Genetica gazdei și compoziția dietei interacționează pentru a modula microbiota intestinală și predispoziția la

Departamentul de Sănătate Animală de Producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Departamentul de științe animale și alimentare, Universitatea de Stat din Oklahoma, Stillwater, Oklahoma, SUA

Departamentul de Sănătate Animală de Producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Departamentul de sănătate animală de producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Grupul de cercetare gastrointestinală, Institutul Snyder pentru Boli Cronice, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Corespondență: Departamentul de Sănătate Animală de Producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, HS 1871, 3330 Spitalul Dr. NW, Calgary, AB T2N 4N1, Canada. E-mail: [email protected]

Departamentul de Sănătate Animală de Producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Departamentul de științe animale și alimentare, Universitatea de Stat din Oklahoma, Stillwater, Oklahoma, SUA

Departamentul de Sănătate Animală de Producție, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

Grupul de cercetare gastrointestinală, Institutul Snyder pentru Boli Cronice, Universitatea din Calgary, Calgary, Alberta, Canada

ABSTRACT

ABREVIERI

Am determinat efectele HFD și ale dietelor normale de chow asupra consumului de alimente, EE, compoziția corpului, tensiunea arterială, hormonii plasmatici și lipidele, microbiota intestinală, markerii tisulari ai termogenezei și parametrii hipertensiunii arteriale în țesuturile periferice ale șobolanilor SHRSP și am comparat aceste citiri cu cele la șobolani WKY. Pentru a stabili dacă HFD desensibilizează șobolanii SHRSP și WKY la un semnal de sațietate hormonală periferică, am evaluat modificările aportului de alimente ca răspuns la injecțiile sistemice ale agonistului receptorului GLP-1 exendin-4. Pentru a stabili dacă modificările în EE sunt mediate prin semnalizare simpatică, a fost administrat propranolol (antagonist al receptorilor adrenergici β - 1 și β - 2). Pentru a evalua componentele EE care sunt modificate, am determinat EE în condiții de retragere a alimentelor, precum și EE postprandială. Având în vedere că mușchiul contribuie în mod semnificativ la EE întregul corp (47-49) și că țesutul adipos maro (BAT) este important pentru termogeneza adaptativă fără frisoane (49, 50) la șobolani, am cuantificat transcripțiile cheie ale termogenezei în mușchi, BAT și țesuturi adipose retroperitoneale.

MATERIALE ȘI METODE

Animale, locuințe și diete

Protocolul de îngrijire a animalelor a fost aprobat de Comitetul de îngrijire a animalelor de la Universitatea din Calgary (Protocolul AC12-0033). Șobolani SHRSP masculi ( = 14, pagina 324; Charles River Laboratories, Montreal, QC, Canada) și șobolani WKY = 14, pagina 008; Laboratoarele Charles River, Montreal, QC, Canada) la vârsta de 5 săptămâni au fost adăpostite individual într-un sistem complet de monitorizare a animalelor de laborator (CLAMS; Columbus Instruments, Columbus, OH, SUA) și au fost aclimatizate timp de 1 săptămână pe o dietă chow (5053 PicoLab Rodent Diet 20; LabDiet, St. Louis, MO, SUA). Deoarece șobolanii SHRSP au fost derivați de la șobolanii SHR, care la rândul lor au fost derivați de la șobolani WKY (17-19), șobolanii normotensivi WKY au fost folosiți pentru comparații. Temperatura (23-24 ° C) și umiditatea (21-24%) au fost controlate în camere pentru animale cu un ciclu de lumină/întuneric de 12 ore (luminile stinse la 10:30 am). Îngrijirea și întreținerea zilnică a animalelor a fost efectuată între orele 8:30 și 10:30, iar hrana și apa au fost asigurate ad libitum pe tot parcursul studiului.

Design de studiu

Măsurători ale bilanțului energetic

Consumul de alimente, producția de căldură și EE au fost monitorizate timp de 22 de ore (de la 10:30 la 08:30 în ziua următoare) folosind CLAMS, urmând procedurile noastre publicate (31). Vărsarea alimentelor a fost înregistrată manual și utilizată pentru a corecta consumul zilnic de alimente înainte de a efectua analize statistice. Volumul de oxigen consumat (Vo2, ml/kg greutate corporală/h), dioxid de carbon produsVo2, ml/kg greutate corporală/h) și coeficient respirator (RQ), au fost înregistrate prin calorimetrie indirectă (CLAMS; 2 L/min debit și interval de eșantionare de ∼48 min). Totalul EE a fost calculat așa cum a fost publicat anterior de Singh și colab. (60) folosind următoarea ecuație: Vo2 × [3.815 + (1.232 × RQ)]. Deoarece zona termoneutrală pentru majoritatea tulpinilor de șobolan este de 28-30 ° C (61), condițiile noastre de adăpostire și temperatura coliviei CLAMS (25-26 ° C) s-ar putea să nu fie ideale pentru testarea termogenezei în sine.

Măsurători ale greutății corporale și ale compoziției corporale

Greutatea corporală a fost înregistrată săptămânal folosind o cântare convențională. Compoziția corpului a fost măsurată săptămânal la șobolani neanesteziați utilizând un analizor Minispec LF-110 NMR (Bruker Optics, Milton, ON, Canada). Eficiența câștigului a fost calculată ca raportul dintre aportul cumulativ de energie (Kcal) și creșterea în greutate (kg) după 12 săptămâni de intervenție dietetică.

Test de toleranță intraperitoneală la glucoză

Pentru testul de toleranță la glucoză intraperitoneală (IPGTT), după ce nu a fost curățat peste noapte (± 16 ore), s-a administrat o injecție intraperitoneală cu soluție de dextroză 50% la o doză de 2 g/kg greutate corporală la 3 și 8 săptămâni după inițierea tratamentelor dietetice (31). Concentrațiile de glucoză din sânge au fost determinate din vena safenă folosind un glucometru manual (Accu - Chek Glucose Meter; Roche, Basel, Elveția) la 0, 30, 60 și 120 de minute după injecțiile cu dextroză.

Măsurători ale tensiunii arteriale

Măsurătorile tensiunii arteriale au fost înregistrate la 1,3, 5, 7 și 11 săptămâni ale studiului folosind un tensiometru pentru cătușe (Coda System; Kent Scientific, Torrington, CT, SUA), așa cum am descris anterior (31). Pe scurt, șobolanii au fost aclimatizați la cuștile de reținere Bollman timp de 2 zile (30 min/zi) înainte de măsurarea tensiunii arteriale între orele 9:00 și 12:00. În ziua măsurării, șobolanii au fost reținuți și cozile lor au fost preîncălzite la 34 ° C timp de 10-15 min. Au fost luate cel puțin 5 măsurători, iar media celor mai stabile trei înregistrări ale tensiunii arteriale la fiecare moment a fost luată în considerare pentru analize statistice, așa cum am raportat noi (31) și alții (62).