Dieta cu conținut ridicat de grăsimi saturate și carbohidrați scade durata de viață independent de greutatea corporală la șoareci
Alexandre Pastoris Muller
1 Departamentul de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
2 Programul Școlii Universitare de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
Marcelo de Oliveira Dietrich
1 Departamentul de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
2 Programul Școlii Universitare de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
3 Program în semnalizare celulară integrativă și neurobiologie a metabolismului, secțiunea de medicină comparată, Școala de medicină a Universității Yale, New Haven, CT, 06520, SUA
Adriano Martimbianco de Assis
1 Departamentul de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
2 Programul Școlii Universitare de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
Diogo Onofre Souza
1 Departamentul de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
2 Programul Școlii Universitare de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
Luis Valmor Portela
1 Departamentul de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
2 Programul Școlii Universitare de Biochimie, ICBS, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexa I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Brazilia
Abstract
fundal
Obezitatea este o problemă de sănătate care atinge proporții epidemice la nivel mondial. Am investigat efectele unei diete bogate în grăsimi saturate pe tot parcursul vieții și cu un conținut scăzut de carbohidrați (HF) asupra masei corporale, toleranței la glucoză, performanței cognitive și durata de viață a șoarecilor.
Constatări
Șoarecii C57BL/6J au fost hrăniți cu o dietă HF (60% kcal/grăsime) sau diete de control (15% kcal/grăsime) timp de 27 de luni. Jumătate din șoarecii din dieta HF au dezvoltat obezitate (șoareci obezi induceți de dietă (DIO)), în timp ce șoarecii rămași au fost rezistenți la dietă (DR). La vârsta de 8 luni, ambele grupuri DIO și DR au avut un răspuns hiperglicemic crescut în timpul unui test de toleranță la glucoză, care a fost normalizat la șoareci de 16 luni. În acest ultim moment, toate grupurile au prezentat performanțe similare în testele cognitive (labirintul de apă Morris și evitarea inhibitoare). Curbele de supraviețuire ale grupurilor HF și dietă de control au început să divergă la vârsta de 15 luni și, după 27 de luni, rata de supraviețuire a șoarecilor din grupurile DIO și DR a fost de 40%, în timp ce în grupul dieta control a fost de 75%.
Concluzii
AHFdiet a scăzut supraviețuirea șoarecilor independent de greutatea corporală.
Constatări
Dieta bogată în grăsimi scade supraviețuirea
Obezitatea și supraponderabilitatea sunt asociate cu numeroase comorbidități, inclusiv diabetul de tip 2 și tulburările neuropsihiatrice [1-3]. Un stil de viață sedentar și un consum excesiv de diete îmbogățite în grăsimi saturate și/sau glucoză ridicată contribuie la apariția și progresia acestor comorbidități [4,5] ducând la scăderea speranței de viață [6,7]. Efectele ingestiei crescute de grăsimi și carbohidrați din dietă sunt bine stabilizate în modelele de rozătoare, ducând la obezitate și tulburări ale metabolismului glucozei, similar cu cele observate la om [8-10].
Ingerarea unor diete bogate în grăsimi, bogate în grăsimi saturate, duce la modificări metabolice și neurochimice, care contribuie la performanța afectată a rozătoarelor într-o varietate de sarcini comportamentale [8,11]. Atât perturbările periferice, cât și cele centrale, inclusiv hiperglicemia, modificarea expresiei proteinelor sinaptice și a proteinelor de semnalizare, se numără printre modificările implicate în deteriorarea funcției cognitive [6].
O tulpină de rozătoare care este deosebit de susceptibilă la efectele grăsimilor alimentare este șoarecele C57BL/6 [12]. Șoarecii C57BL/6 dezvoltă obezitate severă, hiperglicemie și hiperinsulinemie atunci când sunt hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Cu toate acestea, atunci când conținutul de grăsime se încadrează în intervalul normal, animalele rămân slabe și euglicemice [13]. Interesant este că aproximativ 50% dintre șoarecii C57BL/6 nu devin obezi atunci când sunt hrăniți cu diete bogate în calorii [12,13] indicând diferențe individuale în ceea ce privește creșterea în greutate corporală în astfel de condiții dietetice, în ciuda unui mediu similar și a unui fundal genetic congenic [14,15].
În studiul de față, ne-am propus să identificăm modificările asociate consumului de diete cu conținut ridicat de grăsimi saturate și cu conținut scăzut de carbohidrați (HF) pe durata toleranței la glucoză, performanței memoriei și speranței de viață la șoarecii C57BL/6, comparând acei șoareci care au dezvoltat obezitate (dieta -obezitate indusă, DIO) la cei care erau rezistenți la obezitate (rezistent la dietă; DR).
Disponibilitatea datelor suport
Animale și dietă
Douăzeci și cinci de șoareci masculi C57Bl6, în vârstă de 21 de zile, au fost plasați aleatoriu pe una din cele două diete diferite timp de 27 de luni: o dietă de control (CD, n = 12) sau o dietă HF (n = 13). Dieta HF conținea 60% energie din grăsimi saturate și nesaturate (45% untură de porc și 15% ulei de soia), 15% energie din amidon (porumb) și 25% din proteine (proteine din soia). CD conținea 15% energie din grăsimi saturate și grăsimi nesaturate (ulei de soia), 60% energie din amidon (porumb) și 25% din proteine (proteine din soia). Ambele diete au fost formulate în laboratorul nostru și conțineau vitamine și minerale standard amestecate cu toți nutrienții esențiali. Dietele sub formă de pelete și apă au fost furnizate ad libitum [7]. Animalele au fost cântărite în fiecare săptămână în timpul tratamentului. Șoarecii au fost adăpostiți în cuști standard (20 × 15 cm), patru animale pe cușcă, într-o cameră cu o temperatură controlată (22 ° C) în cadrul unui ciclu de întuneric de 12 ore de lumină/12 ore. Toate experimentele au fost de acord cu Comitetul pentru îngrijirea și utilizarea resurselor animale experimentale, Universitatea Federală din Rio Grande do Sul, Brazilia.
Test de toleranță la glucoză
La vârsta de 8 și 16 luni, șoarecii au postit timp de 12 ore și apoi au primit o injecție intraperitoneală (i.p.) de glucoză (2 mg/g greutate corporală). Sângele a fost extras din coadă, iar nivelurile de glucoză au fost măsurate cu un glucozimetru la momentul 0 (post) și la 30, 60 și 120 minute după injectarea glucozei (AccuChek Active, Roche Diagnostics®, SUA).
Sarcina labirintului de apă Morris
La vârsta de 15 luni, șoarecii au fost supuși unei sarcini de memorie spațială așa cum s-a descris anterior [16]. Aparatul de labirint cu apă a fost un bazin circular negru (110 cm diametru) cu temperatura apei menținută la 21 ± 1 ° C. Șoarecii au fost instruiți cu două probe pe zi timp de 5 zile consecutive, fiecare test a durat până la 60 de secunde, cu 20 de secunde de odihnă pe o platformă neagră ascunsă. În timpul antrenamentului, șoarecii au învățat să scape din apă găsind o platformă rigidă neagră ascunsă scufundată la aproximativ 1 cm sub suprafața apei într-o locație fixă și, dacă nu a reușit să găsească platforma în 60 de secunde, a fost așezată ușor pe platformă și lăsat să se odihnească 20 de secunde. Labirintul a fost amplasat într-o cameră albă bine luminată, cu mai mulți stimuli vizuali atârnați pe pereți pentru a oferi indicii spațiale. Scăderea latenței timpului de evadare în timpul fiecărui proces a fost măsurată ca un indicator al învățării. În a șasea zi, s-a efectuat un sondaj fără platformă și timpul petrecut în cadranul țintă a fost folosit ca măsură a memoriei de reținere.