Un modelo Experimental del síndrome metabólico inducido por la dieta de conejo: consideraciones metodológicas, desarrollo y evaluación
Summary
Se describen métodos para el desarrollo de un modelo experimental del síndrome metabólico inducido por la dieta (MET) en conejos con una dieta alta en grasas, alta sacarosa. Animales desarrollaron obesidad central, hipertensión leve, pre diabetes y dislipidemia, reproduciendo los principales componentes de MetS humanas. Este modelo crónico permitirá la adquisición de mecanismos subyacentes de conocimiento de la progresión de la enfermedad.
Abstract
En los últimos años, la obesidad y síndrome metabólico (MetS) se han convertido en un problema creciente de salud pública y la práctica clínica, dada su prevalencia creciente debido al aumento del sedentarismo y hábitos alimenticios poco saludables. Gracias a modelos animales, la investigación básica puede investigar los mecanismos que subyacen a procesos patológicos como el MetS. Aquí, describimos los métodos utilizados para desarrollar un modelo de conejo experimental de MetS inducida por la dieta y su evaluación. Después de un período de aclimatación, animales son alimentados con un alto contenido de grasa (10% hidrogenada el aceite de coco y manteca de cerdo de 5%), alta sacarosa (15% de sacarosa disuelta en agua) dieta durante 28 semanas. Durante este período, se realizaron varios procedimientos experimentales para evaluar los diferentes componentes del MetS: morfológicas y mediciones de la presión arterial, determinación de tolerancia de glucosa y el análisis de varios marcadores de plasma. Al final del periodo experimental, animales desarrolladas obesidad central, hipertensión leve, la prediabetes y dislipidemia con un aumento de los niveles de triglicéridos (TG), HDL bajo y LDL alto, reproduciendo los principales componentes de MetS humanas. Este modelo crónica permite nuevas perspectivas para la comprensión de los mecanismos subyacentes en la progresión de la enfermedad, la detección de marcadores preclínicos y clínicos que permite la identificación de pacientes en riesgo, o incluso la prueba de nuevas terapéuticas enfoques para el tratamiento de esta compleja patología.
Introduction
Obesidad y síndrome metabólico (MetS) se han convertido en un problema creciente de salud pública y la práctica clínica, dada su creciente prevalencia debido al auge del estilo de vida sedentario y de hábitos alimenticios poco saludables1. Hay varias definiciones de MetS, pero la mayoría de ellos lo describen como un grupo de alteraciones cardiovasculares y metabólicas como obesidad abdominal, disminución de HDL y colesterol LDL elevado, triglicéridos elevados, intolerancia a la glucosa y la hipertensión2 ,3,4. La diagnosis requiere que tres de estos cinco criterios están presentes.
Debido a modelos animales, la investigación básica ha sido capaz de investigar los mecanismos que subyacen a procesos patológicos como el MetS. Se han utilizado varios modelos animales, pero es de vital importancia que el modelo reproduce las principales manifestaciones clínicas de la patología humana (figura 1). Con este objetivo, se han desarrollado modelos animales considerados similares a los seres humanos, principalmente caninos y porcinos, (véase Verkest5 y Zhang & Lerman6 para revisión). Sin embargo, modelos caninos no muestran todos los componentes de MetS, dado que el desarrollo de ateroesclerosis o hiperglucemia en perros mediante la dieta es cuestionable5. Porcina modelos presentan la semejanza más anatómica y fisiológica de los seres humanos y así ofrecen poder de predicción significativo para dilucidar los mecanismos subyacentes a MetS, pero su mantenimiento y la complejidad de los procedimientos experimentales hacen uso de este trabajo muy intensivo y costoso modelo6.
Por otro lado, modelos de roedores (ratón y rata), dieta inducida espontánea y transgénicos, se han utilizado en la literatura para el estudio de la obesidad, hipertensión y MetS y sus consecuencias patológicas en diferentes órganos y sistemas (véase Wong et al. 7 para su revisión). Aunque el uso de estos modelos es más asequible que el canino o porcina, tienen desventajas importantes. De hecho, dependiendo de la cepa, los animales desarrollan algunos componentes de los MetS, mientras que otros como la hipertensión, la hiperglucemia y la hiperinsulinemia son ausente7. Además, uno de los principales componentes de MetS, la obesidad, en algunas cepas genéticamente modificadas, no sólo depende de factores asociados con la dieta, más bien se ha demostrado que algunos animales se convierten en obesos con comida normal o aún reducida ingesta8. Finalmente, las ratas y ratones muestran una natural deficiencia en la proteína de transferencia de éster de colesterol (CETP) y usan HDL como el principal medio de transporte de colesterol, que los hace relativamente resistente al desarrollo de la aterosclerosis. Esta es una diferencia importante en el metabolismo lipídico con los seres humanos, que expresan CETP y transportar el colesterol en LDL9.
Por el contrario, el conejo de laboratorio representa una etapa intermedia entre el animal más grande y modelos experimentales de roedores. Así, el conejo puede presentarse fácilmente a diferentes tipos de protocolos con mínimas necesidades de personal y mantenimiento, siendo más fácilmente manejado en procedimientos experimentales que los modelos animales más grandes. Además, se ha informado de que los conejos alimentados con una dieta alta en grasas tienen similares cambios hemodinámicos y neurohumoral como seres humanos obesos8,10,11. De nota, acerca del metabolismo de los lípidos, el conejo tiene abundante CETP en plasma y su perfil de lipoproteína LDL ricos12, que es también similar a los seres humanos. Además, conejos desarrollan hiperlipidemia muy rápidamente ya que, como herbívoros, son muy sensibles a la grasa dietética13.
Figura 1: comparación de modelos animales MetS. Verkest5, Zhang y Lerman6y Wong et al. 7 para su revisión. “
” indica una ventaja y “
” indica una situación de desventaja. *controversial, depende el estudio, *como fuera por Carroll et al. 8, algunas cepas genéticamente modificadas se convierten en obesos independientemente de la ingestión de alimentos. CEPT: proteína de transferencia acumulación de colesteril éster. GTT: prueba de tolerancia a glucosa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Para aclarar los mecanismos básicos subyacentes a la remodelación patológica producen por MetS en los diferentes órganos y sistemas y para comprender esta patología compleja, la elección de un modelo experimental que reproduce los principales componentes de MetS de humano es esencial. El conejo puede proporcionar muchas ventajas dadas su similitud con la fisiología humana y la asequibilidad de uso en protocolos de crónica y las medidas. En esta línea, algunos modelos de conejo inducida por la dieta con dieta alta en grasa y sacarosa de alta han sido utilizados14,15,16,17,18,19 (tabla 1) y un caracterización de los diferentes componentes de los MetS es de gran importancia cuando relacionados con un fenotipo con remodelación del órgano. Por lo tanto, objetivo principal de este artículo es describir los métodos para desarrollar un modelo de MetS inducida por dieta en conejos que permite el estudio de su fisiopatología y repercusiones en la remodelación del órgano.
| Estudio | Dieta | Duración | Raza | Componentes de MetS | |||
| OB | HT | HG | DL | ||||
| Yin et al., (2002)14 | · 10% de grasa | 24 semanas | · NZB masculino | |
– | |
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| · 37% de sacarosa | · 2 kg | ||||||
| Zhao et al., (2007)15 | · 10% de grasa | 36 semanas | · Hombre JW | |
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| · 30% de sacarosa | · 16 semanas | ||||||
| Helfestein et al (2011)16 | · 10% de grasa | 24 semanas | · NZB masculino | |
– | |
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| · sacarosa al 40% | · 12 semanas | ||||||
| · 0.5-0.1 colesterol | |||||||
| Ning et al., (2015)17 | · 10% de grasa | 8-16 semanas | · WHHL masculino | |
– | |
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| · 30% fructosa * | · 12 semanas | ||||||
| Liu et al., (2016)18 | · 10% de grasa | 48 semanas | · NZB masculino | |
– | |
|
| · 30% de sacarosa | · 12 semanas | ||||||
| Mutis de Arias et al., (2017)19 | · 15% de grasa | 28 semanas | · NZB masculino | |
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Tabla 1: MetS inducida por la dieta del conejo modelos con alto contenido de grasa dieta alta sacarosa. El símbolo ““indica ausencia,”” presencia, y “-” no evaluado. * restringido. WHHL, Watanabe hiperlipidemic hereditarios conejos. JW, conejos blancos japoneses. OB, obesidad. HT, hipertensión. HG, hiperglucemia. DL, dislipidemia.
Protocol
Representative Results
Discussion
El establecimiento de un modelo experimental adecuado puede proporcionar un método más consistente y fiable para estudiar el desarrollo de los MetS, y también es necesario entender los mecanismos básicos que subyacen a los órganos y sistemas de remodelación. Aquí, describimos los métodos utilizados para desarrollar un modelo experimental relevante de MetS inducida por la dieta y cómo evaluar los principales componentes de este grupo de anormalidades metabólicas y cardiovasculares que caracterizan a este modelo:…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue financiado por la Generalitat Valenciana (GV2015-062), Universitat de València (UV-INV-PRECOMP14-206372) a MZ, Generalitat Valenciana (PROMETEOII/2014/037) y el Instituto de Salud Carlos III-FEDER fondos (CB16/11 CIBERCV/0486) FJC.
Materials
| Veterinary scale | SOEHNLE | 7858 | Scale https://www.soehnle-professional.com/en/productgroup/details/103/veterinary-scale |
| Shovel for aluminum feed | COPELE | 10308 | Shovel for aluminum feed http://copele.com/es/herramientas/48-pala-para-pienso-de-aluminio.html |
| Balance | PCE Ibérica | PCE-TB 15 | Balance http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/balanzas/balanza-compacta-pce-bdm.htm |
| Strainer (20 cm diam.) | ZWILLING | 39643-020-0 | Strainer https://es.zwilling-shop.com/Menaje-del-hogar/Menaje-de-cocina/Menaje-especial/Accesorios/Colador-20-cm-ZWILLING-39643-020-0.html |
| Bowl | ZWILLING | 40850-751-0 | Scale https://www.soehnle-professional.com/en/productgroup/details/103/veterinary-scale |
| Funnel | BT Ingenieros | not available | Funnel http://www.bt-ingenieros.com/fluidos-y-combustibles/961-juego-de-4-embudos-de-plastico.html?gclid=EAIaIQobChMIuInui_y-1QIVASjTCh28Zwf-EAQYBSABEgK7xPD_BwE |
| Introcan Certo 22G blue | B Braun | 4251318 | Peripheral intravenous catheter http://www.bbraun-vetcare.es/producto/introcan- |
| Propofol Lipuro 10 mg/ml vial 20 ml | B Braun | 3544761VET | General intravenous anesthetic http://www.bbraun-vetcare.es/producto/propofol-lipuro-1- |
| FisioVet serum solution 500ml | B Braun | 472779 | Scale https://www.soehnle-professional.com/en/productgroup/details/103/veterinary-scale |
| Askina Film Vet 1,25cm x 5m | B Braun | OCT13501 | Plastic Plaster http://www.bbraun-vetcare.es/producto/askina-film-vet |
| Askina Film Vet 2,50cm x 5m | B Braun | OCT13502 | Plastic Plaster http://www.bbraun-vetcare.es/producto/askina-film-vet |
| Injekt siringe 10ml luer | B Braun | 4606108V | Injection-aspiration syringe of two single-use bodies http://www.bbraun-vetcare.es/producto/injekt- |
| Seca 201 | seca | seca 201 | Ergonomic tape for measuring perimeters https://www.seca.com/es_es/productos/todos-los-productos/detalles-del-producto/seca201.html#referred |
| Sterican 21Gx1" – 0,8x25mm verde | B Braun | 4657543 | Single Use Hypodermic Needle http://www.bbraun-vetcare.es/producto/agujas-hipodermicas-sterican- |
| CONTOURNEXT-Meter | BAYER | 84413470 | Blood glucose analysis system http://www.contournextstore.com/en/contour-next-meter-2 |
| CONTOUR NEXT test strips | BAYER | 83624788 | Blood glucose test strips http://www.contournextstore.com/en/contour-next-test-strips-100-ct-package |
| MICROLET NEXT LANCING DEVICE | BAYER | 6702 | Lancing device http://www.contournextstore.com/en/new-microlet-next-lancing-device |
| MICROLET 2 Colored Lancets | BAYER | 81264857 | Ultra-thin sterile lancet for capillary puncture http://www.contournextstore.com/en/microlet2-colored-lancets-100s |
| Injekt 20ml luer siringe | B Braun | 4606205V | Scale https://www.soehnle-professional.com/en/productgroup/details/103/veterinary-scale |
| Askina Mullkompressen 7,5×7,5cm – sterile | B Braun | 9031219N | Sterile gauze packets in envelopes http://www.bbraun-vetcare.es/producto/askina-mullkompressen-esteril |
| Emla lidocaine/prilocaine | AstraZeneca | not available | Local anesthetics https://www.astrazeneca.es/areas-terapeuticas/neurociencias.html |
| Introcan Certo 18G short | B Braun | 4251342 | Peripheral intravenous catheter http://www.bbraun-vetcare.es/producto/introcan- |
| Introcan Certo 20G | B Braun | 4251326 | Peripheral intravenous catheter http://www.bbraun-vetcare.es/producto/introcan- |
| Blood Pressure Transducers-MA1 72-4497 | Harvard Apparatus | 724497 | Transducer for monitoring blood pressure http://www.harvardapparatus.com/physiology/physiological-measurements/transducers/pressure-transducers/research-grade-pressure-transducers.html |
| PowerLab 2/26 | AD Instruments | ML826 | Amplifier https://www.adinstruments.com/products/powerlab |
| LabChart ver. 6 | AD Instruments | not available | Acquisition software https://www.adinstruments.com/products/labchart |
| Animal Bio Amp | AD Instruments | FE136 | Amplifier https://www.adinstruments.com/products/bio-amps#product-FE136 |
| K2EDTA 7.2mg | BD | 367861 | Blood collection tubes http://catalog.bd.com/nexus-ecat/getProductDetail?productId=367861 |
| Centrifuge | SciQuip | 2-16KL | Centrifuge http://www.sigma-centrifuges.co.uk/store/products/refrigerated-sigma-2-16k-centrifuge/ |
| Eppendorf Reference 2, 100 – 1000 μL | Eppendorf | 4920000083 | Pipette https://online-shop.eppendorf.es/ES-es/Pipeteo-44563/Pipetas-44564/Eppendorf-Reference2-PF-42806.html |
| Eppendorf Safe-Lock Tubes, 0.5 mL | Eppendorf | 30121023 | Tubes https://online-shop.eppendorf.es/ES-es/Puntas-tubos-y-placas-44512/Tubos-44515/Eppendorf-Safe-Lock-Tubes-PF-8863.html |
| NZW rabbits (16-18 weeks old) | Granja San Bernardo | not available | New Zealand White rabbits http://www.granjasanbernardo.com/en/welcome/ |
| Sucrose | Sigma | S0389-5KG | Sucrose for drinking solution http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s0389?lang=es®ion=ES |
| Rabbit maintenance control diet | Ssniff | V2333-000 | Control diet http://www.ssniff.com/ |
| Rabbit high-fat diet | Ssniff | S9052-E020 | High-fat diet http://www.ssniff.com/ |
| Rabbit rack and drinker | Sodispan | not available | Rack for rabbits https://www.sodispan.com/jaulas-y-racks/racks-conejo-y-cobaya/ |
| Rabbit restrainer | Zoonlab | 3045601 | http://www.zoonlab.de/en/index.html |
Riferimenti
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