Цикълът на диета с хиперкалорична диета предизвиква затлъстяване и съпътстващи заболявания при плъхове wistar

Ciclo de dietas hipercalóricas induz obesidade e comorbidades em ratos wistar

Андре Ф. Насименто; Марио М. Сугизаки; Андре С. Леополдо; Ана П. Лима-Леополдо; Рената А. М. Лувизото; Селия Р. Ногейра; Антонио С. Сиконя

Departamento de Clínica Médica e Laboratório Experimental da Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Настоящото проучване е проведено с цел разработване и анализ на последиците от хиперкалоричния цикъл на диета с гранули, който насърчава затлъстяването при плъхове. Мъжки плъхове Wistar бяха разпределени на случаен принцип в две групи, които получават или нормална диета (ND; n = 32; 3,5 Kcal/g), или хиперкалорична диета (HD; n = 32; 4,6 Kcal/g). Групата ND получава търговско хранене с плъхове Labina, докато HD животните получават цикъл от пет хиперкалорични диети за период от 14 седмици. Ефектите от диетите бяха анализирани по отношение на телесното тегло, телесния състав, нивата на хормоналните метаболити, систолното артериално налягане и глюкозния толеранс при 5% ниво на значимост. Цикълът на диета с хиперкалорични гранули насърчава повишаване на телесното тегло и мазнини, систоличното артериално налягане и високото серумно ниво на глюкоза, триацилглицерол, инсулин и лептин. HD групата също показа нарушен глюкозен толеранс. В заключение, резултатите от това проучване показват, че хиперкалоричният диетичен цикъл на пелети насърчава затлъстяването при плъхове Wistar и показва няколко характеристики, които обикновено се свързват с човешкото затлъстяване, като високо артериално налягане, инсулинова резистентност, хипергликемия, хиперинсулинемия, хиперлептинемия и дислипидемия.

Ключови думи: Диета, предизвикана от затлъстяване; Хиперкалорична диета; Метаболитен синдром; Плъхове

O objetivo do estudo foi desenvolver um ciclo de dietas hipercalóricas para promover obesidade em ratos. Ratos Wistar foram distribuídos em dois grupos: dieta normal (ND = 32; 3,5 kcal/g) e dietas hipercalóricas (HD; n = 32; 4,6 kcal/g). За групата ND приемаме търговски търговски e os animais HD um ciclo de diferentes dietas hipercalóricas, por 14 semanas. Като variáveis ​​analisadas foram peso corpral, parâmetros metabólicos e hormonais, pressão arterial sistólica e teste oral de tolerância à glicose. Нивото на значимост е 5%. O ciclo de dietas hipercalóricas promoveu aumento de peso e gordura corpral, pressão arterial sistólica e níveis séricos de glicose, triacilglicerol, insulina e leptina no grupo HD. Além disso, o grupo HD apresentou tolerância à glicose diminuída. Сключването на резултатите от дестинацията за естудо мострам за цикло де диетас хиперкалорикас повишава обезпечаването и извличането на характерни черти на общите асоциации с обезсидана хумана, компромис за артериална резистентност и инсулина, хипергликепидемия, хипергликепиемия, хипергликепиемия.

Palavras-chave: Obesidade induzida por dieta; Dieta hipercalórica; Síndrome metabólica; Ратос

ВЪВЕДЕНИЕ

Затлъстяването е сложно многофакторно заболяване, характеризиращо се с прекомерно натрупване на мастна тъкан, което може да влоши здравето. Той се среща както в развитите, така и в развиващите се страни, засяга всички възрасти и социални класи и е един от основните рискови фактори при хронични и инвалидизиращи заболявания (1).

Животни и експериментален модел

Хиперкалорични диети

Експерименталните диети следваха спецификациите от Изисквания към хранителните вещества на лабораторния плъх според препоръките на Националната академия на науките. Хиперкалоричните диети 1, 2, 4 и 5 са ​​проектирани в нашата лаборатория и съдържат прахообразна чау от плъхове Labina (Purina ®, Paulínia, SP, Бразилия), индустриализирани фуражи, протеинови добавки, витамини и минерали. Съставките първо се смилат и след това се смесват с витамини и минерали. След това сместа се прави на гранули, изсушава се във вентилирана сушилна фурна при 55 ± 5 ° С и се съхранява при -20 ° С. Диета H3 беше търговска Labina с добавена 300g/L захар към питейната вода. Съставките (g/kg), използвани за приготвяне на хиперкалорийните диети, са: HD1: смляна Labina, 355; печени фъстъци, 176; казеин, 123; царевично масло, 82; шоколад, 88; царевични бисквити, 176; и, витамини и минерали; HD2: земя Лабина, 439; печени фъстъци, 218; казеин, 129; царевично масло, 61; Пържени картофи, 153; и витамини и минерали; HD4: земя Лабина, 371; печени фъстъци, 185; казеин, 99; царевично масло, 68; юфка за бързо приготвяне, 185; настърган кашкавал, 92; и витамини и минерали; и HD5: земя Лабина, 359; печени фъстъци, 179; казеин 105; царевично масло, 80; кондензирано мляко, 161; вафлена бисквита, 116; и витамини и минерали.

Оценка на хранителния хранителен състав

Хранителният хранителен състав е анализиран от Лабораторията за хранене и подобряване на животните, Училище по агрономически науки, UNESP. Количеството на протеини, мазнини, фибри и сух материал е съгласно метода на Weende. Използвано е следното оборудване: Азотен дестилатор Tecnal - 036/1, Екстрактор за мазнини Adamo ® Златна рибка, Определител на влакна Tecnal - TE149 и Стерилизация и суха фурна OdontoBras.

Тест за орален глюкозен толеранс

Плъхове (ND: n = 17; DH: n = 15) се гладуват цяла нощ и се взема проба от кръв за анализ на глюкоза при 0 (преди), 30, 60, 120, 180 и 240 минути след прилагане на глюкозен товар (3.0 g/kg чрез сондаж) с помощта на ръчен глюкомер (Prestige Smart System ®) (16). Толерансът към глюкозата между групите се определя според площта под кривата на глюкоза (0 до 240 минути).

Състав на тялото

Също така се определя телесното съдържание на вода, мазнини и протеини. Процентът на водата се изчислява като разлика между телесното тегло преди и след сушене съгласно PPr-PP/PPr x 100%, където PPr = тегло преди сушене и PP = тегло след сушене. Телата се сушат при 100 ± 5 ° С в продължение на 72 часа във вентилирана фурна Fanem ®. След изсушаване тялото беше увито в хартиен филтър и мазнините бяха извлечени с помощта на екстрактор Soxhlet (Corning Incorporated, САЩ). Процентът на телесните мазнини се изчислява като PP-PSSG/PPr x 100%, където PP = тегло след сушене, PSSG = сухо тегло след екстракция на мазнини и PPr = тегло преди сушене. След изсушаване и извличане на мазнини тялото се хомогенизира и азотът се определя количествено по метода на микро-Kjeldahl (17). Протеинът се определя като% азот x PSSG x 6.25/100, където PSSG = сухо тегло след екстракция на мазнини.

Определяне на хормон и метаболит

В края на обработките всички животни бяха подложени на 12 до 15 часа глад, след това бяха обезболени с натриев пентобарбитал (40,0 mg/kg, i.p.) и бяха умъртвени чрез обезглавяване. Серумът се отделя чрез центрофугиране при 3000 rpm в продължение на 10 минути и се използва ензимен колориметричен комплект (CELM ®, Сао Пауло, Бразилия) за измерване на глюкоза (GL), триацилглицерол (TG), общ холестерол (COL), общи протеини (PT), албумин (ALB) и липопротеин с висока плътност (HDL). Спектрофотометрията се извършва със спектрофотометър Micronal ®, модел B 382. Серумният инсулин и лептин (ND; n = 13; HD = 13) бяха измерени по метода Elisa, използвайки комплекти за анализ на Linco Research Inc (Missouri, USA).

Статистически анализ

Резултатите от обща характеристика, телесен състав и биохимични анализи са изразени като средно ± стандартно отклонение и са представени на t-теста на Student. Стойностите на еволюцията на телесното тегло са показани като средни стойности и горни и долни граници на 95% доверителни интервали за средната стойност и се сравняват с помощта на двупосочен дисперсионен анализ за повторни измервания в независими групи. Резултатите бяха интерпретирани с помощта на 5% ниво на значимост.

Основни характеристики

Хиперкалоричните диети 1, 2, 4 e 5 бяха калорично богати (Хиперкалорични диети = 4,6 kcal/g срещу нормокалорична диета = 3,5 kcal/g), поради по-висок състав на мазнините (Таблица 1). При хиперкалоричната диета 3 увеличението на калоричността се дължи на добавянето на захароза във водата (1,2 kcal/ml).

цикълът

Таблица 2 и Фигура 1 обобщават общите характеристики и телесното тегло по време на 14-седмичното лечение съответно за нормокалоричната (ND) и хиперкалоричната диета (HD). HD плъховете поглъщат по-малко храна, отколкото ND плъховете (ND = 24,4 ± 2,2 и HD = 17,6 ± 1,7 g, p 0,05) и вода (ND = 36,9 ± 4,4 и HD = 37,1 ± 7,1 ml, p> 0,05) консумацията е сходна при и двете групи. Въпреки че количеството калории е сходно във всяка група, ефективността на хранене или превръщането на калориите в телесно тегло е по-висока при HD (ND = 4,95 ± 0,21 и HD = 5,54 ± 0,16g/kcal, p 2, p

Състав на тялото

Таблица 3 показва данни от телесния състав на ND и HD групите. Абсолютна телесна вода (ND = 225 ± 22 и HD = 249 ± 26g, p

Определяне на хормон и метаболит

Серумни концентрации на глюкоза (ND = 99 ± 19 и HD = 114 ± 33 mg/dl, p

Цикълът на гранулирана хиперкалорична диета, използван в това проучване, е ефективен за насърчаване на затлъстяването при плъхове. Това заключение се основава на констатацията за увеличаване на телесното тегло и телесните мазнини, свързани със съпътстващи заболявания с нарушен глюкозен толеранс, хиперинсулинемия, хиперлептинемия, хипергликемия, дислипидемия и повишено артериално налягане.

Въпреки липсата на излишна калорийна консумация, нарастването на телесното тегло се увеличава при HD плъховете. Увеличението на телесното тегло е следствие от подобряването на съхранението на телесните мазнини, тъй като нарастващата калорийна плътност се дължи на по-високия състав на мазнините, т.е. Тази интерпретация се основава на предишни проучвания, които показват високо натрупване на мазнини, когато повече енергия идва от хранителните мазнини, отколкото от въглехидратите или протеините (21,22). Повишеното наддаване на телесно тегло, предизвикано от диетата в настоящата работа, е в съгласие с някои проучвания, които са използвали кафетерия (10,11) или хиперкалорични диети (6,7,23), но не и с всички проучвания (16,24, 25). Фактът, че времето за достигане на увеличаване на телесното тегло в нашата диета е подобно на други модели (7,11), дава сила на нашата интерпретация.

В заключение, резултатите от това проучване показват, че моделът на хиперкалоричен диетичен цикъл на пелети насърчава затлъстяването при плъхове Wistar и показва няколко характеристики, които са често свързани с човешкото затлъстяване, включително високо артериално налягане, инсулинова резистентност, хипергликемия, хиперинсулинемия, хиперлептинемия и дислипидемия Следователно този диетичен модел може да е подходящ за систематично изследване на ролята на хранителните мазнини в регулирането на телесното тегло и други въпроси, пряко свързани със затлъстяването.

ПРИЗНАНИЯ

Авторите биха искали да благодарят на José Carlos Georgete, Mário Baptista Bruno и Sandra Fábio за техническата помощ. Този ръкопис е коригиран и редактиран от местни англоговорящи със съответен опит в BioMed Proofreading (Cleveland, Ohio, USA). В това проучване няма конфликт на интереси.

1. Световна здравна организация - СЗО [начална страница в Интернет]. Затлъстяване и наднормено тегло. Женева; 2006. Достъпно от: http://www.who.int./mediacentre/factsheets/fs311. [Връзки]

2. Lubrano-Berthelier C, Cavazos M, Dubern B, Shapiro A, Stunff CL, Zhang S, et al. Молекулярна генетика на свързани с човешкото затлъстяване MC4R мутации. Ann N Y Acad Sci. 2003; 994: 49-57. [Връзки]

3. Карол J, Voisey J, Daal AV. Миши модели на затлъстяване. Clin Dermatol. 2004; 22: 345-9. [Връзки]

4. Astrup A, Buemann B, Western P, Toubro S, Raben A. Затлъстяването като адаптация към диета с високо съдържание на мазнини: доказателства от проучване в напречно сечение. Am J Clin Nutr. 1994; 59: 350-5. [Връзки]

5. Lissner L, Heitmann BL. Диетични мазнини и затлъстяване: доказателства от епидемиологията. Eur J Clin Nutr. 1995 49: 79-90. [Връзки]

6. Woods SC, Seeley RJ, Rushing PA, D´Alessio D, Tso P. Контролирана диета с високо съдържание на мазнини предизвиква синдром на затлъстяване при плъхове. J Nutr. 2003; 133: 1081-7. [Връзки]

7. Relling DP, Esberg LB, Fang CX, Johnson WT, Murphy EJ, Carlson EC, et al. Юношеското затлъстяване, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини, води до дисфункция на кардиомиоцитите и регулиране на транскрипционния фактор на foxo3a, независимо от липотоксичността и апоптозата. J Хипертенс. 2006; 24: 549-61. [Връзки]

8. Beltowski J, Wojcicka G, Gorny D, Marciniak A. Ефектите на индуцираното от храната затлъстяване върху липидната пероксидация, антиоксидантните ензими и общия плазмен антиоксидантен капацитет. J Physiol Pharmacol. 2000; 51: 883-96. [Връзки]

9. Dourmashkin JT, Chang GQ, Gayles EC, Hill JO, Fried SK, Julien C, et al. Различни форми на затлъстяване като функция от състава на диетата. Int J Obes. 2005; 9: 1-11. [Връзки]

10. Sclafani A, Springer D. Диетично затлъстяване при възрастни плъхове: прилики със синдромите на хипоталамуса и човешкото затлъстяване. Физиол Бехав. 1976; 17: 461-71. [Връзки]

11. Esteve M, Immaculada R, Fernandez-Lopez JA, Remesar X, Alemany M. Ефекти от диета в кафенето върху енергийния прием и баланса при плъхове Wistar. Физиол Бехав. 1994; 56: 65-71. [Връзки]

12. West DB, York B. Диетични мазнини, генетично предразположение и затлъстяване: уроци от модели на животни. Am J Clin Nutr. 1998; 67: 505S-12S. [Връзки]

13. Akiyama T, Tachibana I, Shirohara H, Watanabe N, Otsuki M. Високомаслената хиперкалорична диета предизвиква затлъстяване, непоносимост към глюкоза и хиперлипидемия при нормални възрастни мъжки плъхове wistar. Diab Res Clin Pract. 1996; 31: 27-35. [Връзки]

14. Jang I, Hwang D, Lee J, Chae K, Kim Y, Kang T. Физиологична разлика между податливи на затлъстяване и устойчиви на затлъстяване плъхове Sprague Dawley в отговор на умерена диета с високо съдържание на мазнини. Exp Anim. 2003; 52: 99-107. [Връзки]

15. Surwit RS, Feinglos MN, Rodin J, Sutherland A, Petro AE, Opara EC, et al. Диференциални ефекти на мазнините и захарозата върху развитието на затлъстяване и диабет при мишки C57BL/6J и A/J. Метаболизъм. 1995; 44: 645-51. [Връзки]

17. Келдал. Официални методи за анализ. 12. изд. Вашингтон: Асоциация на официалните химици в селското стопанство. 1970 г. [Връзки]

18. Green SM, Burley VJ, Blundell JE. Ефект на храните, съдържащи мазнини и захароза, върху размера на епизодите на хранене и енергийния прием при слаби мъже: потенциал за причиняване на свръхконсумация. Eur J Clin Nutr. 1994; 48: 547-55. [Връзки]

19. Blundell JE, Burley VJ, Cotton JR, Lawton CL. Диетични мазнини и контрол на енергийния прием: оценка на ефекта от мазнините върху размера на храненето и ситостта след хранене. Am J Clin Nutr. 1993; 57: 777-8. [Връзки]

20. Trayhurn P, Beattie JH. Физиологична роля на мастната тъкан: с мастна тъкан като ендокринен и секреторен орган. Proc Nutr Soc. 2001; 60: 329-39. [Връзки]

21. Lean ME, James WP. Метаболитни ефекти на изоенергетичния хранителен обмен в продължение на 24 часа във връзка със затлъстяването при жените. Int J Obes. 1988; 12: 15-27. [Връзки]

22. Horton TJ, Drougas H, Brachey A, Reed GW, Peters JC, Hill JO. Прехранване с мазнини и въглехидрати при хората: различни ефекти върху съхранението на енергия. Am J Clin Nutr. 1995; 62: 19-29. [Връзки]

23. Barnes MJ, Lapanowski K, Conley A, Rafols JA, Jen KLC, Dunbar JC. Храненето с високо съдържание на мазнини е свързано с повишено кръвно налягане, активност на симпатиковия нерв и хипоталамусни му опиоидни рецептори. Мозъчен Res Bull. 2003; 61: 511-9. [Връзки]

24. Okere IC, Chandler MP, McElfresh TA, Rennison JH, Sharov V, Sabbah HN, et al. Диференциални ефекти на диетите с наситени и ненаситени мастни киселини върху апоптозата на кардиомиоцитите, мастното разпределение и серумния лептин. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006; 291: 39-44. [Връзки]

25. Pinotti MF, Silva MD, Sugizaki MM, Diniz YS, Sant'Ana LS, Aragon FF, et al. Ефект на ненаситените мастни киселини върху работата на миокарда, метаболизма и морфологията. Braz J Med Biol Res. 2006; 39: 305-12. [Връзки]

26. Паусова З. От големи мастни клетки до високо кръвно налягане: път към свързаната със затлъстяването хипертония. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2006; 15: 173-8. [Връзки]

27. Fitzgerald SM, Henegar JR, Brands MW, Henegar LK, Hall JE. Сърдечно-съдови и бъбречни реакции при диета с високо съдържание на мазнини при плъхове Осборн-Мендел. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2001; 281: H547-52. [Връзки]

28. Boustany-Kari CM, Gong M, Akers WS, Guo Z, Cassis LA. Повишената съдова съкратимост и намаленият поток на коронарните артерии при плъхове правят хипертония от затлъстяване, предизвикано от диета. Int J Obes. 2006; 14: 778-86. [Връзки]

29. Tripathy D, Mohanty P, Dhindsa S, Syed T, Ghanim H, Aljada A, et al. Повишаването на свободните мастни киселини предизвиква възпаление и влошава съдовата реактивност при здрави индивиди. Диабет. 2003; 52: 2882-7. [Връзки]

30. Defronzo RA, Cooke CR, Andres R, Faloona GR, Davis PJ. Ефектите на инсулина върху бъбречното боравене с натрий, калий, калций и фосфат при човека. J Clin Invest. 1975; 55: 845-55. [Връзки]

31. Ren J. Лептин и хиперлептинемия - от приятел на враг за сърдечно-съдова функция. J Ендокринол. 2004; 181: 1-10. [Връзки]

32. Wang CC, Goalstone ML, Draznin B. Молекулярни механизми на инсулинова резистентност, които оказват влияние върху сърдечно-съдовата биология. Диабет. 2004; 53: 2735-40. [Връзки]

33. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Метаболитният синдром. Лансет. 2005; 365: 1415-28. [Връзки]

34. Proietto J. Механизми на инсулинова резистентност, причинени от хранителна токсичност. Хепатол Res. 2005; 33 (2): 87-91. [Връзки]

35. Mlinar B, Marc J, Janez A, Pfeifer M. Молекулярни механизми на инсулинова резистентност и свързани заболявания. Clinica Chimica Acta. 2007; 375: 20-35. [Връзки]

Кореспонденция на:
Антонио Карлос Чиконя
Departamento de Clínica Médica - FMB-Unesp
Distrito de Rubião Jr., s/n; Botucatu/SP.
Имейл: [email protected]

Recebido em 4/3/2008
Aceito em 4/7/2008

Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е отбелязано друго, е лицензирано под лиценз Creative Commons Attribution