Dieta bogată în grăsimi și bogată în zahăr induce splenomegalie care este ameliorată cu exerciții fizice și genisteină
Abstract
Obiectiv
Am testat efectul antrenamentului de exerciții fizice și al tratamentului cu genisteină asupra splenomegaliei la șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, bogată în zahăr (HFSD).
Rezultate
Șoarecii masculi și femele C57BL6 hrăniți cu HFSD conținând 60% grăsimi împreună cu apă potabilă conținând 42 g/L zahăr (55% zaharoză/45% fructoză) timp de 12 săptămâni au prezentat obezitate semnificativă, hiperglicemie și niveluri plasmatice crescute de IL-6. Aceasta a fost însoțită de splenomegalie caracterizată prin greutăți splinei cu 50% mai mari decât șoarecii hrăniți cu chow standard (
Introducere
Obezitatea, diabetul zaharat de tip 2 și alte tulburări metabolice sunt reconceptualizate ca afecțiuni inflamatorii [1, 2]. De exemplu, obezitatea indusă de o dietă bogată în grăsimi, bogată în zahăr (HFSD) este asociată cu creșterea prelungită a markerilor serici proinflamatori precum IL-6 și inflamația în țesuturile periferice, precum și cu dereglarea metabolică, inclusiv rezistența la insulină și leptină [3], 4]. Deși efectele dereglării metabolice și ale inflamației induse de dietă sunt documentate pe scară largă în multe organe, efectele sale asupra morfologiei splinei nu au fost încă caracterizate pe deplin.
Splina este cel mai mare organ limfoid secundar din corp și este compusă din două regiuni funcționale, pulpa albă și roșie. Pulpa albă este un țesut limfoid care conține celule imune care vizează agenții patogeni transmisibili din sânge, în timp ce pulpa roșie este un loc al eritrofagocitozei [5, 6]. S-a arătat că inflamația indusă de HFSD modulează funcția splenică provocând o externare crescută a fosfatidilserinei celulelor roșii din sânge și promovând astfel interacțiunea cu macrofagele eritrofagocitozei [6] și inducând hematopoieza extramedulară a celulelor asemănătoare monocitelor secundare inflamației [7]. Aceste modificări ale funcției splenice și morfologiei au fost implicate în patogeneza diabetului zaharat și a bolilor cardiovasculare legate de obezitate și a bolilor renale [6, 8]. Prin urmare, modalitățile terapeutice care mențin morfologia splenică normală în starea obeză se pot dovedi benefice pentru sănătatea pe termen lung.
În acest studiu, am examinat markerii metabolici și proinflamatori, greutatea splinei și histomorfometria splinei la șoarecii hrăniți cu HFSD și tratați fie cu exerciții fizice, fie cu izoflavonă genisteină, sau ambii. S-a demonstrat că tratamentul cu exerciții fizice și izoflavone ameliorează inflamația periferică prin acțiuni antioxidante și prin reducerea nivelului de citokine proinflamatorii [3, 9, 10]. În acest studiu, facem ipoteza că exercițiul și tratamentul cu genisteină la șoarecii hrăniți cu HFSD atenuează modificările induse de dietă în greutatea splinei și morfologie.
Textul principal
Metode
După sacrificii la o vârstă de 4 luni, splina a fost recoltată, cântărită și încorporată în blocuri de parafină. Splinele au fost apoi secționate longitudinal în linia mediană la 5 μm grosime și colorate cu hematoxilină și eozină (H&E) pentru evaluare histologică sub microscopie ușoară. ImageJ (v1.6, NIH) a fost folosit pentru a măsura aria splinei și raportul dintre pulpa albă și roșie, calculată ca [(zona pulpei roșii - zona pulpei albe)/zona pulpei albe]. Mărirea uneia sau ambelor regiuni splenice poate indica disfuncție. Plasma a fost colectată pentru măsurarea glucozei (Autokit, Wako Diagnostics, Richmond, VA, SUA), insulină și IL-6 (Milliplex Assay, Millipore, Billerica, MA, SUA) urmând instrucțiunile producătorilor. ANOVA bidirecțional a fost utilizat pentru a testa diferențele dintre grupurile de tratament și între femei și bărbați. Semnificația a fost stabilită la 0,05), dar șoarecii hrăniți cu HFSD au avut o masă corporală semnificativ mai mare decât șoarecii slabi FIG. 1
Comparațiile dintre greutățile splinei au arătat că șoarecii hrăniți cu HFSD aveau spline semnificativ mărite în raport cu șoarecii slabi ( 0,05, FIG. 2). Șoarecii hrăniți cu HFSD și tratați atât cu genisteină, cât și cu exerciții fizice au avut o greutate redusă a splinei și un raport de pulpă roșu-alb în comparație cu șoarecii hrăniți cu HFSD singur FIG. 2
Secțiuni histologice reprezentative ale splinei pentru fiecare grup de tratament. Rețineți celularitatea ridicată a șoarecilor hrăniți cu control HFSD, care nu este prezentă în aceeași măsură în HFSD tratat cu exerciții fizice și/sau genisteină. Șoarecii hrăniți cu HFSD au, de asemenea, numeroase macrofage în pulpa roșie (asteriscuri) în comparație cu celelalte grupuri de tratament. Aspectul morfologic splenic nu a diferit în funcție de sex. LN, șoareci slabi hrăniți cu dietă standard (n = 10 femele, 8 masculi); HFSD, dietă bogată în grăsimi, bogată în zahăr (n = 9 femele, 9 bărbați); Ex, exercițiu (n = 9 femele, 10 bărbați); Gene, genisteină (n = 8 femele, 8 masculi); GenEx, genisteină și exerciții (n = 10 femele, 8 bărbați). RP, pastă roșie; WP, pastă albă. Analiza histologică a fost efectuată pe toți cei 100 de șoareci. Pata H&E. Bară de scalare 50 μm