Avaliando a capacidade de manuseio de lipídios em camundongos
Summary
Este artigo fornece três ensaios fáceis e acessíveis para avaliar o metabolismo lipídico em camundongos.
Abstract
Avaliar o metabolismo lipídico é uma pedra angular da avaliação da função metabólica, e é considerado essencial para estudos de metabolismo in vivo. Lipídios são uma classe de muitas moléculas diferentes com muitas vias envolvidas em sua síntese e metabolismo. É necessário um ponto de partida para avaliar a hemostasia lipídica para pesquisa nutricional e obesidade. Este artigo descreve três métodos fáceis e acessíveis que requerem pouca experiência ou prática para dominar, e que podem ser adaptados pela maioria dos laboratórios para testar anormalidades lipídicas-metabolismo em camundongos. Estes métodos são (1) medir várias moléculas lipídicas de soro de jejum usando kits comerciais (2) ensaios para a capacidade de manuseio de lipídios dietéticos através de um teste de tolerância intralipídica oral, e (3) avaliando a resposta a um composto farmacêutico, CL 316.243, em camundongos. Juntos, esses métodos fornecerão uma visão geral de alto nível da capacidade de manuseio lipída e lipída em camundongos.
Introduction
Carboidratos e lipídios são dois substratos principais para o metabolismo energético. O metabolismo lipídico aberrante resulta em muitas doenças humanas, incluindo diabetes tipo II, doenças cardiovasculares, doenças hepáticas gordurosas e cânceres. Lipídios dietéticos, principalmente triglicérides, são absorvidos pelo intestino no sistema linfático e entram na circulação venosa em chylomicrons perto do coração1. Os lipídios são transportados por partículas de lipoproteína na corrente sanguínea, onde as moieties do ácido graxo são liberadas pela ação da lipoproteína lipase em órgãos periféricos como tecido muscular e adiposo2. As partículas remanescentes remanescentes são limpas pelo fígado3. Camundongos têm sido amplamente utilizados em laboratórios como modelo de pesquisa para estudar o metabolismo lipídico. Com conjuntos genéticos abrangentes disponíveis e um ciclo de reprodução relativamente curto, eles são um modelo poderoso para estudar como os lipídios são absorvidos, sintetizados e metabolizados.
Devido à complexidade do metabolismo lipídico, estudos lipidômicos sofisticados ou estudos de rastreador isotópico são geralmente usados para quantificar coleções de espécies lipídicas ou fluxos metabólicos relacionados a lipídios e destinos4,5. Isso cria um enorme desafio para pesquisadores sem equipamento especializado ou expertise. Neste artigo, apresentamos três ensaios que podem servir como testes iniciais antes de técnicas tecnicamente desafiadoras serem utilizadas. São procedimentos não terminais para os camundongos e, portanto, muito úteis para identificar possíveis diferenças na capacidade de manuseio de lipídios e reduzir os processos afetados.
Primeiro, medir moléculas de lipídios de soro de jejum pode ajudar a verificar o perfil lipídudo geral de um rato. Os camundongos devem ser jejuados, pois muitas espécies lipídicas aumentam após as refeições, e a extensão do aumento é fortemente afetada pela composição da dieta. Muitas moléculas lipídicas, incluindo colesterol total, triglicerídeo e ácido graxo não esterificado (NEFA), podem ser medidas usando um kit comercial e um leitor de placas que podem ler absorvância.
Em segundo lugar, um teste de tolerância intralipídica oral avalia a capacidade de manuseio lipídico como um efeito líquido da absorção e metabolismo. Um intralipídio administrado oralmente causa um pico nos níveis de triglicerídeos circulantes (1-2 horas), após o qual os níveis de triglicerídeos de soro retornam aos níveis basais (4-6 horas). Este ensaio oferece informações sobre o quão bem um rato pode lidar com os lipídios exógenos. Coração, fígado e tecido adiposo marrom são consumidores ativos de triglicérides, enquanto o tecido adiposo branco o armazena como uma reserva de energia. Mudanças nessas funções levarão a diferenças nos resultados dos testes.
Por fim, promover a lipólise para mobilizar lipídios armazenados é considerado uma possível estratégia para a perda de peso. A via de sinalização do receptor β3-adrenérgico no tecido adiposo desempenha um papel importante na lipólise adipócito, e a genética humana identificou uma perda de função polimorfismo Trp64Arg em receptor β3-adrenérgico correlacionado com a obesidade6. Cl 316.243, um agonista específico e potente receptor β3-adrenérgico, estimula a lipólise tecidual adiposa e a liberação de glicerol. A avaliação da resposta de um rato à CL 316.243 pode fornecer informações valiosas sobre o desenvolvimento, melhoria e compreensão da eficácia do composto.
Coletivamente, esses testes podem ser usados como uma tela inicial para alterações no estado metabólico lipídeto dos camundongos. São escolhidos para a acessibilidade dos instrumentos e reagentes. Com os resultados derivados desses ensaios, os pesquisadores podem formar uma imagem geral da aptidão metabólica de seus animais e decidir sobre abordagens mais sofisticadas e direcionadas.
Protocol
Representative Results
Discussion
Os três ensaios descritos funcionam robustamente no laboratório, com algumas considerações críticas. O jejum noturno é necessário para determinar os níveis lipídes de soro de jejum e o teste de tolerância intralipídica oral. Para o teste de tolerância intralipídida oral, é fundamental girar o sangue à temperatura ambiente para minimizar a formação de uma camada de gordura, especialmente nos pontos de tempo de 1 e 2 horas; é importante não descartar essa camada de gordura se ela se formar. Certifique-se…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho é apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), subvenção R00-DK114498, e pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), conceder CRIS: 3092-51000-062 a Y. Z.
Materials
| 20% Intralipid | Sigma Aldrich | I141 | |
| BD Slip Tip Sterile Syringes 1ml | Shaotong | B07F1KRMYN | |
| CL 316,243 Hydrate | Sigma-Aldrich | C5976 | |
| Curved Feeding Needles (18 Gauge) | Kent Scientific | FNC-18-2-2 | |
| Free Glycerol Reagent | Sigma Aldrich | F6428 | |
| Glycerol Standard Solution | Sigma | G7793 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT A | Fujifilm Wako Diagnostics | 999-34691 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)COLOR REAGENT B | Fujifilm Wako Diagnostics | 991-34891 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT A | Fujifilm Wako Diagnostics | 995-34791 | |
| HR SERIES NEFA-HR(2)SOLVENT B | Fujifilm Wako Diagnostics | 993-35191 | |
| Ketamine | Vedco | 50989-161-06 | |
| Matrix Plus Chemistry Reference Kit | Verichem | 9500 | |
| Micro Centrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-222-168 | |
| Microhematrocrit Capillary Tube, Not Heparanized | Fisher Scientific | 22-362-574 | |
| NEFA STANDARD SOLUTION | Fujifilm Wako Diagnostics | 276-76491 | |
| Phosphate Buffered Saline | Boston Bioproducts | BM-220 | |
| Thermo Scientific Triglycerides Reagent | Fisher Scientific | TR22421 | |
| Total Cholesterol Reagents | Thermo Scientifi | TR13421 | |
| Xylazine | Henry Schein | 11695-4022-1 |
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