Un modèle expérimental du Syndrome métabolique induite par l’alimentation chez le lapin : considérations méthodologiques, développement et évaluation
Summary
Nous décrivons des méthodes pour développer un modèle expérimental de syndrome métabolique induite par l’alimentation (MetS) chez des lapins à l’aide d’une alimentation riche en graisses haute-saccharose. Animaux ont développé l’obésité centrale, une hypertension légère, pré-diabète et dyslipidémie, reproduisant ainsi les principaux éléments des MetS humaine. Ce modèle chronique permettra l’acquisition de mécanismes sous-jacents de connaissance de la progression de la maladie.
Abstract
Ces dernières années, l’obésité et le syndrome métabolique (MetS) sont devenus un problème croissant pour la santé publique et de la pratique clinique, étant donné leur prévalence accrue en raison de la montée du mode de vie sédentaire et mauvaises habitudes alimentaires. Grâce à des modèles animaux, recherche fondamentale peut enquêter sur les mécanismes qui sous-tendent les processus pathologiques tels que les MetS. Nous décrivons ici les méthodes utilisées pour élaborer un modèle de lapin expérimental de MetS induite par l’alimentation et de l’appréciation. Après une période d’acclimatation, les animaux sont nourris une riche en matières grasses (huile de coco 10 % hydrogénée et saindoux de 5 %), le régime alimentaire de la haute-saccharose (15 % de saccharose dissous dans l’eau) pendant 28 semaines. Durant cette période, plusieurs procédures expérimentales ont été effectuées afin d’évaluer les différentes composantes du MetS : morphologiques et mesures de pression artérielle, dosage de tolérance de glucose et l’analyse de plusieurs marqueurs de plasma. À la fin de la période expérimentale, animaux mis au point l’obésité centrale, une hypertension légère, pré-diabète et dyslipidémie avec faible HDL, LDL élevé et une augmentation du taux de triglycérides (TG), donc reproduisant les principales composantes des MetS humaine. Ce modèle chronique permet de nouvelles perspectives pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la progression de la maladie, la détection des marqueurs cliniques et précliniques qui permettent l’identification des patients à risque, ou même l’essai de nouvelles thérapeutiques approches pour le traitement de cette pathologie complexe.
Introduction
Obésité et syndrome métabolique (MetS) sont devenus un problème croissant pour la santé publique et de la pratique clinique, étant donné leur prévalence accrue en raison de la montée du mode de vie sédentaire et malsain d’habitudes alimentaires1. Il existe plusieurs définitions de MetS, mais la plupart d’entre eux Décrivez-le comme une grappe d’altérations métaboliques et cardiovasculaires tels que l’obésité abdominale, réduite de HDL et cholestérol LDL élevé, triglycérides élevés, intolérance au glucose et une hypertension2 ,3,4. Le diagnostic exige que trois de ces cinq critères sont présents.
Grâce à des modèles animaux, la recherche fondamentale a été en mesure d’étudier les mécanismes qui sous-tendent les processus pathologiques tels que les MetS. Plusieurs modèles animaux ont été utilisés, mais il est d’une importance cruciale que le modèle de choix reproduit les principales manifestations cliniques de la pathologie humaine (Figure 1). Dans ce but, des modèles animaux considérés comme semblables aux humains, principalement canine et porcine, ont été développés (voir Verkest5 et Zhang & Lerman6 pour examen). Cependant, modèles canins ne montrent pas de tous les composants de MetS, étant donné que le développement de l’athérosclérose ou d’hyperglycémie chez les chiens par le biais de l’alimentation est discutable5. Modèles de porcs présentent la similitude plus anatomique et physiologique chez l’homme et offrent ainsi une capacité prédictive importante pour élucider les mécanismes qui sous-tendent les MetS, mais leur entretien et la complexité des procédures expérimentales font l’utilisation de ce modèle de main de œuvre très intensive et coûteuse6.
En revanche, les modèles de rongeurs (souris et rat), régime alimentaire induite par spontanée et transgéniques, ont été largement utilisés dans la littérature pour l’étude de l’obésité, l’hypertension et MetS et ses conséquences pathologiques dans différents organes et systèmes (voir Wong et al. 7 pour examen). Bien que l’utilisation de ces modèles est plus abordable que canine ou porcine, ils présentent des inconvénients importants. En effet, selon les souches, les animaux développent certains composants de MetS, tandis que d’autres, comme l’hypertension, l’hyperglycémie et une hyperinsulinémie sont absents7. En outre, une des principales composantes du MetS, l’obésité, chez certaines souches génétiquement modifiés, ne dépend pas seulement sur des facteurs liés à l’alimentation, plutôt il a été démontré que certains animaux deviennent obèses avec de l’apport alimentaire normal ou même réduit8. Enfin, les souris et les rats présentent un déficit naturel en protéine de transfert cholesteryl ester (CETP) et utilisent HDL comme le principal moyen de transport du cholestérol, ce qui les rend relativement résistants au développement de l’athérosclérose. Il s’agit d’une différence importante dans le métabolisme des lipides chez l’homme, qui expriment la CETP et transporter leur cholestérol LDL9principalement.
À l’inverse, le lapin de laboratoire représente une étape intermédiaire entre le plus grand animal et rongeurs modèles expérimentaux. Ainsi, le lapin peut être facilement soumis à différents types de protocoles avec des exigences minimales du personnel et de maintenance, traitée plus facilement dans des procédures expérimentales que les plus grands modèles animaux. En outre, il a été signalé que les lapins nourris avec une alimentation riche en graisses ont des variations hémodynamiques et neuro-humoraux similaires comme les humains obèses8,10,11. À noter, concernant le métabolisme des lipides, le lapin a CETP abondant dans le plasma et leur profil de lipoprotéines est riche en LDL12, qui est également semblable à l’homme. En outre, les lapins développent hyperlipidémie assez rapidement étant donné que, comme les herbivores, ils sont très sensibles aux matières grasses alimentaires13.
Figure 1 : comparaison des modèles animaux MetS. Voir Verkest5, Zhang et Lerman6et Wong et al. 7 pour examen. «
» indique un avantage et “
” indique un désavantage. *controversé, dépend de l’étude, *comme fait dehors par Carroll et al. 8, certaines souches génétiquement modifiés deviennent obèses indépendamment de la prise alimentaire. CEPT : protéine de transfert des esters de cholestérol. GTT : épreuve d’hyperglycémie. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Afin d’élucider les mécanismes fondamentaux qui sous-tendent le remodelage pathologique produites par MetS dans les différents organes et systèmes et de comprendre cette pathologie complexe, le choix d’un modèle expérimental qui reproduit les principales composantes de MetS de l’humain est essentiel. Le lapin peut fournir beaucoup d’avantages compte tenu de sa similitude avec la physiologie humaine et le caractère abordable d’utilisation aux protocoles chroniques et mesures. Dans cette ligne, quelques modèles de lapin induite par l’alimentation à l’aide d’une alimentation riche en matières grasses et de la haute-saccharose ont été utilisé14,15,16,17,18,19 (tableau 1) et un caractérisation des différentes composantes des MetS est d’une grande importance lorsqu’un phénotype avec orgue remodelage. Ainsi, l’objectif principal de cet article est de décrire les méthodes pour développer un modèle de MetS induite par l’alimentation chez le lapin qui permet l’étude de sa physiopathologie et impact dans le remodelage de l’orgue.
| Étude | Régime alimentaire | Durée | Race | Composants de MetS | |||
| Ob | HT | HG | DL | ||||
| Yin et al., (2002)14 | · 10 % de matière grasse | 24 semaines | · NZW mâle | |
– | |
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| · 37 % de sucrose | · 2 kg | ||||||
| Zhao et al., (2007)15 | · 10 % de matière grasse | 36 semaines | · JW mâle | |
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| · 30 % de saccharose | · 16 semaines | ||||||
| Helfestein et coll. (2011)16 | · 10 % de matière grasse | 24 semaines | · NZW mâle | |
– | |
|
| · 40 % de sucrose | · 12 semaines | ||||||
| · 0,5-0,1 cholestérol | |||||||
| Ning et coll. (2015)17 | · 10 % de matière grasse | 8 à 16 semaines | · WHHL masculin | |
– | |
|
| · 30 % fructose * | · 12 semaines | ||||||
| Liu et al., (2016)18 | · 10 % de matière grasse | 48 semaines | · NZW mâle | |
– | |
|
| · 30 % de saccharose | · 12 semaines | ||||||
| Arias-Mutis et coll. (2017)19 | · 15 % de matière grasse | 28 semaines | · NZW mâle | |
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Tableau 1 : MetS induite par l’alimentation lapin modèles à l’aide de régime alimentaire riche en graisses, haute-saccharose. Le symbole “« indique l’absence, »” présence, et «- » non évalué. * limité. WHHL, Watanabe hiperlipidemic héréditaires lapins. JW, lapins blancs japonais. OB, l’obésité. HT, hypertension. HG, hyperglycémie. DL, dyslipidémie.
Protocol
Representative Results
Discussion
La mise en place d’un modèle expérimental approprié peut fournir une méthode plus cohérente et plus fiable pour étudier le développement des MetS, et il est également nécessaire de comprendre les mécanismes de base qui sous-tendent les organes et les systèmes de remodelage. Nous décrivons ici les méthodes utilisées pour élaborer un modèle expérimental pertinent de MetS induite par l’alimentation et comment évaluer les principales composantes de cet amas d’anomalies cardiovasculaires et métaboliqu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par la Generalitat Valenciana (GV2015-062), Universitat de València (UV-INV-PRECOMP14-206372) à MZ, Generalitat Valenciana (PROMETEOII/2014/037) et Instituto de Salud Carlos III-FEDER Fonds (CB16/11/0486 CIBERCV) 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 |
References
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