Kísérleti modell patkányok elhízásának kiváltására

KÍSÉRLETI MODELL

Kísérleti modell elhízás kiváltására patkányokban 1

Modell kísérleti para induzir obesidade em ratos

Vinicius Von Diemen I.; Eduardo Neubarth Trindade II; Manoel Roberto Maciel Trindade III

Főiskolai diplomám, posztgraduális sebészeti program, UFRGS. Brazília
II. Végzős hallgató, UFRGS. Brazília
III. PhD, egyetemi docens, Sebészeti Osztály, Sebészeti Posztgraduális Program, UFRGS. Brazília

Az elhízás etiológiája multifaktoriális, és a közegészségügy problémájává válik, megnövekedett prevalenciája és társbetegségei következményes következménye miatt a lakosság egészségére. A rágcsálók és az emberek genomjainak nagy hasonlósága és homológiája miatt ezek az állatmodellek az embert érintő állapotok vizsgálatának egyik fő eszközévé válnak, amely patkányokban szimulálható. Az elhízást állatokban neuroendokrin, étrendi vagy genetikai változások indukálhatják. A patkányok elhízásának kiváltására a legszélesebb körben alkalmazott modellek a ventromedial hypothalamus nucleus (VMH) elváltozásai, mononátrium-glutamát vagy közvetlen elektromos elváltozás, ovariectomia, hiperkalórikus diétákkal történő táplálás és az elhízás genetikai manipulációja.

Kulcsszavak: Elhízottság. Modellek, Állat. Anyagcsere. Patkányok.

A obesidade tem etiologia multifatorial e está se tornando um problema de saúde pública devido ao aumento da sua prevalência e a conseqüente repercusão das suas comorbidades na saúde da população. A nagy hasonlóság és a homológia entre os genoma dos roedores e dos humanos tornam esses modelos animais uma fontos ferramenta para o estudo de condições que afetam os humanos e que podem ser simuladas em ratos. A obesidade pode ser induzida em animais com alterações neuroendócrinas, dietéticas ou genéticas. Os modelos mais utilizados para indução de obesidade em ratos são lesão do núcleo hipotalâmico venteromedial (VMH) através da administração de glutamato monossódico ou lesão elétrica direta, ooforectomia, alimentação com dietas hiperculaoesid.

Descritores: Obesidade. Modelos Animais. Metabolizmus. Ratos.

Bevezetés

Az elhízás etiológiája multifaktoriális, és járványos méreteket ölt. Alacsony szinten is rossz hatással van az egészségre, és rövidebb várható élettartammal jár 1. Az elhízás káros klinikai következményei olyan károsak, hogy az ideális súly fölötti 20% -os növekedés a halálozási arány 20% -os növekedésével jár 2 .

1. Ventromedial hypothalamus nucleus (VMH) elváltozás

1.1. Nátrium-glutamát (MSG)

1.2 Elektromos VMH sérülés

2. Oophorectomia

3. Hiperkalórikus étrendek

Ez a legegyszerűbb elhízás-indukciós modell, és valószínűleg az, amely leginkább hasonlít az emberek elhízás valóságára. Az elhízás kiváltására többféle étrend létezik, amelyek hatékonynak bizonyultak. Néhány étrend szénhidrátok és más zsírok hozzáadásával éri el a hiperkalória értékét, és ezek többsége 3,7 Kcal/g és 5,4 Kcal/g között változik. Mindegyik nagyon ízletes és elhízást vált ki. Ezen étrend ötletének megadása érdekében a következőkben két modellt említünk, amelyek a szénhidrát-hozzáadáson alapulnak, és kettőt a zsír hozzáadásával. Naderali és munkatársai hím Wistar patkányokkal végzett kísérleti vizsgálat során 33% standard chow-t, 33% Nestlé®-t, sűrített tejet, 7% szacharint és 27% vizet tartalmazó étrendet használtak 15 héten keresztül, 680,2 gramm átlagtömeg elérésével. standard eltérés 8,7 gramm. Ugyanebben az időszakban a tiszta chow-val etetett patkányok átlagosan 570,2 grammot nyomtak 47. Egy másik szerző, aki Sprague-Dawley patkányokon vizsgálta a gyomor "bypass" modelljeit, elhízást váltott ki 48% chow, 8% kukoricaolaj és 44% sűrített tej 7–12 hétig tartó étellel 48. Zsíros hiperkalórikus étrendmodellben 17,4% szénhidrátot, 42,9% fehérjét és 39,7% zsírt tartalmazó étrendet alkalmaztak. Egy másik modell 55% zsírt, 21% szénhidrátot és 24% fehérjét használt.

4. Genetikai modellek

Az elhízás okainak és következményeinek vizsgálata kísérleti modellekkel jobban megismerheti az elhízás fiziopatogenitását, ami új lehetőségeket jelentene a megelőzésre és a kezelésre. A betegség kiváltásának legjobb modellje az, amely a legjobban reprodukálja kórélettani jellemzőit. Az elhízás multifaktoriális etiológiája számos lehetőséget kínál az elhízás kiváltására szolgáló kísérleti modellek kifejlesztésére. Állatkísérleteket végeztek, elősegítve a neuroendokrin, étrendi és genetikai változásokat. Ki kell választani azt a modellt, amely a legjobban alkalmazkodik a kutatandó jellemzőkhöz, legyenek azok környezeti vagy genetikai jellegűek.

1. Emésztőrendszeri műtét súlyos elhízás esetén. NIH egyetértő nyilatkozata. 1991; 9 (1): 1-2. [Linkek]

2. Field AE, Coakley EH, Must A, Spadano JL, Laird N, Dietz WH és mtsai. A túlsúly hatása a közös krónikus betegségek kialakulásának kockázatára egy 10 éves periódus alatt. Arch Intern Med. 2001; 161: 1581-6. [Linkek]

3. York DA. Az elhízás állatmodelljeinek tanulságai. Endocrinol Metab Clin North Am. 1996; 25 (4): 781-800. [Linkek]

4. Mozes S, Sefcikov Z, Lenhardt L, Racek L. Az adrenalectomia hatása a vékonybél enzimek aktivitására mononátrium-glutamát elhízott patkányokban. Physiol Res. 2004; 53 (4): 415-22. [Linkek]

5. Nakagawa T, Ukai K, Ohyama T, Gomita Y, Okamura H. A sibutramin krónikus alkalmazásának hatása az újszülöttesen mononátrium-glutamáttal kezelt elhízott nőstény patkányok testtömegére, táplálékfelvételére és motoros aktivitására: az elhízás elhárításának kapcsolata a monoaminokkal. Exp Anim. 2000; 49 (4): 239-49. [Linkek]

6. Shimizu Y, Yamazaki M, Nakanish K, Sakurai M, Sanada A, Takewaki T és mtsai. A chorda tympani ideg fokozott válaszai a cukrokra a ventromedialis hipotalamusz elhízott patkányban. J Neurophysiol. 2003; 90: 128-33. [Linkek]

7. Chu SC, Chou YC, Liu JY, Chen CH, Shyu JC, Chou FP. Patkányokban a szérum leptinszint ingadozása petefészek eltávolítás után és az ösztrogén kiegészítés hatása. Life Sci. 1999; 64 (24): 2299-306. [Linkek]

8. Xu Y, Ramos EJ, Middleton F, Romanova I, Quinn R, Chen C és mtsai. A génexpressziós profilok a Roux-en-Y gyomor bypass útján lépnek fel. Sebészet. 2004; 136 (2): 246-52. [Linkek]

9. Prunet-Marcassus B, Desbazeille M, Bros A, Louhce K, Delagrange P, Renard P és mtsai. A melatonin csökkenti a testtömeg-növekedést az étrend okozta elhízással rendelkező Sprague Dawlwy patkányokban. Endokrinológia. 2003; 144: 5347-52. [Linkek]

10. Lorden JF, Caudle A. A mononátrium-glutamát egyszeri injekcióinak egérben történő magatartási és endokrinológiai hatásai. Neurobehav Toxicol Teratol. 1986 szeptember; 8 (5): 509-19. [Linkek]

11. Guimaraes RB, Telles MM, Coelho VB, Mori RC, Nascimento CM, Ribeiro EB. Az adrenalectomia megszünteti az élelmiszer okozta hipotalamusz szerotonin felszabadulást mind normál, mind mononátrium-glutamát-elhízott patkányokban. Brain Res Bull. 2002; 58 (4): 363-9. [Linkek]

12. Martins AC, Souza KL, Shio MT, Mathias PC, Lelkes PI, Garcia RM. A mellékvese medulláris funkciója és a katekolamint szintetizáló enzimek expressziója hipotalamusz elhízással rendelkező egerekben. Life Sci. 2004; 74 (26): 3211-22. [Linkek]

13. Miskowiak B, Partyka M. Az MSG-vel (mononátrium-glutamát) végzett újszülött-kezelés hatása a hipotalamo-hipofízis-pajzsmirigy tengelyére felnőtt hím patkányokban. Histol Histopathol. 1993; 8 (4): 731-4. [Linkek]

14. Lorden JF, Caudle A. A mononátrium-glutamát egyszeri injekcióinak egérben történő viselkedési és endokrinológiai hatásai. Neurobehav Toxicol Teratol. 1986; 8 (5): 509-19. [Linkek]

15. Moreno G, Perello M, Camihort G, Luna G, Console G, Gaillard RC és mtsai. A megnövekedett adrenokortikális aktivitás átmeneti korrekciójának hatása hipotalamo-károsodott, hiperadipóz nőstény patkányokban. Int J Obes. (Lond) 2005. október 11. [Linkek]

16. Perello M, Gaillard RC, Chisari A, Spinedi E. MSG-károsodott hiperleptinémiás hím patkányok mellékvese enuklációja átmenetileg helyreállítja a mellékvesék leptin iránti érzékenységét. Neuroendokrinológia. 2003; 78 (3): 176-84. [Linkek]

17. Tokuyama K, Himms-Hagen J. Az adrenalectomia megakadályozza az elhízást a glutamáttal kezelt egerekben. Am J Physiol. 257 (2 Pt 1): E139-44. [Linkek]

18. Shivshankar P, Devi SC. Az étrendi rizikófaktorok stimuláló hatásainak szűrése az egér bélsejt-kinetikájára. Világ J Gasztroenterol. 2005; 11 (2): 242-8. [Linkek]

19. Bunyan J, Murrell EA, sah PP. Elhízás kiváltása rágcsálókban nátrium-glutamát segítségével. Br J Nutr. 1976; 35 (1): 25-39. [Linkek]

20. de Carvalho PP, Vargas AM, da Silva JL, Nunes MT, Machado UF. A nátrium-glutamáttal kezelt egerekben az elhízás kialakulása során a GLUT4 fehérje eltérően modulálódik. Life Sci. 2002; 71 (16): 1917-28. [Linkek]

21. de Mello MA, de Souza CT, Braga LR, dos Santos JW, Ribeiro IA, Gobatto CA. Glükóz tolerancia és inzulinhatás mononátrium-glutamát (MSG) elhízott, testedzéssel edzett patkányokban. Physiol Chem. Phys Med. NMR. 2001; 33 (1): 63-71. [Linkek]

22. de Souza CT, Nunes WM, Gobatto CA, de Mello MA. Az inzulin szekréciója az elhízott mononátrium-glutamát (MSG) patkányokban aerob edzésen vett részt. Physiol Chem. Phys Med. NMR. 2003; 35 (1): 43-53. [Linkek]

23. Dolnikoff M, Martin-Hidalgo A, Machado UF, Lima FB, Herrera E. Csökkent lipolízis és fokozott glicerin- és glükózfelhasználás a zsírszövetben az elhízás kialakulása előtt a nátrium-glutamáttal (MSG) kezelt patkányokban. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001; 25 (3): 426-33. [Linkek]

24. Kanarek RB, Meyers J, Meade RG, Mayer J. A fiatalkori elhízás és a kalóriaszabályozás hiányai MSG-vel kezelt patkányokban. Pharmacol Biochem Behav. 1979; 10 (5): 717-21. [Linkek]

25. Moreno G, Perello M, Camihort G, Luna G, Console G, Gaillard RC és mtsai. A megnövekedett adrenokortikális aktivitás átmeneti korrekciójának hatása hipotalamo-károsodott, hiperadipóz nőstény patkányokban. Int J Obes. (Lond) 2005. október 11. [Linkek]

26. Diniz YS, Faine LA, Galhardi CM, Rodrigues HG, Ebaid GX, Burneiko RC és mtsai. A nátrium-glutamát standard és magas rosttartalmú étrendben: metabolikus szindróma és oxidatív stressz patkányokban. Táplálás. 2005; 21 (6): 749-55. [Linkek]

27. Dube MG, Xu B, Kalra PS, Sninsky CA, Kalra SP. Az neuropeptid Y és a leptin szignalizációjának megszakadása elhízott ventromedialis hipotalamusz-elváltozású patkányokban. Brain Res. 1999; 816 (1): 38-46. [Linkek]

28. BM király. Ventromedialis hipotalamusz elhízás: az irritatív hipotézis újbóli vizsgálata. Neurosci Biobehav Rev. 199; 15 (3): 341-7. [Linkek]

29. King BM, Daigrepont PM, Michel RE, Zansler CA, Ahmed JI, Walker A és mtsai. Hipotalamusz elhízás: rádiófrekvenciás és elektrolitikus elváltozások összehasonlítása elválasztott patkányokban. Physiol Behav. 1989; 45 (1): 127-32. [Linkek]

30. BM király, LA Frohman. Hipotalamusz elhízás: rádiófrekvenciás és elektrolitikus elváltozások összehasonlítása hím és nőstény patkányokban. Brain Res Bull. 1986; 17 (3): 409-13. [Linkek]

31. BM király, Frohman LA. A VMH nem irritáló elváltozásai: hatások a plazma inzulinra, elhízásra és hiperreaktivitásra. Am J Physiol. 248 (6 Pt 1): E669-75. [Linkek]

32. Dube MG, Xu B, Kalra PS, Sninsky CA, Kalra SP. Az neuropeptid Y és a leptin szignalizációjának megszakadása elhízott ventromedialis hipotalamusz-elváltozású patkányokban. Brain Res. 1999; 816 (1): 38-46. [Linkek]

33. Scallet AC, Olney JW. A hipotalamusz elhízásának összetevői: a bipiperidil-mustár elváltozások hiperfágiát adnak a mononátrium-glutamát által kiváltott hiperinsulinémiához. Brain Res. 1986; 374 (2): 380-4. [Linkek]

34. Dube MG, Xu B, Kalra PS, Sninsky CA, Kalra SP. Az neuropeptid Y és a leptin szignalizációjának megszakadása elhízott ventromedialis hipotalamusz-elváltozású patkányokban. Brain Res. 1999; 816 (1): 38-46. [Linkek]

35. Chu SC, Chou YC, Liu JY, Chen CH, Shyu JC, Chou FP. Patkányokban a szérum leptinszint ingadozása petefészek eltávolítás után és az ösztrogén kiegészítés hatása. Life Sci. 1999; 64 (24): 2299-306. [Linkek]

36. Shimizu H, Shimomura Y, Nakanishi Y, Futawatari T, Ohtani K, Sato N és mtsai. Az ösztrogén növeli az in vivo leptin termelést patkányokban és humán személyekben. J Endocrinol. 1997; 154 (2): 285-92. [Linkek]

37. Chen Y, Heiman ML. Az ovariectomia utáni fokozott súlygyarapodás nem a leptinrezisztencia következménye. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001; 280 (2): E315-22. [Linkek]

38. Ainslie DA, Morris MJ, Wittert G, Turnbull H, Proietto J, Thorburn AW. Az ösztrogénhiány központi leptin-érzéketlenséget és megnövekedett hipotalamusz-neuropeptid Y-t okoz. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001; 25 (11): 1680-8. [Linkek]

39. Kimura M, Irahara M, Yasui T, Saito S, Tezuka M, Yamano S és mtsai. A kétoldali petefészekektől eltávolított patkányok elhízása összefügg az agyban a leptin receptorok expressziójának csökkenésével. Biochem Biophys Res Commun. 2002; 290 (4): 1349-53. [Linkek]

40. Meli R, Pacilio M, Raso GM, Esposito E, Coppola A, Nasti A és mtsai. Az ösztrogén és a raloxifen az ovariectomizált patkányok hipotalamuszában és zsírszövetében modulálja a leptint és annak receptorát. Endokrinológia. 2004; 145 (7): 3115-21. [Linkek]

41. Kamei Y, Suzuki M, Miyazaki H, Tsuboyama-Kasaoka N, Wu J, Ishimi Y és mtsai. Az egerek petefészek-eltávolítása csökkenti a lipidanyagcseréhez kapcsolódó génexpressziót a zsírszövetben és a vázizmokban, megnövekedett testzsír mellett. J Nutr Sci Vitaminol. (Tokió) 2005; 51 (2): 110-7. [Linkek]

42. Pelleymounter MA, Baker MB, McCaleb M. Az ösztradiol közvetíti-e a leptin adipozitásra és testtömegre gyakorolt hatását? Am J Physiol. 1999; 276 (5 Pt 1): E955-63. [Linkek]

43. Shimomura K, Shimizu H, Tsuchiya T, Abe Y, Uehara Y, Mori M. A leptin kulcsfontosságú tényező, amely ovariectomia révén fejleszti az elhízást? Endocrinol J. 2002; 49 (4): 417-23. [Linkek]

44. Shimizu H, Ohtani K, Kato Y, Tanaka Y, Mori M. A [korrigált] ösztrogén megvonása növeli a hipotalamusz neuropeptid Y (NPY) mRNS expresszióját ovariectomizált elhízott patkányokban. Neurosci Lett. 1996; 204 (1-2): 81-4. [Linkek]

45. Henry BA, Goding JW, Alexander WS, Tilbrook AJ, Canny BJ, Dunshea F és mtsai. A leptin központi beadása petefészek-eltávolított anyajuhoknál gátolja az élelmiszer-bevételt anélkül, hogy befolyásolná az agyalapi mirigyből származó hormonok kiválasztódását: bizonyíték az étvágyra és a neuroendokrin működésre gyakorolt hatások disszociációjára. Endokrinológia. 1999; 140 (3): 1175-82. [Linkek]

46. Ainslie DA, Morris MJ, Wittert G, Turnbull H, Proietto J, Thorburn AW. Az ösztrogénhiány központi leptin-érzéketlenséget és megnövekedett hipotalamusz-neuropeptid Y-t okoz. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001; 25 (11): 1680-8. [Linkek]

47. Naderali EK, Fatani S, Wiliams G. A magas ízű elhízást kiváltó étrend krónikus megvonása teljesen megfordítja a táplálék-elhízással járó anyagcsere- és érrendszeri rendellenességeket patkányokban. Atherosclerosis. 2004; 172: 63-9. [Linkek]

48. Meguid MM, Ramos EFB, Suzuki S, Xu Y, George ZM, Hughes K és mtsai. Az emberi Roux-en-y gyomor bypass műtéti patkánymodellje. J Gastrointest Surg. 2004; 8: 621-30. [Linkek]

49. Marques-Lopes I, Marti A, Moreno-Aliaga MJ, Martinez A. Aspectos genetos da obesidade. Nutr. Rev. 2004; 17 (3): 327-38. [Linkek]

50. Chagnon Y C, Bouchard C. Az elhízás genetikája: előrehaladás rágcsálókkal végzett vizsgálatokból. TGI. 1996; 12 (11). [Linkek]

51. Jó D.J. Elhízott egérmodellek használata a kutatásban: különleges szempontok az IACUC tagjai, az állatgondozási technikusok és a kutatók számára. Labor állat. 2005; 34 (2): 30-7. [Linkek]

52. Carroll L, Voisey J, Van Daall A. Az elhízás egérmodelljei. Clin Dermatol. 2004; 22: 345-9. [Linkek]

53. Mynatt RL, Miltenberger RJ, Klebig ML és mtsai. Az inzulinkezelés és a zsírszövet-specifikus agouti expresszió együttes hatása az elhízás kialakulására. Natl Acad Sci USA. 1997; 94: 919-22. [Linkek]

54. Brockmann GA, Bevova MR. Egérmodellek használata az elhízás genetikájának boncolgatására. Trends Genet. 2002; 18 (7): 367-76. [Linkek]

55. Robinson SW, Dinulesco DM, Cone RD. Az elhízás és az energiaegyensúly genetikai modelljei az egérben. Ann Rev Genet. 2000; 34: 687-745. [Linkek]

Levelezés:
Manoel R. M.Trindade
Rua Hilário Ribeiro, 144/601
90510-040 Porto Alegre - RS Brasil
[email protected]

Beérkezett: 2006. július 5-én
Áttekintés: 2006. augusztus 13
Elfogadva: 2006. szeptember 18
Összeférhetetlenség: nincs
Pénzügyi forrás: nincs

1. A Rio Grande do Sul Szövetségi Egyetem Orvostudományi Karának Sebészeti Klinikáján, Sebészeti Posztgraduális Programon végzett kutatás. Brazília.

A napló minden tartalmát, kivéve, ha másként jelezzük, a Creative Commons Nevezési Licenc alapján licenceljük