso, in particolare perché le concentrazioni di acidi grassi utilizzati in cellule coltivate o isolotti raramente corrispondono i livelli circolanti nelle vicinanze delle cellule beta in vivo 2. D'altra parte, i meccanismi di guasto beta-cellula in risposta ad eccesso di nutrienti sono stati esaminati in modelli di roditori di diabete, come esemplificato dal ratto Zucker Diabetic Fatty 3,4, il gerbillo Psammomys obesus 5 e l'alta percentuale di grassi dieta- fed del mouse 6. Questi modelli, tuttavia, sono caratterizzati da intrinseche anomalie metaboliche e non sono facilmente suscettibili di manipolazioni di glicemiae / o livelli di lipidi in un ambiente più controllato e meno cronica. Per essere in grado di alterare i livelli circolanti di nutrienti in un lasso di tempo di giorni in animali altrimenti normali, abbiamo sviluppato un modello di infusione cronica in ratti normali che ci permette di esaminare gli effetti di lipidi e del glucosio, da soli o in combinazione, su parametri fisiologici e funzionali 7,8.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sebbene un certo numero di studi precedenti hanno impiegato infusioni cronici di glucosio (ad esempio 10-15) o lipidi (ad esempio 16,17) nei roditori, a nostra conoscenza l'infusione combinata di entrambi i carburanti è stato riportato soltanto nei topi 18. Il modello di infusione cronica qui presentato offre diversi vantaggi per studiare gli effetti sulla eccesso di nutrienti su una varietà di funzioni biologiche nei ratti. In primo luogo, esso non comporta rodit…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health (R01DK58096 a Vincent Poitout). Vincent Poitout detiene il Canada Research Chair in diabete pancreatico e funzione delle cellule beta. Bader Zarrouki ricevuto borse di studio post-dottorato da Merck e Eli Lilly. Ghislaine Fontes è stato sostenuto da una borsa di studio post-dottorato della Canadian Diabetes Association.
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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