Um modelo Experimental de síndrome metabólica induzida por dieta em coelho: considerações metodológicas, desenvolvimento e avaliação
Summary
Descrevemos os métodos para desenvolver um modelo experimental de síndrome metabólica induzida pela dieta (MetS) em coelhos, usando uma dieta hiperlipídica, alta-sacarose. Os animais desenvolveram obesidade central, hipertensão ligeira, pre-diabetes e dislipidemia, reproduzindo, assim, os principais componentes do MetS humanos. Este modelo de crônico permitirá a aquisição de mecanismos subjacentes do conhecimento da progressão da doença.
Abstract
Nos últimos anos, obesidade e síndrome metabólica (MetS) tornaram-se um problema crescente para a saúde pública e prática clínica, dada a sua prevalência aumentada devido ao aumento de estilos de vida sedentários e hábitos alimentares pouco saudáveis. Graças a modelos animais, a pesquisa básica pode investigar os mecanismos subjacentes a processos patológicos como MetS. Aqui, descrevemos os métodos utilizados para desenvolver um modelo experimental de coelho de MetS induzida por dieta e sua avaliação. Após um período de aclimatação, os animais são alimentados com um alto teor de gordura (10% hidrogenados óleo de coco e banha 5%), dieta de alta-sacarose (15% de sacarose dissolvida em água) para 28 semanas. Durante este período, vários procedimentos experimentais foram realizados para avaliar os diferentes componentes dos MetS: morfológicas e medições de pressão arterial, determinação de tolerância de glicose e a análise de vários marcadores de plasma. No final do período experimental, animais desenvolvidas obesidade central, hipertensão ligeira, pré-diabetes e dislipidemia com baixo HDL, LDL elevado e um aumento dos níveis de triglicérides (TG), reproduzindo, assim, os principais componentes do MetS humanos. Este modelo de crônico permite novas perspectivas para a compreensão dos mecanismos subjacentes na progressão da doença, a detecção de marcadores pré-clínicos e clínicos que permitem a identificação de pacientes de risco, ou mesmo o teste de novo terapêutico abordagens para o tratamento desta patologia complexa.
Introduction
Obesidade e síndrome metabólica (MetS) tornaram-se um problema crescente para a saúde pública e prática clínica, dada a sua prevalência aumentada devido ao aumento de estilos de vida sedentários e de hábitos alimentares pouco saudáveis1. Existem várias definições de MetS, mas a maioria descrevê-lo como um conjunto de alterações cardiovasculares e metabólicas como obesidade abdominal, redução de HDL e colesterol LDL elevado, triglicérides elevados, intolerância à glicose e hipertensão2 ,3,4. Diagnóstico requer que três dos cinco critérios estão presentes.
Devido a modelos animais, pesquisa básica tem sido capaz de investigar os mecanismos subjacentes a processos patológicos como MetS. Vários modelos animais têm sido utilizados, mas é de importância crucial que o modelo de escolha reproduz as principais manifestações clínicas da patologia humana (Figura 1). Com este objectivo, foram desenvolvidos modelos animais considerados semelhantes aos seres humanos, principalmente caninos e suína, (ver Verkest5 e Zhang & Lerman6 para revisão). No entanto, modelos caninos não mostra todos os componentes do MetS, dado que o desenvolvimento de aterosclerose ou hiperglicemia em cães por meio da dieta é questionável5. Suína modelos apresentam a similaridade mais anatômica e fisiológica com os humanos e assim oferecem poder preditivo significativo para elucidar os mecanismos subjacentes MetS, mas sua manutenção e a complexidade dos procedimentos experimentais fazem o uso Este modelo muito trabalho intensivo e caro6.
Por outro lado, modelos de roedores (rato e rato), dieta induzida espontânea e transgênicos, têm sido extensivamente usados na literatura para o estudo da obesidade, hipertensão e MetS e suas consequências patológicas em diferentes órgãos e sistemas (veja Wong et al. 7 para revisão). Embora o uso desses modelos é mais acessível do que o canino ou suína,… eles têm desvantagens importantes. Com efeito, dependendo da pressão, animais desenvolvem alguns componentes do MetS, enquanto outros como hipertensão, hiperglicemia e hiperinsulinemia são ausentes7. Além disso, um dos principais componentes dos MetS, obesidade, em algumas variedades geneticamente modificadas, não só depende de fatores associados com a dieta, prefiro tem sido demonstrado que alguns animais se tornam obesas com comida normal ou mesmo reduzida ingestão8. Finalmente, camundongos e ratos mostram uma deficiência natural na proteína de transferência de éster de colesterol (CETP) e usam o HDL como os principais meios de transporte de colesterol, o que os torna relativamente resistentes ao desenvolvimento da aterosclerose. Esta é uma diferença importante no metabolismo de lipídios com seres humanos, que expressam CETP e transportar o colesterol principalmente em LDL9.
Por outro lado, o coelho do laboratório representa um estágio intermediário entre o animal maior e modelos experimentais de roedores. Assim, o coelho pode ser facilmente submetido a diferentes tipos de protocolos com requisitos mínimos de pessoal e manutenção, sendo mais facilmente manipulado em procedimentos experimentais do que modelos animais maiores. Além disso, foi relatado que coelhos alimentados com uma dieta high-fat tem alterações hemodinâmicas e neurohumoral semelhantes como seres humanos obesos8,10,11. De nota, sobre o metabolismo lipídico, o coelho tem CETP abundante no plasma e seu perfil de lipoproteína é rica em LDL12, que também é semelhante aos seres humanos. Além disso, coelhos desenvolvem hiperlipidemia rapidamente dado que, como herbívoros, eles são muito sensíveis a gordura dietética13.
Figura 1: comparação de modelos animais de MetS. Consulte Verkest5, Zhang e Lerman6e Wong et al . 7 para revisão. “
” indica uma vantagem e “
” indica uma desvantagem. *controverso, varia de acordo com o estudo, *como apontou fora por Carroll et al . 8, algumas linhagens geneticamente modificadas tornam-se obesas independentemente da ingestão de alimentos. CEPT: proteína de transferência de éster de colesterol. GTT: teste de tolerância à glicose. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
A fim de elucidar os mecanismos básicos subjacentes a remodelação patológico produzido por metástases nos diferentes órgãos e sistemas e para obter uma compreensão desta patologia complexa, a escolha de um modelo experimental que reproduz os principais componentes do MetS humano é essencial. O coelho pode fornecer muitas vantagens, dadas a sua semelhança com a fisiologia humana e a disponibilidade de uso em protocolos crônicos e medições. Nesta linha, alguns modelos de coelho induzida por dieta usando dieta hiperlipídica e alta-sacarose foram utilizados14,15,16,17,18,19 (tabela 1) e um caracterização dos diferentes componentes dos MetS é de grande importância quando relativas a um fenótipo com remodelação de órgão. Assim, o objetivo principal do presente artigo é para descrever os métodos para desenvolver um modelo de MetS induzida por dieta em coelhos que permite o estudo de sua fisiopatologia e impacto na remodelação do órgão.
| Estudo | Dieta | Duração | Raça | Componentes de MetS | |||
| OB | HT | HG | DL | ||||
| Yin et al. (2002)14 | · 10% de gordura | 24 semanas | · NZW masculino | |
– | |
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| · 37% de sacarose | · 2 kg | ||||||
| Zhao et al. (2007)15 | · 10% de gordura | 36 semanas | · JW masculino | |
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| · 30% de sacarose | · 16 semanas | ||||||
| Helfestein et al (2011)16 | · 10% de gordura | 24 semanas | · NZW masculino | |
– | |
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| · 40% de sacarose | · 12 semanas | ||||||
| · 0.1-0.5 colesterol | |||||||
| Ning et al (2015)17 | · 10% de gordura | 8-16 semanas | · WHHL masculino | |
– | |
|
| · 30% de frutose * | · 12 semanas | ||||||
| Liu et al (2016)18 | · 10% de gordura | 48 semanas | · NZW masculino | |
– | |
|
| · 30% de sacarose | · 12 semanas | ||||||
| Árias-Mutis et al (2017)19 | · 15% de gordura | 28 semanas | · NZW masculino | |
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|
Tabela 1: MetS induzida por dieta coelho modelos usando dieta hiperlipídica, alta-sacarose. O símbolo ““indica ausência,”” presença, e “-” não avaliada. * restrito. WHHL, Watanabe hiperlipidemic hereditários coelhos. JW, japonês coelhos brancos. OB, obesidade. HT, hipertensão. HG, hiperglicemia. DL, dislipidemia.
Protocol
Representative Results
Discussion
O estabelecimento de um modelo experimental adequado pode fornecer um método mais consistente e confiável para estudar o desenvolvimento dos MetS, e também é necessário compreender os mecanismos básicos que sustentam os órgãos e sistemas de remodelação. Aqui, descrevemos os métodos utilizados para desenvolver um modelo experimental relevante de MetS induzida por dieta e como avaliar os principais componentes do aglomerado de anormalidades metabólicas e cardiovasculares que caracterizam este modelo: obesidade …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pela Generalitat Valenciana (GV2015-062), Universitat de València (UV-INV-PRECOMP14-206372) para MZ, Generalitat Valenciana (PROMETEOII/2014/037) e Instituto de Salud Carlos III-FEDER fundos (CIBERCV CB16/11/0486) FCJ.
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 |
Referências
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