•  

Юки Окада

1 Училище по ветеринарна медицина, Университет по ветеринария и наука за живота на Nippon, Мусашино, Япония

Хиромичи Уено

2 Японски медицински център за животни, Шибуя, Япония

Takayuki Mizorogi

1 Училище по ветеринарна медицина, Университет по ветеринария и наука за живота на Nippon, Мусашино, Япония

Кенджи Охара

1 Училище по ветеринарна медицина, Университет по ветеринария и наука за живота на Nippon, Мусашино, Япония

Ко Кавасуми

1 Училище по ветеринарна медицина, Университет по ветеринария и наука за живота на Nippon, Мусашино, Япония

Тоширо Арай

1 Училище по ветеринарна медицина, Университет по ветеринария и наука за живота на Nippon, Мусашино, Япония

Свързани данни

Всички набори от данни, генерирани за това проучване, са включени в ръкописа/допълнителните файлове.

Резюме

Въведение

Затлъстяването е сериозен проблем за общественото здраве по целия свят. Според доклад на Световната здравна организация (СЗО) се изчислява, че над 1,9 милиарда възрастни хора (39%) по света са с наднормено тегло, от които над 650 милиона (

Междувременно изглежда, че подгрупа от лица със затлъстяване не е изложена на повишен риск от метаболитни усложнения на затлъстяването, а субфенотипите на затлъстяването се наричат ​​метаболитно здравословно затлъстяване (MHO) в хуманната медицина (22–24). Понякога се наблюдават затлъстели котки без значителни здравословни проблеми и тези котки могат да бъдат категоризирани към MHO.

В това проучване измерихме промените в плазмените концентрации на биомаркери (метаболити, възпалителни маркери, хормони и ензими) и висцерална мастна маса, използвайки компютърна томография (КТ) при котки с различни оценки на телесното състояние (BCS). Целта на това проучване е да се определи болестта на затлъстяването при котки, използвайки CT изображения и плазмени биомаркери за правилно диагностициране на затлъстяването в ранния му стадий.

Материали и методи

Животни

Десет котки, собственост на клиенти (на възраст 2–12 години, кастриран мъж, осем смесени породи, една американска късокосместа, една руска синя) с различна BCS от ветеринарна болница в Токио бяха включени в изследването. Измерва се телесно тегло и телесно състояние (по скала от 1 до 9, където 1 е мършав, 5 е идеален и 9 е изключително мазен) (25). Информирано съгласие беше получено от всеки клиент в писмена форма. Информираното съгласие включваше информация за възможния риск, ползи и граници на изследване. Десет здрави контролни котки (шест женски, четири мъжки, 2-3 годишни, смесени породи) бяха поддържани за лабораторни експерименти в Narita Animal Science Laboratory Co., Ltd. (Narita, Chiba) и хранени с търговски диети. Етично одобрение за това проучване е от Narita Animal Science Laboratory Co., Ltd., Комитет по етични изследвания на животните (19–05).

Вземане на кръв и анализ на метаболит, хормон и ензим

Кръвта преди хранене се събира от яремната вена, а плазмата и серумът се разделят чрез центрофугиране с и без хепарин като антикоагулант. Плазмените и серумните проби се съхраняват при -80 ° C до употреба. Плазмените концентрации на глюкоза, триглицериди (TG) и аспартат аминотрансфераза (AST) и аланин аминотрансфераза (ALT) бяха измерени с помощта на автоанализатор (JCA-BM2250, JEOL Ltd., Токио, Япония) с реагентите на производителя във FUJIFILM Monolith Co., Ltd. (Токио, Япония). Концентрациите на неестерифицирани мастни киселини в плазмата (NEFA) бяха измерени с търговски комплект (NEFA-C тест, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Токио, Япония). Плазмените концентрации на малондиалдехид (MDA) и адипонектин бяха измерени с търговски комплект, NWLSSTM комплект за анализ на малондиалдехид (Northwest Life Science Specialities, LLC, Ванкувър, Канада) и комплект за ELISA адипонектин за мишки/плъхове (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Токио, Япония ), съответно. Концентрациите на серумен амилоид A (SAA) бяха измерени с търговски комплект, CAT SERUM AMYLOID A (SAA) ELISA (Life Diagnostics, Inc., West Chester, PA, USA).

Измерване на подкожни и висцерални мастни зони чрез CT

Подкожните и висцералните мастни зони (SFA и VFA) бяха измерени с помощта на изображения на компютърна томография с напречно сечение (CT). Клиентски собственици на котки (по двама от BCS 5, 6, 7, 8 и 9/9 групи) бяха задържани във вентрална легналост без анестезия. CT изображенията са получени на три места, 3-ти, 5-ти и 7-ми гръбначен прешлен (L3, L5 и L7) на субектите, като се използва многослоен CT (BrightSpeed ​​осем реда, GE Healthcare, Токио, Япония). Условията за изобразяване бяха както следва; напрежение на тръбата от 120 kV, ток на тръбата от 118 mA и дебелина на режещите изображения от 1,25 mm. Сканираните изображения бяха реконструирани чрез функцията за реконструкция RETRO на CT скенера и обработени с помощта на вграден скенер. Изображенията са качени на отделна работна станция, на която е инсталиран софтуерът OsiriX. Площта на подкожната мастна тъкан (SFA, cm 2) и висцералната мастна област (VFA, cm 2) са изчислени с помощта на софтуера OsiriX.

Статистика

Измерените стойности се изразяват като средни стойности ± стандартна грешка (SE). Статистическата значимост се определя чрез сдвоен t-тест. Нивото на значимост е зададено на p Фигура 1. При здравата контролна котка с BCS 5/9 и плазмена концентрация на адипонектин, 3,8 μg/ml висцерална мастна област (VFA, 4,3 cm 2) е по-малка от площта на подкожната мастна тъкан (SFA, 19,8 cm 2) и VFA/SFA (V/S) съотношението е 0,22. Обикновената котка със затлъстяване с BCS 9/9 имаше високи плазмени концентрации на адипонектин (21,9 μg/ml) и по-големи VFA (26,6 cm 2) и SFA (43,6 cm 2) от здравия контрол. Съотношението V/S е 0,60, което е малко по-високо от това на здравия контрол. Котката при затлъстяване с BCS 7/9 показва по-голяма VFA (57,5 cm 2) от SFA (24,7 cm 2), съотношение V/S от 2,33 и плазмени концентрации на адипонектин под 3,0 μg/ml.

критерии

Коремни КТ изображения на (А) контрол, (Б) просто затлъстяване и (° С) котки със затлъстяване при позиции L3. (А) Контрол, BCS 5/9; VFA 4,3 cm 2, SFA 19,8 cm 2, V/SA = 0,22; Адипонектин 3,8 μg/ml; (Б) Обикновено затлъстяване, BCS 9/9, VFA 26,6 cm 2, SFA 43,6 cm 2, V/S = 0,60; Адипонектин 21,9 μg/ml; (° С) Затлъстяване, BCS 7/9, VFA 57,5 ​​cm 2, SFA 24,7 cm 2, V/S = 2,33; Адипонектин 2,0 μg/ml. VFA, висцерална мастна област; SFA, подкожна мастна област; V/S, VFA/SFA съотношение.

От горните образи на КТ на корема и концентрации на метаболити и хормони, ние представяме диагностичните критерии за заболяване от затлъстяване, както е показано в таблица 1. Затлъстяването може да бъде диагностицирано, ако котките с наднормено тегло с BCS> 7/9 показват две или повече от следните, ниско съдържание на адипонектин (165 mg/100 ml) и високи стойности на SAA (> 200 ng/ml). Според този критерий от 10 котки, изследвани с CT, четири котки с BCS 6/9–9/9 са диагностицирани като заболявания на затлъстяването, докато други четири котки с BCS 6/9–9/9 са класифицирани като просто затлъстяване.

маса 1

Диагностични критерии за затлъстяване при котки.

Наднормено тегло (BCS> 7/9)
с два или повече от следните симптоми
- Нисък адипонектин (165 mg/100 ml)
- Висока SAA (> 200 ng/mL)

Сравнението на метаболитите и концентрациите на хормони, ензимната активност при котките е показано в таблица 2. Простата група със затлъстяване показва значително по-високи концентрации на адипонектин от тези в контролната група. Плазмената глюкоза, концентрациите на TG, NEFA и дейностите на AST и ALT са подобни на тези в контрола. Групата със затлъстяване показва значително по-високи плазмени концентрации на TG и SAA и по-ниски концентрации на адипонектин от контролната група. Освен това, плазмените концентрации на глюкоза и MDA в групата със затлъстяване са по-високи от тези в здравната контролна група, но разликата не е статистически значима.

Таблица 2

Сравнение на метаболитите на гладно и концентрациите на хормони и ензимната активност в плазмата на котките.

Контрол (n = 10)Обикновено затлъстяване (n = 4)Затлъстяване (n = 4)
BCS5,1 ± 0,27,8 ± 0,8 * 7,7 ± 0,3 *
BW (кг)3,4 ± 0,27,1 ± 1,0 * 6,2 ± 0,4 *
Глюкоза (mg/100 ml)84,0 ± 3,095,0 ± 10,6120,3 ± 2,9
Триглицерид (mg/100 ml)38,5 ± 2,040,0 ± 3,3385,7 ± 308,1 *
NEFA (mEq/L)0,73 ± 0,090,47 ± 0,090,52 ± 0,11
MDA (μmol/L)1,89 ± 0,151,35 ± 0,172,47 ± 0,84
SAA (ng/mL)29,2 ± 8,214,5 ± 14,5469,7 ± 448,3
Адипонектин (μg/ml)5,6 ± 1,015,0 ± 3,2 * 3,2 ± 0,8 *
AST (IU/L)27,5 ± 1,324,8 ± 4,727,3 ± 9,2
ALT (IU/L)42,4 ± 3,735,5 ± 2,137,7 ± 10,7

Стойностите са представени като средни стойности ± SE.

Затлъстяването води до повишено възпаление и оксидативен стрес, които причиняват геномни увреждания и мирехондриална дисрегулация (34, 35). Липидната пероксидация от реактивни кислородни видове (ROS) се ускорява при затлъстели животни (36). Котките със заболяване на затлъстяването показват по-висока концентрация на плазмен MDA, маркер за липидна пероксидация, отколкото контролните и MHO котките. Съобщава се, че добавките с антиоксидантни съединения са ефективни за подобряване на липидния метаболизъм при затлъстели кучета (37). Като лечение на затлъстяване, добавките с антиоксидантни съединения се считат за полезни и при котки.

Това е предварително проучване за класифициране на затлъстяването при котките. Ограниченията на нашето проучване включват малък брой проби и биологични и екологични променливи (възраст, пол, диета), които са неизбежни, когато се използват собствени на клиенти животни от една ветеринарна болница. Тъй като кастрацията е един от факторите, допринасящи за развитието на затлъстяване при мъжки котки (38, 39), е необходимо допълнително проучване с повече животни с различна възраст и пол в различни области, за да се оцени полезността на критериите за заболявания със затлъстяване. Също така, в това проучване, ADN антитялото, използвано за измерване, не е специфично за котешките видове и няма установени референтни стойности за котешки ADN, което не се измерва с помощта на специфичното антитяло за котешки И. Следователно диагностичните критерии, показани в таблица 1, се считат за временни.

При котките разпространението на затлъстяването се е увеличило драстично през последните десетилетия, което прави затлъстяването основна обществена грижа. За да се намалят вредните последици от затлъстяването и свързаните с него заболявания, навременното и правилно идентифициране на рисковите индивиди е наложително. Установяването на критерии за заболяване от затлъстяване въз основа на натрупване на висцерална мастна тъкан и нива на възпалителни маркери ще помогне за правилното диагностициране на затлъстяването при котки.

Заключение

Количеството натрупани висцерални и подкожни мазнини се измерва с компютърна томография (CT) при котки с различна оценка на състоянието на тялото (BCS) от 5/9 до 9/9. BCS не винаги отразява натрупаната площ на висцерална мастна тъкан, която предизвиква провъзпалителни реакции. Затлъстелите котки с натрупана висцерална мазнина показват ниски плазмени концентрации на адипонектин и високи концентрации на SAA, възпалителен маркер. Въз основа на горните резултати се правят нови диагностични критерии за заболяване от затлъстяване, както следва. При котки с висока BCS> 7/9, показващи два или повече от следните три симптома; ниските концентрации на адипонектин, хиперлипидемията и високите концентрации на SAA, ще ги класифицират като болест на затлъстяването. Установяването на критерии за болест на затлъстяването въз основа на количеството на висцералната мастна тъкан и нивата на маркерите за възпаление ще помогне за правилното диагностициране на затлъстяването при котките.

Наличност на данни

Всички набори от данни, генерирани за това проучване, са включени в ръкописа/допълнителните файлове.

Принос на автора

YO и HU допринесоха за концепцията и дизайна на произведението и изготвиха произведението. TM, KO и KK допринесоха за събирането, анализа и интерпретацията на данни. TA допринесе за дизайна на работата и окончателното одобрение на версията, която ще бъде публикувана. Всички автори прочетоха и одобриха окончателната работа.

Изявление за конфликт на интереси

Авторите декларират, че изследването е проведено при липса на каквито и да било търговски или финансови отношения, които биха могли да се тълкуват като потенциален конфликт на интереси.

Благодарности

Бихме искали да благодарим на д-р Лора Чадуик, Life Diagnostics, Inc., за любезното предоставяне на комплекти за измерване на SAA и Narita Animal Science Laboratory Co., Ltd., за техническа подкрепа за поддръжка на животни.