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Methodenartikel

Palatable Western-Stil Cafeteria Diät als zuverlässige Methode zur Modellierung Diät-induzierte Adipositas bei Nagetieren

11K Aufrufe

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DOI:

10.3791/60262

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1. November 2019

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung einer sehr schmackhaften Cafeteria-Diät im westlichen Stil, um Überernährung und Adipositas bei Nagetieren zu modellieren. Hier bieten wir einen detaillierten Überblick über die Lebensmittelauswahl, -zubereitung und -messung und erläutern methodische Faktoren, die zur Erzeugung eines robusten und reproduzierbaren Phänotyps beitragen.

Zusammenfassung

Adipositas nimmt in Industrie- und Entwicklungsländern rapide zu und ist dafür bekannt, viele Krankheiten auszulösen oder zu verschlimmern. Die gesundheitliche Belastung durch Adipositas und ihre komorbiden Bedingungen unterstreichen die Notwendigkeit eines besseren Verständnisses ihrer Pathogenese, doch ethische Zwänge schränken Studien am Menschen ein. Dazu sind äußerlich gültige Modelle von Adipositas bei Labortieren für das Verständnis von Übergewicht und Adipositas unerlässlich. Während viele Arten verwendet wurden, um die Palette der Veränderungen zu modellieren, die Adipositas beim Menschen begleiten, werden Nagetiere am häufigsten verwendet. Unser Labor hat eine Cafeteria-Diät im westlichen Stil entwickelt, die konsequent zu einer erheblichen Gewichtszunahme und Markern von Stoffwechselerkrankungen bei Nagetieren führt. Die Ernährung setzt Nagetiere einer Vielzahl von sehr schmackhaften Lebensmitteln aus, um Hyperphagie zu induzieren und die moderne westliche Lebensmittelumgebung zu modellieren. Diese Diät induziert schnell Gewichtszunahme und Körperfettansammlung bei Ratten, was die Untersuchung der Auswirkungen von Überernährung und Fettleibigkeit ermöglicht. Während die Cafeteria-Diät möglicherweise nicht die gleiche Kontrolle über Makronährstoff- und Mikronährstoffprofil bietet wie gereinigte fettreiche oder fettreiche, zuckerreiche Diäten, induziert die Cafeteria-Diät in der Regel einen schwereren metabolischen Phänotyp als die, die bei gereinigten Und entspricht eher Stoffwechselstörungen, die in der übergewichtigen und fettleibigen Menschlichen Bevölkerung beobachtet werden.

Einleitung

Adipositas und die damit verbundenen Komorbiditäten leisten einen enormen Beitrag zur globalen Gesundheitsbelastung1 und machen 7 % der Krankheitslast in Australien2aus. Ein führender Risikofaktor für Fettleibigkeit ist der Verzehr von ungesunden Diäten, die reich an gesättigten Fettsäuren und raffinierten Kohlenhydraten sind, und wenig Ballaststoffe und Mikronährstoffe3. Um Ziele für therapeutische Interventionen bei Adipositas zu identifizieren, sind Modelle erforderlich, die die Auswirkungen auf mehrere biochemische und physiologische Systeme systematisch bewerten können. Unser Verständnis der ....

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Protokoll

Das hier beschriebene Protokoll wurde für den Einsatz bei Ratten optimiert. Während wir die CAF-Diät erfolgreich bei Mäusen17,18verwendet haben, kann Softfood-Schleifen weitere Fehler zur Reduzierung der Zuverlässigkeit von Nahrungsaufnahmemaßnahmen führen19. Dieses Protokoll wurde von der Animal Care and Ethics Committee an der University of New South Wales genehmigt und entspricht den australischen Richtlinien für die Verwendung und Pflege von Tieren zu wissenschaftlichen Zwecken (8. Ausgabe), die von der Australian National Health und Medical Research Council.

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Ergebnisse

Wie in Abbildung 2Adargestellt, führt die CAF-Diätzufuhr zu einer 2,5-fachen Erhöhung der Energieaufnahme im Vergleich zu Chow-Kontrollen, basierend auf Daten von drei Kohorten männlicher Sprague Dawley-Ratten, die über 6 Wochen konsistent sind. Andere Studien haben bestätigt, dass dieses Ausmaß der Hyperphagie über 1021 und 1622 Wochen Experimente aufrechterhalten wird. Die Gewichtskurve (Abbildung 2

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Diskussion

Durch die Exposition von Ratten gegenüber einer Vielzahl von sehr schmackhaften Lebensmitteln mit hohem Fett- und Zuckergehalt bietet das hier beschriebene CAF-Diätprotokoll ein zuverlässiges und robustes Modell der so genannten "westlichen Ernährung", die von vielen Menschen gegessen wird. Hyperphagie – die als signifikante Erhöhung der Energieaufnahme im Vergleich zu Kontrollen bewertet wird – wird innerhalb der ersten 24 h der Exposition beobachtet, wobei statistisch signifikante Körpergewichtsunterschiede innerhalb v.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen oder Offenlegungen.

Danksagungen

Die Arbeiten wurden durch NHMRC-Projektstipendien (#568728, #150262, #1126929) an MJM unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2-5 L PlastikflascheZur Zubereitung von 10%iger Saccharoselösung, falls zutreffend
SchneidebrettKunststoff wird empfohlen
GefrierschrankZur Aufbewahrung von CAF-Lebensmitteln
Gordon's Erhaltungsfutter für NagetiereGordon's Specialty Stockfeeds (Australien)Erhaltungsdiät, die in unserem Labor verwendet wird (14 kJ/g; 65 % Kohlenhydrate, 13 % Fett und 22 % Protein, als Energie)
Große AufbewahrungsboxenAlle oben genannten Gegenstände können für einen einfachen Zugriff in Behältern aufbewahrt
werden Großer LöffelFür die Zubereitung der CAF-Diät
MikrowelleFür das Auftauen der CAF-Diät (bei Bedarf)
Nicht gezacktes MesserFür die Zubereitung der CAF-Diät
PapierhandtuchWichtig für die Reinigung von Arbeitsflächen und des Messers während der CAF-Vorbereitung
KunststoffbehälterDiese dienen zum Wiegen von CAF-Lebensmitteln an Messtagen
KunststofftrichterZur Zubereitung von 10%iger Saccharoselösung, falls zutreffend
Rotes LichtDa die CAF-Diät jeden Tag zu Beginn der Dunkelphase aufgefrischt werden sollte, hilft ein rotes Licht bei der Arbeit im
Dunkeln ThunfischdosenZur Präsentation von "feuchteren" CAF-Lebensmitteln. Behälter aus Kunststoff können ebenfalls geeignet sein
Behälter x 3Zum Wiegen von Ratten, Futter und Flaschen sowie CAF-Lebensmitteln sollten separate Behälter verwendet werden
WaageEmpfindlichkeit bis 0,1 g wird empfohlen
Weißer ZuckerFür 10%ige Saccharoselösung, falls zutreffend
aus Kunststoff wiegen

Referenzen

  1. Swinburn, B. A., et al. The Global Syndemic of Obesity, Undernutrition, and Climate Change: The Lancet Commission report. Lancet. 393 (10173), 791-846 (2019).
  2. Australian Institute of Health and Welfare. Vol. Cat. no. PHE 215. , AIHW. Canberra. (2017).
  3. GBD Die....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Nagetiermodellwestliche ErnährungMessung der NahrungsaufnahmeKörpergewichtszunahmemetabolische StörungHyperphagiemodellBewertung der AdipositasGlukosetoleranztest