Ein experimentelles Modell der Diät-induzierten metabolischen Syndroms in der Kaninchen: methodische Überlegungen, Entwicklung und Bewertung
Summary
Bei Kaninchen, die mit einer fettreichen, hohen Saccharose Diät beschreiben wir Methoden, um ein experimentelles Modell des Diät-induzierten metabolischen Syndroms (MetS) zu entwickeln. Tiere entwickelte zentrale Adipositas, milde Hypertonie, Prä-Diabetes und Dyslipidämie, damit die wichtigsten Komponenten des menschlichen MetS zu reproduzieren. Diese chronische Modell ermöglicht Erwerb von Wissen zugrunde liegenden Mechanismen der Progression der Erkrankung.
Abstract
In den letzten Jahren Adipositas und metabolischen Syndroms (MetS) ein wachsendes Problem für die öffentliche Gesundheit und klinischen Praxis, die aufgrund ihrer erhöhten Prävalenz durch den Anstieg der Bewegungsmangel und ungesunde Essgewohnheiten geworden. Dank Tiermodellen kann Grundlagenforschung die Mechanismen pathologischer Prozesse wie MetS untersuchen. Hier beschreiben wir die Methoden verwendet, um eine experimentelle Kaninchen Modell Diät-induzierten MetS und ihrer Bewertung zu entwickeln. Nach einer Zeit der Akklimatisierung sind Tiere eine fettreiche (10 % hydriertes Kokosnussöl und 5 % Fett), hoch-Saccharose (15 % Saccharose in Wasser aufgelöst) Ernährung für 28 Wochen gefüttert. Während dieser Zeit wurden mehrere experimentelle Verfahren durchgeführt, um die verschiedenen Komponenten des MetS zu bewerten: morphologische und Blutdruck-Messungen, Glukose-Toleranz-Bestimmung und die Analyse von mehreren Plasma-Markern. Am Ende der Probezeit, Tiere entwickelte zentrale Adipositas, milde Hypertonie, Prä-Diabetes und Dyslipidämie mit niedrigen HDL, hohen LDL und eine Erhöhung der Triglyzeride (TG) so reproduzieren die Hauptkomponenten des menschlichen MetS. Dieses chronische Modell ermöglicht neue Perspektiven für das Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen in der Progression der Erkrankung, die Erkennung von präklinischen und klinischen Markern, die es ermöglichen die Identifizierung von Risikopatienten, oder auch das Testen von neuen therapeutischen Ansätze für die Behandlung dieser komplexen Pathologie.
Introduction
Adipositas und metabolisches Syndrom (MetS) sind ein wachsendes Problem für die öffentliche Gesundheit und klinischen Praxis, die aufgrund ihrer erhöhten Prävalenz durch den Anstieg der Bewegungsmangel und ungesunde Ernährung Gewohnheiten1geworden. Es gibt mehrere Definitionen der MetS, aber die meisten von ihnen beschreiben wie ein Cluster von kardiovaskulären und metabolischen Veränderungen wie abdominale Adipositas, reduzierte HDL und erhöhten LDL-Cholesterin, erhöhte Triglyceride, Glukoseintoleranz und Bluthochdruck2 ,3,4. Die Diagnose erfordert, dass drei dieser fünf Kriterien vorhanden sind.
Aufgrund Tiermodellen konnte Grundlagenforschung untersuchen die Mechanismen pathologischer Prozesse wie MetS. Verschiedenen Tiermodellen verwendet worden, aber es ist von entscheidender Bedeutung, dass das Modell der Wahl die wichtigsten klinischen Manifestationen der menschlichen Pathologie (Abbildung 1) wiedergibt. Mit diesem Ziel worden betrachtet ähnlich wie Menschen, vor allem Hunde und Schweine, Tiermodelle entwickelt (siehe Verkest5 und Zhang & Lerman6 zur Überprüfung). Canine Modelle zeigen jedoch nicht alle Komponenten des MetS, angesichts der Tatsache, dass die Entwicklung von Atherosklerose oder Hyperglykämie bei Hunden durch die Ernährung fraglich5ist. Schweine-Modelle präsentieren die anatomischen und physiologische Ähnlichkeit mit den Menschen und bieten somit signifikante Vorhersagekraft für die Aufklärung der Mechanismen, die MetS, sondern deren Instandhaltung und die Komplexität der experimentellen Verfahren nutzen Dieses Modell sehr intensive und kostspielige6.
Auf der anderen Seite Nager-Modelle (Maus und Ratte), Diät-induzierten spontane und transgenen, ausgiebig benutzt worden in der Literatur für das Studium der Fettleibigkeit, Bluthochdruck, und MetS und deren pathologischen folgen in verschiedenen Organen und Systemen (siehe Wong Et al. 7 zur Überprüfung). Obwohl der Einsatz dieser Modelle günstiger als Hunde oder Schweine ist, haben sie wichtige Nachteile. In der Tat, abhängig von der Sorte Tiere entwickeln einige Komponenten der MetS, während andere wie Hypertonie, Hyperglykämie und Hyperinsulinämie abwesend7sind. Darüber hinaus eine der Hauptkomponenten des MetS, Fettleibigkeit, in einigen genetisch veränderten Stämmen hängt nicht nur Faktoren im Zusammenhang mit der Ernährung, vielmehr wurde nachgewiesen, dass einige Tiere mit normalen oder sogar weniger Nahrung Aufnahme8fettleibig werden. Zu guter Letzt Mäuse und Ratten zeigen einen natürliche Mangel in Cholesteryl-Ester-Transfer-Protein (CETP) und HDL zu verwenden, als die wichtigsten Transportmittel Cholesterin, wodurch sie relativ resistent gegen die Entwicklung von Atherosklerose. Dies ist ein wichtiger Unterschied im Fettstoffwechsel mit Menschen, die express CETP und transportieren ihre Cholesterin vor allem im LDL-9.
Umgekehrt stellt die Labor Kaninchen eine Zwischenstufe zwischen den größeren Tier- und Nager-experimentelle Modelle. Die Kaninchen können so leicht auf verschiedene Arten von Protokollen mit minimalen Anforderungen des Personals und Wartung, leichter als größere Tiermodelle in experimentellen Verfahren verarbeitet werden eingereicht werden. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Kaninchen, die mit einer fettreichen Diät gefüttert ähnliche hämodynamische und neurohumoralen Veränderungen als übergewichtige Menschen8,10,11 haben. Der Hinweis auf Fettstoffwechsel die Kaninchen hat reichlich CETP im Plasma und profilieren Lipoprotein LDL-reichen12, auch ist ähnlich wie beim Menschen. Darüber hinaus entwickeln Kaninchen Hyperlipidämie recht schnell angesichts der Tatsache, dass als Pflanzenfresser, sie sehr empfindlich auf diätetische Fette13 sind.
Abbildung 1: Vergleich der MetS Tiermodellen. Siehe Verkest5, Zhang und Lerman6und Wong Et al. 7 zur Überprüfung. “
” zeigt einen Vorteil und “
” zeigt einen Nachteil. *umstritten ist, richtet sich nach der Studie, *wie gesagt, von Carroll Et Al. 8, fettleibig einige gentechnisch veränderter Stämme unabhängig von der Nahrungsaufnahme. CEPT: Cholesteryl-Ester-Transfer-Protein. GTT: Glucose-Toleranz-Test. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Um die grundlegenden Mechanismen der pathologischen Umbau produziert von MetS in den verschiedenen Organen und Systemen aufzuklären und zu dieser komplexen Pathologie, die Wahl der ein experimentelles Modell verstehen, das die wichtigsten Komponenten des reproduziert menschlichen MetS ist unerlässlich. Die Kaninchen bieten viele Vorteile aufgrund seiner Ähnlichkeit mit der menschlichen Physiologie und die Erschwinglichkeit von Einsatz in chronischen Protokolle und Messungen. In dieser Linie wurden einige Diät-induzierten Kaninchen-Modelle mit hohem Fettgehalt und hohem Saccharose Diät verwendet14,15,16,17,18,19 (Tabelle 1), und eine Charakterisierung der verschiedenen Komponenten des MetS ist von großer Bedeutung, wenn ein Phänotyp mit der Orgel Umgestaltung im Zusammenhang mit. Hauptziel dieses Artikels soll so beschreiben die Methoden, um ein Modell von Diät-induzierten MetS bei Kaninchen, die ermöglicht die Untersuchung von seiner Pathophysiologie und Auswirkungen in Orgel Umgestaltung zu entwickeln.
| Studie | Ernährung | Dauer | Rasse | MetS-Komponenten | |||
| Ob | HT | HG | DL | ||||
| Yin Et Al. (2002)14 | · 10 % Fett | 24 Wochen | · Männliche NZW | |
– | |
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| · 37 % Saccharose | · 2 kg | ||||||
| Zhao Et Al. (2007)15 | · 10 % Fett | 36 Wochen | · Männliche JW | |
|
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|
| · 30 % Saccharose | · 16 Wochen | ||||||
| Helfestein Et Al. (2011)16 | · 10 % Fett | 24 Wochen | · Männliche NZW | |
– | |
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| · 40 % Saccharose | · 12 Wochen | ||||||
| · 0,5-0,1 Cholesterin | |||||||
| Ning Et Al. (2015)17 | · 10 % Fett | 8-16 Wochen | · Männliche WHHL | |
– | |
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| · 30 % Fruktose * | · 12 Wochen | ||||||
| Liu Et Al. (2016)18 | · 10 % Fett | 48 Wochen | · Männliche NZW | |
– | |
|
| · 30 % Saccharose | · 12 Wochen | ||||||
| Arien-Mutis Et Al. (2017)19 | · 15 % Fett | 28 Wochen | · Männliche NZW | |
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Tabelle 1: Diät-induzierten MetS Kaninchen Modelle mit fettreichen, hohen Saccharose Diät. Das Symbol ““deutet auf fehlen,”” Präsenz, und “-” nicht ausgewertet. * eingeschränkt. WHHL, Watanabe erblich Hiperlipidemic Kaninchen. JW, japanische weiße Kaninchen. Ob, Adipositas. HT, Bluthochdruck. HG, Hyperglykämie. DL, Dyslipidämie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Einrichtung eines geeigneten experimentellen Modells bieten eine konsistente und zuverlässige Methode, um die Entwicklung des MetS zu studieren, und es ist auch notwendig, die grundlegenden Mechanismen zu verstehen, die den Organen und Systemen Umbau zugrunde liegen. Hier beschreiben wir die Methoden zur Entwicklung eines relevanten experimentellen Modells der Diät-induzierten MetS und wie die Hauptkomponenten dieses Clusters von Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Anomalien zu bewerten, die dieses Modell zu charakter…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der Generalitat Valenciana (GV2015-062), Universitat de València (UV-INV-PRECOMP14-206372), MZ, Generalitat Valenciana (PROMETEOII/2014/037) und Instituto de Salud Carlos III-FEDER Mittel (CIBERCV CB16/11/0486) FJC unterstützt.
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 |
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