Metabolomica plasmatică relevă concentrații mai mici de carnitină la câinii Labrador Retriever supraponderali
Abstract
fundal
Prevalența supraponderalității crește la câini, dar evenimentele metabolice legate de această afecțiune sunt încă puțin înțelese. Scopul studiului a fost de a investiga răspunsul postprandial al metaboliților plasmatici utilizând un test de provocare a mesei și de a identifica variațiile metabolice legate de supraponderabilitatea spontană la câinii cu proprietate privată.
Rezultate
Au fost incluși douăzeci și opt de câini sănătoși Labrador Retriever de sex masculin, 12 dintre aceștia fiind clasificați ca slabi (scorul stării corpului (BCS) 4-5 pe o scară de 9 puncte) și 16 ca supraponderali (BCS 6-8). După un post peste noapte (14-17 ore), s-au recoltat probe de sânge, iar câinii au fost acolo după o masă bogată în grăsimi. Probele de sânge postprandiale au fost recoltate de patru ori pe oră. Metaboliții plasmatici au fost identificați prin rezonanță magnetică nucleară. Metabolomii postprandiali au diferit de metabolomul de post în analiza discriminantă multivariată (PLS-DA: Q 2 Y = 0,31-0,63, ANOVA validată încrucișat: P ≤ 0,00014) Unsprezece metaboliți, toți aminoacizii, au contribuit la separări. Carnitina a fost identificată ca un metabolit legat de supraponderalitate (analiza de regresie logistică treptată P ≤ 0,03), iar câinii supraponderali au avut în general un răspuns mai mic al carnitinei (model mixt analiză măsuri repetate P = 0,005) decât câinii slabi. În special, concentrația medie de carnitină la post la câinii supraponderali (9,4 ± 4,2 µM) a fost aproape de limita de referință propusă pentru insuficiența de carnitină.
Concluzii
A fost detectat un răspuns postprandial de aminoacizi, dar nu s-au găsit variații dependente de timp în ceea ce privește grupurile de condiții corporale. Concentrații mai mici de carnitină s-au găsit la supraponderali comparativ cu câinii slabi. Această ultimă constatare ar putea indica o insuficiență de carnitină legată de adipozitatea spontană și de alterarea metabolismului lipidic la câinii supraponderali din această cohortă de Labrador Retriever.
fundal
Obezitatea este o tulburare complexă și a devenit una dintre preocupările majore de sănătate la câini, precum și la oameni [1,2,3,4]. Gestionarea greutății la câini este o provocare atât pentru proprietari, cât și pentru medicii veterinari. Terapiile actuale pentru câinii supraponderali se concentrează în principal pe restricționarea energiei, care nu are întotdeauna succes [5, 6]. În consecință, un număr mare de câini suferă de supraponderalitate cronică și prezintă un risc crescut de calitate slabă a vieții, debut precoce al bolilor cronice și o durată de viață scurtată [7,8,9].
La câini, ca și la oameni, supraponderalitatea poate duce la tulburări metabolice, de ex. rezistența la insulină și hiperlipidemia [10,11,12,13]. În ciuda prevalenței crescânde a obezității în rândul câinilor, mecanismele moleculare asociate cu această afecțiune nu sunt încă pe deplin înțelese. Rezonanța magnetică nucleară (RMN) este un instrument puternic și utilizat pe scară largă pentru identificarea modificărilor moleculare în diferite condiții [14]. Tehnica RMN permite identificarea și cuantificarea unei varietăți de metaboliți (în principal amine mici și acizi organici) și ar putea oferi noi perspective asupra metabolismului în sănătate și boală. Studii recente de metabolomică au arătat că oamenii supraponderali au adesea concentrații crescute de acilcarnitine plasmatice [15,16,17] și aminoacizi cu lanț ramificat [18, 19] și că câinii supraalimentați ar putea prezenta un model bifazic al diferiților metaboliți plasmatici, adică o creștere în timpul creșterii acute în greutate și, mai târziu, o normalizare a supraponderalității cronice [20]. Tehnica RMN are potențialul de a identifica variațiile metabolice între câinii slabi și cei supraponderali, dar nu a fost utilizată pe scară largă pentru a studia metaboliții plasmatici la câinii spontan supraponderali.
În cele câteva studii care investighează metabolomii plasmatici la jeun la câini, metabolomul la jeun s-a dovedit a varia în funcție de variațiile individuale și dieta [20,21,22], iar câinii supraponderali prezintă variații ale metaboliților legați de metabolismul lipidelor [23, 24]. La om, metabolomul postprandial este mai puțin variabil decât postul și poate genera mai multe informații despre schimbări metabolice importante care altfel ar fi greu de detectat [25,26,27,28,29]. La câinii supraponderali, am constatat anterior variații metabolice mai pronunțate în postprandial comparativ cu urina de post [30]. Prin urmare, metabolomica plasmatică în combinație cu o provocare de masă are potențialul de a îmbunătăți înțelegerea metabolismului canin și de a detecta variații metabolice subtile legate de supraponderabilitatea la câini. Din câte știm, metabolomul plasmatic al câinilor slabi și supraponderali spontan, dar altfel sănătoși, în timpul unui test de provocare a mesei nu a fost publicat anterior. Prin urmare, scopul studiului a fost de a investiga metaboliții plasmatici postprandiali la Labrador Retriever sănătoși slabi și supraponderali utilizând un test de provocare a mesei și de a identifica variațiile metabolice legate de supraponderabilitatea spontană.
Metode
Animale
Proiectarea studiului general
Evaluarea stării de sănătate și a stării corpului
Fiecare câine a fost supus unei examinări fizice standard (evaluarea stării generale, a stării pielii, a temperaturii rectale, a membranelor mucusului vizibile, a ganglionilor limfatici palpabili, auscultării inimii și plămânilor, palparea abdominală și mersul). Câinii au fost cântăriți și fotografiați. S-au efectuat analize de rutină de hematologie și biochimie serică (alanină aminotransferază, fosfatază alcalină, acizi biliari de post, creatinină, uree, glucoză, fructozamină, proteină totală, albumină, proteină C reactivă, tiroxină totală, hormon stimulator tiroidian, sodiu, potasiu și clorură) pe probe de sânge în post. Urina a fost analizată printr-un test standard de chimie a jojei și prin refractometrie. Unele probleme minore de sănătate (mers ușor rigid și șchiopătură ușoară, parodontită ușoară, formare palpabilă de osteofite peri-articulare și furunculoză cutanată) au fost detectate la 11 câini. Niciunul dintre acești câini nu a fost exclus, deoarece parametrii vitali, hematologia, biochimia serică și analiza urinei au fost în limitele de referință pentru câinii sănătoși.
Câinilor li s-a atribuit un scor al stării clinice a corpului (BCS) în conformitate cu o scală de 9 puncte [32] de același medic veterinar (JS), iar limita pentru supraponderalitate (BCS ≥ 6), așa cum a sugerat scara de scor, a fost aplicată clasificați câinii drept slabi sau supraponderali. Pe baza BCS, grupul slab (BCS 4-5) a fost format din 12 câini (medie ± SD, vârstă 5,3 ± 1,4 ani, greutate corporală 34,8 ± 2,5 kg), iar grupul supraponderal (BCS 6-8) a fost format din 16 câini 5,2 ± 1,6 ani, greutatea corporală 39,5 ± 4,6 kg), unde greutatea corporală slabă calculată a fost de 36,2 ± 3,3 kg. Greutatea corporală a diferit semnificativ între grupurile de condiții corporale (P = 0,004), în timp ce vârsta și greutatea corporală ideală nu. Frecvențele, cu care câinilor li s-au acordat resturi de masă, delicatese sau mestecate de câini nu au diferit între grupurile de condiții corporale (Tabelul 1). Concentrația serică de leptină a fost utilizată pentru a verifica gruparea stării clinice a corpului [30].