Dieta bogată în grăsimi - Neuropatia indusă de pre-diabet și diabetul cu obezitate

Efectele dietei „sănătoase” și inhibarea aldozei reductazei

  1. Irina G. Obrosova 1,
  2. Olga Ilnytska 1,
  3. Valeriy V. Lyzogubov 1,
  4. Ivan A. Pavlov 1,
  5. Nazar Mashtalir 1,
  6. Jerry L. Nadler 2 și
  7. Viktor R. Drel 1
  1. 1 Centrul de cercetare biomedicală Pennington, Universitatea de Stat din Louisiana, Baton Rouge, Louisiana
  2. 2 Divizia de endocrinologie și metabolizare, Universitatea din Virginia Health Science System, Charlottesville, Virginia
  1. Adresați cererile de corespondență și retipărire către Irina G. Obrosova, dr., Pennington Biomedical Research Center, Louisiana State University, 6400 Perkins Rd., Baton Rouge, LA 70808. E-mail: obrosoigpbrc.edu

Efectele dietei „sănătoase” și inhibarea aldozei reductazei

Abstract

OBIECTIV-Subiecții cu obezitate alimentară și pre-diabet au un risc crescut de a dezvolta atât încetinirea conducerii nervoase, cât și neuropatie mică a fibrelor senzoriale. Modelele animale ale acestui tip de neuropatie nu au fost descrise. Acest studiu a evaluat modificările neuropatice și adaptabilitatea lor la intervenții dietetice și farmacologice la șoareci hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi (HFD), un model de pre-diabet și obezitate alimentară.

neuropatia

PROIECTARE ȘI METODE DE CERCETARE—Șoarecii C57BL6/J femele au fost hrăniți cu diete normale sau HFD timp de 16 săptămâni.

REZULTATE—Șoarecii hrăniți cu HFD au dezvoltat obezitate, au crescut concentrațiile plasmatice de FFA și insulină și au afectat toleranța la glucoză. Au avut, de asemenea, deficite de conducere nervoasă și senzorială, alodinie tactilă și hipoalgezie termică, în absența pierderii fibrelor nervoase intraepidermice sau a atrofiei axonale. În ciuda absenței hiperglicemiei evidente, șoarecii au prezentat o activitate crescută a căii sorbitolului în nervul periferic, precum și 4-hidroxinonenal adduct nitrotirozină și poli (ADP-riboză) și supraexpresie 12/15-lipoxigenază în nervii periferici și neuronii ganglionului rădăcinii dorsale . O hrănire de 6 săptămâni cu chow normal după 16 săptămâni cu HFD a atenuat alodinia tactilă și, în esență, a corectat hipoalgezia termică și deficitul de conducere senzorială a nervului, fără a afecta încetinirea conducerii nervului motor. Chow normal care conține fidarestat inhibitor de aldoză reductază (16 mg · kg -1 -1 zi -1) a corectat toate modificările funcționale ale neuropatiei induse de HFD.

CONCLUZII—Similar cu subiecții umani cu pre-diabet și obezitate, șoarecii hrăniți cu HFD dezvoltă anomalii funcționale ale nervilor periferici, dar nu structurali, și, prin urmare, sunt un model adecvat pentru evaluarea abordărilor dietetice și farmacologice pentru a opri progresia și a inversa neuropatia diabetică în stadiul incipient a bolii.

  • DRG, ganglion rădăcină dorsală
  • HFD, dietă bogată în grăsimi
  • HNE, hidroxinonenal
  • IGT, toleranță la glucoză afectată
  • MNCV, viteza de conducere a nervului motor
  • NEFA, acid gras neesterificat
  • NT, nitrotirozină
  • PARP, poli (ADP-riboză) polimerază
  • PDN, neuropatie diabetică periferică
  • SNCV, viteza de conducere nervoasă a senzorului
  • TBS, soluție salină tamponată cu Tris

Documentația clinică a neuropatiei obezității și pre-diabetului dictează necesitatea dezvoltării unor modele animale adecvate pentru studierea mecanismelor patogenetice și a tratamentelor potențiale. Un studiu recent (11) la șobolanii grași Zucker a caracterizat neuropatia pre-diabetului și obezitatea cauzată de o combinație de factori ereditari și nutriționali. Nu a fost descris un model animal cu fond genetic normal și PDN indus de obezitate alimentară, care s-ar potrivi în mod ideal studiilor de intervenție dietetică și de stil de viață. Aici, oferim dovezi că, asemănător cu subiecții umani cu obezitate alimentară și IGT, șoarecii alimentați cu dietă bogată în grăsimi (HFD) dezvoltă anomalii funcționale ale nervului periferic, dar nu structurale și, prin urmare, reprezintă un model adecvat pentru evaluarea abordărilor dietetice și farmacologice ale stopează progresia și inversează neuropatia diabetică în stadiul incipient al bolii. Anomaliile metabolice cheie arătate anterior contribuind la PDN [creșterea activității căii sorbitolului, stresul oxidativ-nitrozativ, activarea poli (ADP-riboză) polimerazei [PARP] și supraexprimarea 12/15-lipoxigenazei] sunt identificabile în stadiul IGT, înainte dezvoltarea hiperglicemiei de post.

PROIECTAREA ȘI METODELE CERCETĂRII

Reactivi.

Anestezie, eutanasie și prelevare de țesuturi.

Animalele au fost sedate cu CO2 (12) și ucise imediat prin luxația colului uterin. Un nerv sciatic de la fiecare șoarece (punct de timp de 16 săptămâni) a fost disecat rapid și înghețat în azot lichid pentru evaluarea ulterioară a concentrațiilor intermediare ale căii sorbitolului și a expresiei 12/15-lipoxigenazei. Un alt nerv sciatic, ganglionii rădăcinii dorsale (DRG) și tampoanele piciorului au fost fixați în formalină tamponată normală cu 4%. Nervul sciatic și DRG au fost utilizate pentru a evalua aductele NT, 4-HNE, poli (ADP-riboză) și 12/15-lipoxigenaza prin histochimie imunofluorescentă. Aductele NT și HNE sunt variabile general acceptate ale leziunii induse de peroxinitrit și peroxidarea lipidelor (o amprentă a stresului oxidativ), respectiv. Picioarele au fost utilizate pentru a evalua densitatea fibrelor nervoase intraepidermice. Nervii tibiali au fost fixați (vezi mai jos) și ulterior utilizați pentru evaluarea diametrului fibrei mielinizate și a grosimii mielinei. Nervii sciatici de la șobolani în vârstă de 22 de săptămâni au fost tratați în mod similar și utilizați pentru evaluarea variabilelor descrise mai sus.