Pierderea în greutate indusă de tratamentul cronic cu Dapagliflozin este atenuată de hiperfagia compensatorie în

Biologie a bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Biologia bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Biologie a bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Biologia bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Biologie a bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Biologia bolilor metabolice, Bristol - Myers Squibb Co. Cercetare și dezvoltare, Hopewell, New Jersey, SUA

Abstract

Introducere

Obezitatea este rezultatul unui dezechilibru pozitiv între consumul de energie și consumul de energie, unde magnitudinea dezechilibrului poate fi mai mică de 100 kcal/zi ((1)). Prin urmare, un echilibru negativ indus de aceeași magnitudine ar fi necesar pentru a preveni obezitatea și un dezechilibru negativ mai mare ar fi necesar pentru ao inversa ((2)). Prima lege a termodinamicii sugerează că există doar două modalități de a induce un echilibru energetic negativ: reducerea aportului de energie sau creșterea cheltuielilor de energie. Deși exercițiile fizice pot crește cheltuielile de energie, datele despre exerciții ca metodă de producere a pierderii semnificative în greutate sunt echivoce, cu mai multe rapoarte care arată o eficacitate minimă sau nulă la femei și eficacitate modestă la bărbați Spre deosebire de partea ecuației de cheltuieli energetice, aportul de energie este relativ voluntar și, prin urmare, este susceptibil de manipulare. Nu este surprinzător faptul că restricția de dietă oferă o eficacitate excelentă pe termen scurt. Din păcate, nu s-a dovedit a fi eficient pe termen lung, probabil din cauza răspunsurilor compensatorii comportamentale și metabolice (1), (4)).

O metodă alternativă de reducere a aportului de energie este reducerea absorbției calorice. Acest lucru poate fi realizat prin reducerea absorbției nutrienților în intestin, dar are efecte secundare, cum ar fi diareea sau cel puțin probleme de tolerabilitate, cum ar fi scurgerea fecală observată cu inhibitorii lipazei pancreatice. Rinichiul este, de asemenea, un loc pentru „absorbție” calorică semnificativă, reabsorbind (la om) ∼180 g/zi de glucoză prin intermediul proteinelor transportoare localizate în tubii proximali ((5), (6)). Deși există mai multe proteine care mediază transportul glucozei în tubul proximal, proteina responsabilă pentru majoritatea reabsorbției glucozei în rinichi este cotransportorul glucozei de sodiu - 2 (SGLT2) (5), (7)). Este exprimat pe suprafața luminală a celulelor din segmentul S1 al tubului proximal și este localizat în mod specific la rinichi ((8)). În plus, există și alte SGLT exprimate în rinichi, care cotransportă monosacaride împreună cu sodiu (SGLT1, cotransportor sodiu/mioinozitol (SMIT), SGLT4, SGLT5 și potențial SGLT6) (6), (7), (8), (9) ), (10), (11), (12), (13), (14), (15)). SGLT2 este un cotransportor cu afinitate scăzută, cu capacitate mare, cu un raport de cotransport 1: 1 sodiu la moleculă de glucoză (5), (6)).

Metode și proceduri

Subiecte

Șobolanii masculi Sprague - Dawley (Charles River Laboratories, Bar Harbor, ME; 250-300 g) au fost adăpostiți individual în cuști din polipropilenă și au fost menținuți într-un ciclu de lumină/întuneric 12:12, cu luminile stinse la ora 16:00. Camera pentru animale a fost menținută la 72 ° F (22 ° C) și 50% umiditate. Toate animalele au primit hrană și apă ad libitum, dacă nu se specifică altfel. Șobolanilor li s-a făcut obez oferindu-le alegerea a două opțiuni de dietă diferite; Harlan Teklad Rodent Diet (18% proteine, 73% carbohidrați și 5% grăsimi; 3,4 kcal/g) și Research Diet D12327 (20% proteine, 40% carbohidrați ca zaharoză și 40% grăsimi ca soia și ulei de cocos; 4,59 kcal/d). Șobolanii au fost menținuți pe această dietă de alegere pentru o perioadă de 10 săptămâni înainte de tratamentul medicamentos, moment în care greutatea corporală medie a fost de 654 ± 4,4 g. Toate animalele au fost întreținute la facilitățile Bristol - Myers Squibb în conformitate cu liniile directoare stabilite de Asociația pentru evaluarea și acreditarea îngrijirii animalelor de laborator (AAALAC) și toate protocoalele au fost aprobate de Comitetul Bristol - Myers Squibb pentru îngrijirea și utilizarea animalelor (ACUC).

Droguri

Dapagliflozin a fost administrat prin gavaj oral într-un vehicul format din: 5% m - pirol, 20% polietilen glicol, 20 mmol/l difosfat de sodiu și apă într-un volum de 3 ml/kg. Dapagliflozin a fost sintetizat de Departamentul de Chimie de la Bristol - Myers Squibb la o puritate estimată la> 96%. Dapagliflozin este un puternic inhibitor SGLT2, cu o concentrație inhibitoare jumătate maximă (IC50) de 1,12 ± 0,065 nmol/l și 3,0 ± 0,5 nmol/l pentru transportorii recombinați umani și respectiv pentru șobolanii recombinați SGLT2 (20). De asemenea, este selectiv împotriva transportorului SGLT1, cu 1.200 × selectivitate împotriva transportatorului SGLT1 uman și 200 × selectivitate împotriva proteinei transportoare SGLT1 a șobolanului (20).

Proiecta

Șobolanii au fost repartizați la unul dintre cele cinci grupuri de tratament pe baza greutății corporale și a aportului total de alimente care au fost măsurate cu 2 săptămâni înainte de tratamentul medicamentos. Grupurile de tratament au fost: vehicul, dapagliflozin (Dapa) la 0,5 mg/kg (0,5 mpk), 1 mg/kg (1 mpk) și 5 mg/kg (5 mpk) și încă 5 mg/kg (5 mpk) grup în care fiecare animal a fost limitat la aportul de hrană al unui vehicul „asociat” atribuit - omolog tratat măsurat cu 24 de ore mai devreme (5 mpk PF - V). Șobolanii din grupul PF - V de 5 mpk au fost asortate individual cu animalele tratate cu vehicul, pe baza greutății corporale inițiale și a aportului de alimente. În fiecare grup erau 6-8 animale. Măsurătorile inițiale ale volumului de urină și ale concentrației de glucoză, precum și chimia clinică în repaus au fost efectuate cu 1-2 săptămâni înainte de debutul tratamentului medicamentos (cronologia pentru toate studiile prezentate mai jos poate fi găsită în figura 1).

Cronologia evaluărilor metabolice efectuate în timpul studiului de 38 de zile. RMN, imagistica prin rezonanță magnetică.

Metode generale

Aportul alimentar, preferințele alimentare, greutatea corporală și consumul de apă. Toate animalele au fost tratate cu dapagliflozin sau vehicul cu 1 oră înainte de debutul ciclului de întuneric în fiecare zi pentru o perioadă de 38 de zile. Greutatea corporală, aportul alimentar ambelor opțiuni dietetice și aportul de apă au fost măsurate în timpul tratamentului medicamentos în fiecare zi pentru o perioadă de 34 de zile. Datorită perioadelor multiple de colectare a sângelui și de post care au avut loc după ziua 34, greutatea corporală și aportul de alimente nu au fost analizate după acest moment. Greutatea corporală a fost exprimată ca o schimbare procentuală față de greutatea corporală inițială, unde valoarea inițială a fost definită ca greutatea medie corporală cu 1 zi înainte de debutul tratamentului medicamentos. Aportul de alimente a fost exprimat ca suma celor două opțiuni de dietă consumate în fiecare zi în kilocalorii. Valoarea energetică a alimentelor consumate în fiecare zi a fost calculată ca cantitate de alimente consumate în grame înmulțită cu valoarea calorică a fiecărei diete (3,4 kcal/g pentru chow-ul standard Harlan Teklad și 4,59 kcal/g pentru opțiunea de dietă bogată în energie) . Consumul de apă a fost exprimat ca volum consumat în fiecare zi, derivat din greutatea zilnică a sticlei de apă, presupunând 1 ml/g de greutate.