Formarea hipoxică la frontiere la șoarecii obezi îmbunătățește endocrinologia tulburărilor metabolice

Obezitatea

Editat de
Nigel Turner

Universitatea din New South Wales, Australia

Revizuite de
Yi Wang

Baker Heart and Diabetes Institute, Australia

Alessandra Feraco

San Raffaele Pisana (IRCCS), Italia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

frontiere

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Școală de kinetologie, Universitatea Sportivă din Shanghai, Shanghai, China
  • 2 Laborator cheie de stat de inginerie genetică, Departamentul de endocrinologie și metabolism, Școala de Științe ale Vieții, Spitalul Zhongshan, Universitatea Fudan, Shanghai, China
  • 3 Laborator cheie de stat de biotehnologie farmaceutică, Universitatea Nanjing, Nanjing, China
  • 4 Laborator de biochimie a exercițiilor, Universitatea din Taipei, Taipei, Taiwan

S-a raportat că instruirea hipoxică scade morbiditatea obezității fără mecanisme de bază clare. Acest studiu investighează efectul antrenamentului hipoxic asupra modificărilor metabolice, în special asupra metabolismului hepatic al șoarecilor obezi induși cu dietă bogată în grăsimi (HFD). Am comparat grupul de antrenament hipoxic cu sedentarismul normoxic, antrenamentul normoxic și grupul sedentar hipoxic. Greutatea corporală, masa grasă, toleranța la glucoză și fiziologia ficatului au fost determinate după 4 săptămâni de intervenție. Atât în ​​grupurile de antrenament normoxic, cât și în grupurile de antrenament hipoxic, greutatea corporală a fost mai mică decât grupul sedentar normoxic, cu o masă mai mică de grăsime. Sensibilitatea la insulină a fost îmbunătățită după antrenamentul hipoxic. Mai mult, metabolomica ficatului a dezvăluit informații despre efectul protector al antrenamentului hipoxic asupra ficatului gras indus de HFD. Luate împreună, aceste descoperiri oferă un mecanism molecular molecular pentru antrenamentul hipoxic.

Introducere

Observația recentă că la subiecții obezi țesutul adipos devine hipoxic și declanșează inflamația și bolile asociate obezității (1) a generat anchete cu privire la potențialul terapiei cu oxigen ca instrument de control al greutății (2, 3). În același timp, există cercetări care indică faptul că hipoxia hipobarică și hipoxia normobară pot duce la pierderea în greutate și, respectiv, la scăderea riscului de sindrom metabolic (4-6). În timp ce mecanismul care stă la baza acestor observații este încă necunoscut, combinarea hipoxiei cu antrenamentul la exerciții ar putea oferi o strategie rentabilă pentru reducerea greutății corporale și îmbunătățirea sănătății metabolice la oamenii obezi.

Anterior, antrenamentul hipoxic a fost folosit pentru a crește performanța la sport a sportivilor. Cele mai populare metode au fost „trăirea cu trenul scăzut în viață” (hipoxia normobarică și formarea normoxică) și „trăirea cu trenul scăzut înaltă” (formarea normoxică în viață și hipoxia hipobarică) (7). S-a stabilit că expunerea severă pe termen lung la hipoxie determină afectarea mușchilor scheletici și a funcției endoteliale vasculare și a hemodinamicii vasculare (8, 9). La nivel tisular, s-a raportat că aclimatizarea la hipoxie (10 zile la 5.500 m) a redus capacitatea aerobă a mușchiului scheletic de șobolan (gastrocnemius) printr-o scădere a activității citratului sintazat (10). Un alt studiu a arătat că antrenamentul hipobar normobaric (FIO2 = 15%) a îmbunătățit activarea celulelor satelite și angiogeneza mușchiului scheletal al calului pur ras (9).

La subiecții obezi, ficatul - un organ critic pentru glicogeneza, stocarea glicogenului, lipogeneza, oxidarea acizilor grași, lipoliza și descompunerea eritrocitelor - se află într-o „stare hipermetabolică”. Mai ales la subiecții obezi, metaboliții endogeni sunt modificați ca răspuns la consumul de nutriție și la cheltuielile de energie. Prin urmare, metabolomica oferă o platformă potențială de monitorizare a modificărilor metaboliților hepatici în timpul antrenamentului hipoxic. O abordare metabolomică, pentru a caracteriza variațiile profilului metabolitului și a identifica nivelul biomarkerilor cu/fără formare hipoxică la subiecții obezi, ar contribui la lipsa literaturii.

Până în prezent, combinația de hipoxie și exerciții fizice a fost investigată în principal la greutatea normală (IMC 2) sau la persoanele slabe. Foarte puține studii au inclus subiecți obezi - cei care nu s-au concentrat asupra modificărilor metabolice sau ale compoziției corpului asociate cu exercițiile hipoxice. Mai exact, în studiile recente care au inclus subiecți obezi, comparativ cu subiecții neobezi, grupul obez a raportat reduceri mai mari ale speciilor de oxigen reactiv seric (ROS) după antrenament oxidativ (11, 12).

Scopul acestui studiu este de a investiga efectele metabolice ale antrenamentului hipoxic asupra șoarecilor obezi induși cu dietă bogată în grăsimi (HFD). Ipotezăm că, comparativ cu hipoxia normobarică și antrenamentul normoxic, antrenamentul hipoxic ar avea ca rezultat o scădere mai mare în greutate și modificări ale metabolismului glucozei și lipidelor hepatice la șoarecii obezi.

Materiale și metode

Subiecte animale

Șoarecii C57BL/6J masculi sănătoși de patru săptămâni au fost obținuți de la Centrul Experimental pentru Animale din a doua Universitate de Medicină Militară din Shanghai. Toți șoarecii au fost adăpostiți în condiții standard de laborator (12 ore pornit/oprit; luminile aprinse la 8:30 a.m.) și un mediu controlat de temperatură (22-24 ° C) cu hrană și apă disponibile ad libitum în centrul de cercetare animală SPF al Universității Sportive din Shanghai (SYXK 2014-0002). Toate experimentele au fost efectuate în conformitate cu liniile directoare stabilite de Comitetul de etică al cercetării științifice de la Universitatea Sportivă din Shanghai (nr. 2015013) și aprobate de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor de la Universitatea Sportivă din Shanghai. Șoarecii au fost hrăniți cu HFD (Research Diet, # D12492; 60% kcal din grăsimi, 5,24 kcal/g) începând cu vârsta de 5 săptămâni.