Este manuscrito descreve um protocolo para medir a taxa metabólica basal e a capacidade oxidativa de adipócitos termogênicos em camundongos obesos.
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Artigo de método
Determinando o gasto energético basal e a capacidade de adipócitos termogênicos para gastar energia em camundongos obesos
Neste artigo
Resumo
Resumo
As medidas de gasto energético são necessárias para entender como as mudanças no metabolismo podem levar à obesidade. O gasto energético basal pode ser determinado em camundongos medindo o consumo de oxigênio do corpo inteiro, a produção de CO2 e a atividade física usando gaiolas metabólicas. Os adipócitos castanhos/bege termogênicos (BA) contribuem significativamente para o gasto energético dos roedores, particularmente em baixas temperaturas ambientais. Aqui, as medidas do gasto de energia basal e da capacidade total da BA de gastar energia em camundongos obesos são descritas em dois protocolos detalhados: o primeiro explicando como configurar o ensaio para medir o gasto de energia basal utilizando a análise da covariância (ANCOVA), uma análise necessária dado que o gasto energético co-varia com a massa corporal. O segundo protocolo descreve como medir a capacidade de gasto energético da BA in vivo em camundongos. Este procedimento envolve anestesia, necessária para limitar os gastos causados pela atividade física, seguida da injeção de agonista beta3-adrenérgico, CL-316.243, que ativa o gasto energético na BA. Estes dois protocolos e suas limitações são descritos em detalhes suficientes para permitir um primeiro experimento bem sucedido.
Introdução
O metabolismo pode ser definido como a integração das reações bioquímicas responsáveis pela absorção de nutrientes, armazenamento, transformação e quebra que as células usam para crescer e desempenhar suas funções. Reações metabólicas transformam a energia contida em nutrientes em uma forma que pode ser usada pelas células para sintetizar novas moléculas e executar o trabalho. Essas reações bioquímicas são inerentemente ineficientes em transformar essa energia em uma forma utilizável para sustentar a vida1. Tal ineficiência resulta em dissipação de energia na forma de calor, com esta produção de calor sendo usada para quantificar a Taxa Metaból....
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Protocolo
Todos os experimentos foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA). Os camundongos foram administrados sua dieta e ad libitum de água na gaiola metabólica, abrigada em um ambiente controlado pela temperatura (~21-22 ou 30 °C) com um ciclo claro/escuro de 12h. Camundongos fêmeas de 8 semanas alimentados com dieta rica em gordura ou dieta de comida por 8 semanas foram usados para este estudo.
1. Medição da Taxa Metabólica Basal (BMR)
- Meça o peso corporal total do mouse usando uma escala de peso com precisão na faixa de 0,1 g.
NOT....
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Resultados
A Figura 4 mostra valores de atividade física VO2, VCO2, Produção de Calor/Energia (EE), Relação de Troca Respiratória (RER) e X, Y, Z valores de atividade física obtidos utilizando as gaiolas metabólicas do sistema CLAMS. O VO2 e VCO2 fornecidos pelo sistema CLAMS é o volume de gás (mL) por minuto e já pode ser dividido pelo peso corporal ou pelos valores de massa magra inserindo esses valores de peso no software CLAMS antes de iniciar as medições.......
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Discussão
A calimemetria indireta é usada há anos para avaliar os gastos energéticos do corpo inteiro4. Este protocolo descrito aqui fornece um método simples de medir a taxa metabólica basal e determinar a capacidade termogênica ba in vivo usando gaiolas metabólicas.
O método de calimemetria indireta descrito aqui confirma que dividir os valores do gasto energético por valores de peso corporal pode ser enganoso. Por exemplo, pode concluir que o gasto energético é sistem.......
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Divulgações
Os autores declaram não haver conflito de interesses neste artigo protocolar. M.L. é co-fundador e consultor da Enspire Bio LLC.
Agradecimentos
ML é financiado pelo Departamento de Medicina da UCLA, subsídios piloto do P30 DK 41301 (UCLA:DDRC NIH) e P30 DK063491 (UCSD-UCLA DERC).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sistema CLAMS-Oxymax | Columbus Instruments | CLAMS-alimentador central-ENC | Incluindo invólucro ambiental e sensor de oxigênio de zircônia |
| PC de mesa com software Oxymax | HP/Columbus | N/A | PC necessário para ser adquirido separadamente |
| Jarro de Drierite (sulfato de cálcio com indicador de cloreto de cobalto) | Fisher Scientific | 23-116681 | Necessária para secar o gás que entra no sensor de oxigênio, a umidade pode danificar o sensor |
| RMN para composição corporal | Eco-MRI | Eco-MRI 100 | Mede a massa magra e gorda em camundongos vivos. É necessário para análises ANCOVA. |
| CL-316-243 | Sigma | C5976 | Injetado nos camundongos por via subcutânea para ativar a termogênese |
| Dieta rica em gordura | Dietas de pesquisa | D12266B | Fornecido aos camundongos antes e durante as medições |
| Pentobarbital / Nembutal | Farmácia no DLAM | N / A | Anestesia para os camundongos |
| Gás primário de grau padrão (tanque e regulador) | Praxair | NI CD5000O6P-K / PRS 2012-2331-590 | 20,50% de oxigênio, 0,50% de CO2 balanceado com nitrogênio usado para calibração |
Referências
- Rolfe, D. F., Brown, G. C. Cellular energy utilization and molecular origin of standard metabolic rate in mammals. Physiological Reviews. 77 (3), 731-758 (1997).
- Heymsfield, S. B., et al. Human energy expenditure: advances in organ-tissue p....
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Reimpressões e permissões
