Dieta formează Răspunsul la mortalitate la traume la muștele vechi de fructe tefritide

Departamentul de entomologie, Universitatea din California Davis, Davis, California, Statele Unite ale Americii, Centrul pentru Economie și Demografie a Îmbătrânirii, Universitatea din California, Berkeley, California, Statele Unite ale Americii

Afiliere El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR), Tapachula, Chiapas, Mexic

Departamentul de afiliere pentru radiologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Stanford, Stanford, California, Statele Unite ale Americii

Departamentul de Statistică pentru Afiliere, Universitatea din California Davis, Davis, California, Statele Unite ale Americii

Afiliere Fred Hutchinson Cancer Research Center, Universitatea din Washington, Seattle, Washington, Statele Unite ale Americii

Afiliere Institutul Max Planck pentru Cercetări Demografice, Konrad-Zuse-Strasse 1, Rostock, Germania

James R Carey,
Pablo Liedo,
Cong Xu,
Jane-Ling Wang,
Hans-Georg Müller,
Yu-Ru Su,
James W Vaupel

Cifre

Abstract

Citare: Carey JR, Liedo P, Xu C, Wang J-L, Müller H-G, Su Y-R și colab. (2016) Diet Shapes Mortality Response to Trauma in Old Tephritid Fruit Flies. PLoS ONE 11 (7): e0158468. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0158468

Editor: Christoph Englert, Institutul Leibniz pentru îmbătrânire - Institutul Fritz Lipmann (FLI), GERMANIA

Primit: 6 mai 2015; Admis: 16 iunie 2016; Publicat: 6 iulie 2016

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierul său de informații de suport.

Finanțarea: Această lucrare a primit sprijin pentru cercetare de la Institutul Max Planck pentru Cercetări Demografice și subvenția NIA/NIH P01 AG 022500-01.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

Materiale și metode

Proiectare de bază

O medie de 900 de persoane din fiecare au fost transferate în fiecare dintre cele patru tratamente. Cererile logistice au împiedicat utilizarea cohortelor de control pre-transfer. Cu o supraviețuire cuprinsă între 10 și 20% până la vârsta de 55 de ani, pentru a se asigura un bazin de peste 10.000 de muște vii de 55 de zile ar fi fost necesare 50.000 până la 100.000 de muște proaspăt închise în colivie individual și supraviețuirea lor monitorizată și nevoile lor de creștere (adică mâncare; apă) întâlnite zilnic pe parcursul perioadei de pre-transfer. Deși resursele noastre de cercetare (adică ajutor tehnic; spațiu; timp) au fost adecvate pentru a genera un set mare de date care măsoară mortalitatea post-transfer, acestea au fost insuficiente pentru adăpostirea suplimentară și pentru a monitoriza acest număr mare de muște înainte de transfer.

Surse de traume

Trauma la care au fost supuse toate muștele mai în vârstă (în vârstă de 55 de zile) a inclus suma totală traumatică rezultată din trei componente ale procesului de transfer de la grup la cuști individuale: (1) Impact de extracție (adică impact în tubul de aspirație atunci când este îndepărtat); (2) Impactul de transfer (adică impactul când este suflat ușor în noua cușcă); și (3) Stresul din creșterea gospodăriei (adică plasarea într-un mediu nou).

Metode statistice pentru traume - efecte pe termen scurt și lung

Modelele au fost echipate cu pachetul R. Pentru a cuantifica efectele pe termen scurt ale traumei pentru muștele masculin și feminin în cadrul diferitelor combinații de diete, am aplicat analize de regresie logistică pentru a compara probabilitatea decesului în decurs de 1-6 zile după transfer (adică, probabilitatea ca o muște să trăiască mai puțin de 6 zile după transfer) și cea a decesului după 6 zile (adică probabilitatea ca o muscă să trăiască mai mult de 6 zile după transfer). Răspunsul în acest model este indicatorul dacă decesul a avut loc în decurs de 1-6 zile sau în mai mult de 6 zile după transfer (1: deces în 1-6 zile, 0: deces după 6 zile) și cei trei predictori sunt de gen (0: feminin, 1: masculin); dietă1 (dietă înainte de transfer, numai zahăr: 1, completă: 0; dietă2 (dietă după transfer, aceeași codificare ca și pentru dieta1). Definind ca probabilitatea morții unei muște în primele șase zile după transfer, am montat modele cu predictori și interacțiunile lor și omiterea termenilor nesemnificativi au condus la modelul cu doi termeni de interacțiune (unde am inclus toate efectele principale care contribuie la un termen de interacțiune dacă a fost inclus termenul de interacțiune) (1)

Pentru a studia efectele pe termen lung ale traumei asupra mortalității la bărbați și la femei în cadrul diferitelor combinații de tratament, indicând T = durata de viață rămasă după transfer, adică vârsta la moarte pentru fiecare mușcă minus vârsta la transfer, am instalat o regresie liniară a logului (T) pe predictori, care au fost aceiași cu cele descrise mai sus. Răspunsul este durata totală de viață după transfer, T și, din nou, există trei covariabile binare ca și în regresia logistică: „sex” (1: masculin, 0: feminin), „dietă1” „dietă înainte de transfer, 1: dietă cu zahăr numai, 0: dietă cu proteine) și „dietă2” (dietă după transfer, aceeași codificare ca și dietă1). Aplicarea transformării jurnalului la răspuns și la modelul final, inclusiv covariabile semnificative, este: (2) unde. Observăm că toate viețile au fost respectate pe deplin și nu a avut loc nicio cenzură. Cu toate acestea, o alternativă la Modelul (2) este un model de regresie a riscurilor proporționale cu Cox. Am implementat un model de regresie Cox și am obținut aceleași rezultate calitative descrise aici.

Rezultate

Acest studiu a implicat un total de 7200 de muște individuale supuse aceluiași set de traume la aceeași vârstă. Diferențele dintre cei 900 de indivizi din fiecare dintre grupurile de tratament s-au datorat fie sexului unei muște, fie combinațiilor dietetice 1-din-4 de dietă timpurie (0 până la 55 de zile) sau târzie (> 55 de zile) numai cu zahăr sau alimentație completă. Numărul mare de indivizi utilizați în fiecare tratament a fost necesar pentru a se asigura că, în ciuda mortalității inițiale ridicate în unele tratamente (de exemplu, numai pentru zahărul masculin), numărul persoanelor care rămân în viață după transfer ar permite analize semnificative statistic ale efectelor pe termen lung asupra supravieţuire. Această nevoie de un număr mare inițial de muște de ambele sexe în patru tratamente la vârstă avansată (55 de zile) a împiedicat logistic includerea cohortelor de control în care muștele individuale sunt menținute în izolare pe tot parcursul vieții (adică nu sunt supuse unui traumatism de transfer).

Funcția de supraviețuire post-transfer (Fig 1) și rata riscului (Fig 2) tipare pentru toate tratamentele și atât muștele masculin, cât și femelele merită mai multe comentarii. În primul rând, ratele de supraviețuire atât pentru muștele masculin, cât și pentru cele feminine în toate tratamentele au scăzut rapid (și ratele de risc au crescut) în primele câteva zile după transfer, indicând faptul că toate muștele au prezentat traume semnificative pe termen scurt (acute). În al doilea rând, magnitudinea creșterii mortalității (Fig. 2 și Tabelul 1) atunci când a fost cuantificată ca probabilitate de deces în primele 6 zile de la transfer a fost constant mai mare la bărbați, pentru cohortele care au fost menținute în dietele de pre-transfer numai cu zahăr și pentru muștele care au fost trecute de la zahăr la dieta completă. De exemplu, în funcție de tratament, probabilitatea de a muri în primele 6 zile după transfer a variat de la 0,38 la 0,70 la femele și de la 0,54 la 0,85 la bărbați.