DIO мишките имат нарушено генериране и поддържане на ефекторни и централни ефекторни Т-клетъчни популации памет [90,98,99].

затлъстяване

Свързани термини:

  • Инсулинова резистентност
  • Серозит
  • Инсулин
  • Лептин
  • Автофагия
  • Липидна диета
  • Затлъстяване
  • Мастна тъкан
  • Инсулинова чувствителност

Изтеглете като PDF

За тази страница

Спонтанни, хирургически и химически индуцирани модели на заболяване

ПЛЪХОВЕ, ПРИНУДЕНИ С ХРАНИТЕЛНО ЗАТЪЛВАНЕ.

Този диетично индуциран затлъстяване (DIO) предразположен модел на затлъстяване е безпороден, албинос и полигенен модел, който е селективно отгледан за развитие на затлъстяване, свързано с нарушен глюкозен толеранс, дислипидемия и инсулинова резистентност, когато се храни с високо съдържание на мазнини и захароза и висококалорична диета (Levin et al., 1997). Плъхът е полезен модел за изследване на затлъстяването, тъй като затлъстяването се изразява само когато плъховете се хранят с диета с умерено високо съдържание на енергия и мазнини, позволяваща контрол на степента на затлъстяване и производството на лептин. Затлъстяването при DIO плъхове споделя много характеристики на състоянията на човешкото затлъстяване, включително полигенно наследяване, инсулинова резистентност, намалена секреция на растежен хормон и склонност към окисляване на въглехидратите, за предпочитане над мазнините (Levin and Dunn-Meynell, 2000). Подобно на много хора със затлъстяване, DIO плъховете намаляват скоростта на метаболизма си в покой, когато се ограничават калорично и се връщат към предишното си телесно тегло, когато ограничението бъде прекратено (Levin and Dunn-Meynell, 2000).

DIO плъхът е разработен чрез селективно размножаване на група безплодни CD (плъхове Sprague-Dawley). CD плъховете развиват бимодални затлъстели и слаби популации, когато се хранят с високоенергийна диета. След хранене на плъховете с високомаслена, високоенергийна диета (Research Diets D 122266B; Research Diets, New Brunswick, NJ), базирана на кондензирано мляко, бяха избрани бимодални групи животни за по-нататъшно размножаване с цел разработване на DIO и линии, устойчиви на диета . Линията DIO е избрана за високо наддаване на тегло; линията, устойчива на диета, за ниско наддаване на тегло (Levin et al., 1997).

В проучвания, съпоставени с теглото, използващи редовна лабораторна диета (4% мазнини), плъховете DIO са имали 44% по-голяма трупна мазнина, отколкото резистентните на диета плъхове с подобен енергиен прием и ефективност на храненето. Основното ниво на инсулин при плъховете DIO е 70% по-високо, а глюкозата в кръвта с 14% по-високо от нивата на резистентните към диета плъхове. По-нататък беше отбелязано, че плъховете DIO са яли 25% повече храна в сравнение с приема на резистентни към диета животни и са натрупали 115% повече телесно тегло (Levin et al., 2000; Levin and Dunn-Meynell, 2002).

DIO плъхът е полезен модел за изследвания на нелептиндефицитно затлъстяване и за изследване на глюкозен толеранс и инсулинова резистентност, „метаболитен синдром X“. DIO плъхът развива значително затлъстяване с нормални нива на лептин, докато повечето други модели на затлъстяване са с липса на лептин. В допълнение, плъхът DIO може да се използва за изследване на развитието на хипертония в състояние на затлъстяване; развитие на съдови и бъбречни промени са често срещани. В това отношение плъхът DIO наподобява затлъстяването на хора (Dobrian et al., 2000).

Роля на обонянието за хранително поведение

Инсулинова резистентност и недостатъци на EOG

Фигура 10. Промени в обонятелната физиология и поведение при мишки в отговор на поддържането на диета с високо съдържание на фруктоза

Данни взети/модифицирани с разрешение от Riviere et al. (2016) .

Развиващи се концепции на лептина

Резистентност към лептин и затлъстяване

Индуцираното от диетата затлъстяване при мишки и хора обикновено се свързва с нечувствителност към лептин, с високо циркулиращи нива на лептин и намалени ефекти на анорексигенен лептин и е наречено „лептинова резистентност“. Развитието на лептинова резистентност може да включва няколко нива и етапи, включително механизми за транспортиране на лептин, клетъчни сигнални механизми, както и реорганизация на аксоналните процеси.

Лептинът е твърде голям протеин, за да премине кръвно-мозъчната бариера чрез перфузия и за достъп до лептин в мозъка е необходим наситен, регулиран транспортер. Затлъстелите лица показват намален транспортен капацитет на серумен лептин в цереброспиналната течност, което предполага, че мозъкът е изложен на по-ниски нива на лептин от наличните в серума на затлъстелите индивиди. Това се подкрепя допълнително от факта, че лептиновата резистентност при гризачи може да бъде подобрена (макар и не напълно възстановена) чрез централно приложение на лептин, като по този начин се заобикаля кръвно-мозъчната бариера и необходимостта от транспортна система и се посочва, че дефектният лептинов транспорт изобразява един компонент в развитието на лептинова резистентност.

Фигура 5. Схематичен модел на лептинова сигнализация чрез LepRb, водеща до активиране на няколко сигнални пътеки, както и взаимодействие с PTP1B и SOCS-3, което причинява деамплификацията на лептиновата сигнализация.

Концепцията, че лептинът предизвиква собствена резистентност чрез индуциране на SOCS-3 и PTP1B, е обсъждана като механизъм за повишено наддаване на тегло при диета с високо съдържание на мазнини. Всъщност, хроничните и централни вливания на лептин причиняват лептинова резистентност с течение на времето. За разлика от това, ниските нива на лептин са често свързани с повишена чувствителност към лептин, например, на гладно или дефицитни на лептин ob/ob мишки са известни, че реагират по-чувствително на лечение с лептин. Еволюционното значение на система с големи анорексигенни лептинови ефекти, когато телесното тегло вече е ниско, не изглежда благоприятно. Въпреки това, за да се оцени способността да се преживяват периоди, изискващи енергия, като репродукция, чувствителната система за комуникация на запасите от телесни мазнини би била особено важна по време на глад и следователно, когато запасите от мазнини са ниски.

Последни постижения в нутригенетиката и нутригеномиката

4 Животински модели и проучвания In vitro

В модел на мишки със затлъстяване, предизвикано от диета, диета с високо съдържание на калций в продължение на 21 седмици променя експресията на 129 гена в мастната тъкан, особено тези, които участват в биологичните пътища на сигнализиране за инсулин и адипоцитокин и метаболизъм на мастни киселини. 37 Висококалциевата диета в продължение на 14 дни също променя експресията на 10 гена в дебелото черво на плъхове, особено гена на лигавицата пентраксин (Mptx), който е специфичен за дебелото черво и е свързан с оборота на клетките на дебелото черво и заболяването. 38 Сравнителен подход на микрочиповете при три различни модела мишки на рак на дебелото черво, хранени със западна диета, показва, че увеличаването на калция и витамин D в храната може да бъде ефективно за инхибиране на образуването на тумори. 39 Също така, ниският калций е свързан с промяна в генната експресия при мишки и Caco-2 клетки, получени от човешки аденокарцином върху маркери на възпаление, детоксикация и система на витамин D (защита срещу туморогенеза). 40

Животински модели на диетично затлъстяване

Заключения

Том 2

Животински модели на хранене с високо съдържание на мазнини и индуцирано от майката диети

Моделите на гризачи при диета, предизвикано от затлъстяване, са били най-често срещаните модели, използвани за изследване на ефектите от затлъстяването върху бременността и кърменето. Обикновено затлъстяването се предизвиква чрез хранене с високочестотна диета, като се използва или диета в стил кафене, където чау гриза се допълва с висококалорични човешки закуски 439 443 479–481 или полупречистена диета, използваща свинска мас или растително масло като основен източник на мазнини. 445 482 483 Има ползи и падения и от двете парадигми на HF хранене. Диетите в стил кафене са по-представителни за човешкото състояние; обаче конкретният източник на калории не е толкова добре контролиран, колкото при полупречистените високочестотни диети. Освен това, когато гризачът остави сам да избира храната си, има потенциал за недостиг на основни хранителни вещества, което може да има неблагоприятни ефекти върху лактацията, независимо от високочестотното хранене. 484 485 Накрая, важно е да се разгледа съставът на мастните киселини, използвани за предизвикване на затлъстяване, тъй като различните видове мазнини оказват значително влияние върху състава на млякото. 22 480 486

Освен това заключенията, които могат да бъдат направени от проучвания с индуцирани от диетата модели на затлъстяване, са объркани от проблема, че самите СН диети могат да имат ефект върху лактацията, отделно от ефектите от затлъстяването. Обикновено краткотрайно излагане на високочестотни диети се използва при слаби животни за дисекция на тези два ефектора. 445,487–489 Този подход е особено полезен при изследване как HF храненето влияе на различните етапи от развитието на млечните жлези. Разделянето на ефектите от хроничното високочестотно хранене от затлъстяването е по-голямо предизвикателство. За да постигнат тази цел, някои изследователи са прехвърлили HF, затлъстели животни на диета с ниско съдържание на мазнини по време на бременност, лактация или и двете. 490 Подобен подход обаче отразява остра диетична промяна, а не дисекция на хронично СН, хранене от ефектите на затлъстяването.

Метаболитно профилиране и биомаркери на диабет тип 2 и ефективна оценка на капсулата Tianqi Jiangtang

Xijun Wang,. Айхуа Джанг, в Чинмедомика, 2015

18.1 Въведение

Затлъстяване

Доминик С. Нг, във Витамини и хормони, 2013

2.3 Дефицитът на LDL рецептор увеличава защитните фенотипове на дефицит на LCAT при мишки

Животински модели на трансгенерационни епигенетични ефекти

Диета-индуцирани изследвания на затлъстяването

Изследвания са изследвали дали индуцираното затлъстяване при родители от мъжки и женски пол води до трансгенерационни ефекти. В случая на мъжкия пол, промените в диетичното състояние биха засегнали само гените, които той предава на своето потомство. За разлика от това, диетата на майката F0 може да повлияе на епигенетичното състояние на нейната зародишна линия и също така да има пряк ефект върху нейното развиващо се потомство (F1) и зародишните клетки F1, които пораждат поколението F2. Следователно, всеки наблюдаван ефект при тези F2 потомци може да не е от поколение по произход. Въпреки това, имайки предвид това предупреждение, ще разгледаме проучвания, които в по-голямата си част включват само поколенията F2, но не и поколенията F3 и F4 и следователно не са напълно убедителни.

Прилагането на диета с високо съдържание на мазнини (HFD) на мъжки мишки C57Bl6J преди разплод доведе до повишено затлъстяване при потомството F1 и внуците F2. 143 Сперма от мъжки потомци също демонстрира променена генна експресия, промени в микроРНК (miRNA) и общо намалено метилиране на ДНК на зародишните клетки. По-ранно проучване от същата група показа, че индуцираното от диетата затлъстяване при бащата F0 води до намалена плодовитост за мъжкото и женското потомство през поколението F2. 144

Предполага се също, че диетата води до трансгенерационни ефекти при насекомите. Диета с високо съдържание на захар, хранена от женски дрозофилия, осигурява най-малко две поколения ларви на потомство с променен телесен състав, подобрен фенотип, подобен на затлъстяване, и регулиране на избран набор от метаболитни гени. 145 За разлика от това, ларвите на дрозофилия, поддържани на диета с високо съдържание на протеини/ниско съдържание на захар, дават потомство, което претърпява метаморфоза с по-бързи темпове, показва засилено размножаване и променен метаболизъм от тези, получени от родители с ниско съдържание на протеин спрямо захарта диета. 146

Варианти за свързване на генетичната основа за диабет и затлъстяване с рак на гърдата

Шайк Мохамад Наушад,. Виджай Кумар Кутала, в Молекулярно хранене и диабет, 2016

7 Нутригеномика перспектива за намаляване на риска от рак на гърдата, медииран от затлъстяване

Установено е, че ябълковите полифеноли са полезни срещу индуцираното затлъстяване при животински модели, тъй като намаляват нивата на тРНК на свързващия транскрипционен фактор 1 (Srebf1) на Lep, Plin и стерол и увеличават аквапорин 7 (Aqp7), свързващ протеин 1 на адипоцитен енхансер (Aebp1) ) и активирани от пероксизомен пролифератор рецепторни гама коактиватори 1 алфа (Ppargc1a) нива на иРНК в епидидимни адипоцити. 46 Барт и сътр. демонстрира благоприятните ефекти от консумацията на ябълков сок при мъже със затлъстяване, особено при лица с CC генотип на интерлевкин-6 -174 G> C със значително намаляване на телесните мазнини. 47 Доказано е, че добавянето на донори на метил (холин, бетаин, фолиева киселина и витамин В12) по време на лактация към язовири, хранени с високо съдържание на мазнини със захароза, осигурява защита на потомството срещу натрупване на мазнини в черния дроб при консумация на обезогенна диета. 48