Un modelo de infusión de nutrientes crónica en la rata
Summary
Se describe un protocolo para infusiones de glucosa y crónicas Intralipid en ratas. Este modelo puede ser utilizado para estudiar el impacto del exceso de nutrientes en la función del órgano y los parámetros fisiológicos.
Abstract
Se postula la exposición crónica a niveles excesivos de nutrientes para afectar a la función de varios órganos y tejidos y para contribuir al desarrollo de las muchas complicaciones asociadas con la obesidad y el síndrome metabólico, incluyendo la diabetes de tipo 2. Para el estudio de los mecanismos por los que los niveles excesivos de glucosa y ácidos grasos afectan a la células beta pancreáticas y la secreción de la insulina, hemos establecido un modelo de infusión de nutrientes crónica en la rata. El procedimiento consiste en la cateterización de la vena yugular derecha y la arteria carótida izquierda bajo anestesia general; permitiendo un período de recuperación de 7 días, la conexión de los catéteres de las bombas utilizando un eslabón giratorio y el sistema de contrapeso que permite que el animal se mueva libremente en la jaula, y la infusión glucosa y / o Intralipid (una emulsión de aceite de soja que genera una mezcla de aproximadamente 80% unsaturated/20% de ácidos grasos saturados con infusión de heparina) durante 72 h. Este modelo ofrece varias AdvantaGES, incluyendo la posibilidad de modular finamente los niveles objetivo de glucosa y ácidos grasos circulantes; la opción de co-infundir compuestos farmacológicos, y el marco de tiempo relativamente corto en comparación con los modelos dietéticos. Puede ser utilizado para examinar los mecanismos de la disfunción de nutrientes inducida en una variedad de órganos y para probar la eficacia de los fármacos en este contexto.
Introduction
Se han propuesto los niveles crónicamente elevados de glucosa y lípidos en la circulación de contribuir a la patogénesis de la diabetes tipo 2 mediante la alteración de la función de varios órganos implicados en el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa, incluyendo, pero no limitado a, la células beta pancreáticas (revisado en 1). Las hipótesis postula que la hiperglucemia crónica glucotoxicidad agrava el defecto de las células beta, que dio lugar a la hiperglucemia, en primer lugar, creando así un círculo vicioso y contribuyendo al deterioro del control glucémico en pacientes con diabetes tipo 2. Del mismo modo, la hipótesis glucolipotoxicity propone que las elevaciones concomitantes de los niveles de glucosa y de los lípidos, como a menudo se observan en la diabetes tipo 2, son perjudiciales para la célula beta.
Descifrar los mecanismos celulares y moleculares de los efectos deletéreos de nutrientes crónicamente elevados sobre la función de las células beta pancreáticas es la clave para la understanding de la patogénesis de la diabetes tipo 1 2. Para ello, un gran número de estudios han examinado los mecanismos de exceso de nutrientes crónica ex vivo en islotes aislados de Langerhans o in vitro, en líneas celulares secretoras de insulina clonales. Sin embargo, la traducción de los resultados obtenidos en estos sistemas modelo para todo el organismo es compleja, en particular debido a que las concentraciones de ácidos grasos utilizados en células cultivadas o islotes raramente coinciden con los niveles circulantes en la vecindad de las células beta in vivo 2. Por otro lado, los mecanismos de fallo de las células beta en respuesta al exceso de nutrientes se han examinado en modelos de roedores de la diabetes, como se ejemplifica en la rata Zucker Diabetic Fatty 3,4, el jerbo Psammomys obesus 5 y la dieta alta en grasas- alimentados ratón 6. Estos modelos, sin embargo, se caracterizan por anormalidades metabólicas intrínsecas y no son fácilmente susceptibles a las manipulaciones de la glucosa en sangrey / o los niveles de lípidos en un entorno más controlado y menos crónica. Para ser capaz de alterar los niveles circulantes de nutrientes en un plazo de días en los animales por lo demás normales, hemos desarrollado un modelo de infusión crónica en ratas normales que nos permite examinar los efectos de los lípidos y la glucosa, solo o en combinación, sobre los parámetros y la función fisiológica 7,8.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aunque un número de estudios previos han empleado infusiones crónicas de la glucosa (por ejemplo, 10-15) o lípidos (por ejemplo, 16,17) en roedores, a nuestro conocimiento la infusión combinada de ambos combustibles sólo se ha informado en ratones 18. El modelo de infusión crónica presentado aquí ofrece varias ventajas para el estudio de los efectos sobre el exceso de nutrientes en una variedad de funciones biológicas en las ratas. En primer lugar, no se trata …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (R01DK58096 a Vincent Poitout). Vincent Poitout titular de la Cátedra de Investigación de Canadá en la diabetes y la función pancreática de las células beta. Bader Zarrouki recibido becas post-doctorales de Merck y Eli Lilly. Fontes Ghislaine fue apoyado por una beca post-doctoral de la Asociación Canadiense de Diabetes.
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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