Protocolo de ejercicios de natación y métodos de cuidado para ratas embarazadas

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para delinear los métodos de reproducción de ratas, los procedimientos de entrenamiento de natación y los protocolos de enfermería posteriores a la reproducción para ratas embarazadas después del entrenamiento. Este protocolo proporciona un modelo animal para estudiar los efectos del ejercicio materno durante el embarazo en la descendencia y sus mecanismos subyacentes.

Resumen

El concepto de los orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad destaca el impacto de los entornos tempranos en las enfermedades crónicas no transmisibles como la diabetes, las enfermedades cardiovasculares y el cáncer. Los estudios que utilizan modelos animales han investigado cómo los factores maternos como la desnutrición, la sobrenutrición, la obesidad y la exposición a productos químicos o hipoxia afectan el desarrollo fetal y la salud de la descendencia, lo que conduce a problemas como bajo peso al nacer, presión arterial alta, dislipidemia y resistencia a la insulina. Dada la creciente prevalencia de sobrepeso y obesidad entre las mujeres en edad reproductiva, es fundamental contar con intervenciones eficaces. El ejercicio materno durante el embarazo se ha convertido en una intervención clave, que beneficia tanto a la madre como a la descendencia y reduce el riesgo de enfermedades. Este estudio compara las diferencias de tres modelos de ejercicio en ratas preñadas: correr con ruedas voluntarias, cintas de correr motorizadas y natación. La natación es la opción más beneficiosa debido a sus niveles de intensidad seguros y controlados. Este protocolo detalla los métodos de reproducción de ratas, el entrenamiento de natación durante el embarazo y los protocolos de enfermería posteriores a la reproducción. Este modelo, adecuado para varias especies de ratas y ratones, es útil para estudiar los beneficios del ejercicio materno en la salud de las crías y el bienestar intergeneracional.

Introducción

En las últimas dos décadas surgió el concepto de Orígenes del Desarrollo de la Salud y la Enfermedad (DOHaD), que ha demostrado que las influencias ambientales durante el desarrollo temprano afectan el riesgo de procesos fisiopatológicos posteriores asociados con las enfermedades crónicas no transmisibles (ENT), especialmente la diabetes, las enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cáncer¹. Durante la fase más plástica del desarrollo fetal, en la que las crías están expuestas al entorno intrauterino, la interacción gen-ambiente y la perfusión uteroplacentaria son factores cruciales de la reprogramación fetal². Estudios previos han utilizado predominantemente modelos animales para investigar los efectos perjudiciales, como la desnutrición materna, la sobrenutrición o la obesidad durante el embarazo, y la exposición prenatal a productos químicos o hipoxia, sobre el desarrollo fetal y los efectos fenotípicos a largo plazo en la descendencia³. Esto produjo bajo peso al nacer y crecimiento tardío y produjo efectos adversos en la descendencia, incluyendo presión arterial elevada, dislipidemia y resistencia a la insulina⁴. Dado que la tasa de sobrepeso y obesidad está aumentando rápidamente entre las mujeres en edad reproductiva, es urgentemente necesario establecer intervenciones efectivas para prevenir la transmisión intergeneracional de estos trastornos maternos deletéreos, lo que tiene un impacto importante en la salud de la población ^5,6.

El ejercicio ha sido reconocido durante mucho tiempo como una importante terapia preventiva para la diabetes tipo 2, la hipertensión y varias otras enfermedades⁷. El ejercicio durante el embarazo tiene efectos beneficiosos para la madre y confiere efectos beneficiosos a la descendencia, reduciendo así la transmisión materna de enfermedades a la descendencia⁸. Varios años de investigación han demostrado la seguridad del ejercicio y sus profundos beneficios, incluyendo reducciones sustanciales en condiciones comunes del embarazo, como la diabetes mellitus gestacional ^9,10. En cuanto a la seguridad materna y fetal, la realización de entrenamientos con ejercicios y protocolos posteriores a la lactancia es un desafío.

David¹¹y cols. Modelos de ejercicio animal descritos aplicables a la investigación en salud cardiovascular. Los tres modelos de ejercicio comúnmente utilizados, correr con ruedas voluntarias, cintas de correr motorizadas y natación, tienen ventajas y desventajas. El funcionamiento voluntario de la rueda imita de cerca el comportamiento locomotor de las ratas, lo que les permite moverse de acuerdo con su ritmo circadiano. Sin embargo, este tipo de ejercicio necesita una regulación más precisa de la intensidad y la duración. La cinta de correr motorizada puede controlar la intensidad, el volumen y la duración del ejercicio, pero a veces necesita estimulación eléctrica, lo que puede desencadenar estrés físico y psicológico en los animales. La natación es ampliamente utilizada en estudios con roedores debido a la capacidad inherente de natación de las ratas, que también puede evitar la estimulación eléctrica o el daño mecánico en sus patas y colas¹². En estudios sobre modelos de ejercicio prenatal^13,14, la natación es una modalidad de ejercicio comúnmente utilizada. A medida que avanza el embarazo y el abdomen de la rata se hincha, los ejercicios de correr en cinta y en rueda pueden causar un contacto repetido del abdomen con superficies duras. Por el contrario, el entorno acuático de la natación proporciona flotabilidad, lo que reduce el riesgo de lesiones relacionadas con el ejercicio para las animales embarazadas.

Este protocolo presenta los métodos de cría de ratas, cómo realizar el entrenamiento de natación durante el embarazo y los protocolos de lactancia post-reproducción para ratas embarazadas después del entrenamiento. Este modelo de entrenamiento de natación en embarazadas se puede aplicar a una amplia gama de especies de ratas y ratones, lo que puede proporcionar un modelo de roedor útil para futuras investigaciones utilizando modelos basados en animales para estudiar los mecanismos que regulan los efectos beneficiosos del ejercicio materno en la salud de la descendencia y los beneficios del ejercicio a través de las generaciones.

Protocolo

Todos los métodos descritos aquí han sido aprobados por el comité de ética animal de la Universidad del Deporte de Pekín y se han llevado a cabo de conformidad con las directrices de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y las leyes chinas de protección animal y las directrices institucionales.

1. Apareamiento y alimentación de ratas

1. Compre ratas hembras Wistar de 10 semanas de edad y ratas macho Wistar de 11 semanas de edad, libres de patógenos específicos (SPF).
2. Implemente la alimentación adaptativa: Alimente a las ratas Wistar ad libitum con una dieta estándar para roedores y proporcione acceso a agua del grifo durante una semana en el centro de alimentación designado. Asegúrese de que todas las ratas estén alojadas en un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas a una temperatura constante de 22 °C y una humedad del 45-55%.
3. Examina el celo de la rata hembra.
   1. Prepare el equipo y los materiales, incluidos los portaobjetos de microscopio de vidrio limpio, los hisopos de algodón de 2 mm de diámetro, la solución salina (NaCl al 0,9%) y el microscopio.
   2. Etiquete cada portaobjetos del microscopio con la fecha y la identificación de la rata.
   3. Entre las 6 y las 7 p.m., para minimizar el estrés, sujete suavemente a la rata hembra. Agarra la base de la cola con el pulgar y el índice mientras aplicas presión con los otros dedos sobre la vértebra lumbar de la rata.
   4. Levanta la punta de la cola y expone la vaginal. Humedece un hisopo de algodón con solución salina, luego introduce la punta en la vagina y enrolla suavemente la punta para recoger las secreciones vaginales.
   5. Haga rodar la punta del hisopo por el portaobjetos, evitando volver a aplicarlo en la misma zona.
   6. Examine el frotis bajo el microscopio y utilice el objetivo de aumento bajo (10x) para localizar y observar las células.
      NOTA: Durante el celo, las secreciones vaginales tienen núcleos epiteliales más grandes que se desvanecen, reemplazados por células epiteliales escamosas exfoliadas queratinizadas que se acumulan en un montículo.
   7. Registre la etapa del ciclo estral de cada rata.
4. Entre las 7 y las 8 p.m., coloque una rata macho y una hembra en la jaula de apareamiento.
   NOTA: Las ratas hembras necesitan estar en proestro o celo para aparearse.
5. El segundo día, entre las 7 y las 8 a.m., inspeccione la jaula de apareamiento en busca de tapones copulatorios. Si se encuentra un tapón copulatorio en la base de la jaula de apareamiento, proceda a crear un frotis de secreción vaginal para la rata hembra siguiendo el mismo método descrito en los pasos 1.3.4 a 1.3.6.
   NOTA: Los tapones copulatorios son materiales gelatinosos de color blanco lechoso o amarillento hechos de vesículas seminales de ratas macho y secreciones prostáticas combinadas con secreciones vaginales.
6. Confirmar el embarazo en la rata hembra: después de encontrar tapones copulatorios en la jaula de apareamiento, observe el esperma en el frotis de secreción vaginal. Designe este día como el día de gestación 1 (GD1).
7. Aísla a la rata preñada en una jaula separada.
   NOTA: Durante las etapas iniciales del embarazo, es imperativo evitar que una rata embarazada se encuentre con señales químicas masculinas desconocidas en su entorno o que cohabite con una rata macho desconocida.
8. Los períodos de gestación de las ratas suelen durar entre 21 y 23 días. Mida y registre el peso corporal de las ratas desde GD1 hasta GD20.
9. En GD20, reemplace la jaula de la rata embarazada por una limpia y coloque algodón absorbente médico (similar en tamaño a la rata) en la jaula. Suministre suficiente agua y comida para siete días de supervivencia, y coloque la jaula en un lugar tranquilo.
   NOTA: No cambie la jaula durante al menos 1 semana después del parto de la rata. Al cambiar a una jaula limpia, transfiera el algodón absorbente usado de la jaula sucia a la nueva para asegurarse de que las ratas puedan reconocer el olor de sus crías.
10. El día 21^después del parto, separe a las crías por sexo y colóquelas en dos jaulas.
    NOTA: Debido al tamaño más pequeño de la cría de 21 días, coloque los gránulos de alimento duro en una placa de Petri de vidrio dentro de la jaula.

2. Programa de entrenamiento prenatal de natación

1. Llevar a cabo un entrenamiento de adaptación para todas las ratas hembras experimentales durante 5 días.
   1. Prepare un recipiente de plástico transparente de al menos 20 cm de altura y llénelo con 10 cm de agua a 34 ± 1°C.
   2. Agarra la punta de la cola de la rata y levántela, luego coloca la rata en el agua.
   3. Durante el entrenamiento adaptativo de 15 minutos, controle de cerca la temperatura del agua cada 5 minutos, agregando agua tibia para mantener la temperatura.
   4. Después del entrenamiento, transfiera la rata a agua limpia a 34 ± 1 °C para lavar su pelaje. Luego, transfiere a la rata a una jaula con toallas y usa un secador de pelo para secar su pelaje.
      NOTA: El ruido y un ambiente caluroso pueden causar estrés a las ratas. Por lo tanto, se recomienda utilizar un secador de pelo ajustable y silencioso.
   5. Por favor, devuelva la rata a sus jaulas respectivas.
2. Apareamiento de ratas (siga los pasos 1.3-1.6).
3. Después del paso 1.7, asigne aleatoriamente ratas preñadas a un grupo sedentario (SED) y a un grupo de ejercicio (EX).
4. Pesa a la rata diariamente antes de cada sesión de entrenamiento.
   NOTA: Durante el entrenamiento adaptativo, la pérdida de peso de las ratas no debe superar los 3 g/día. Durante el entrenamiento prenatal, el peso de las ratas debe aumentar gradualmente. Si las ratas pierden más de 3 g por día, reduzca el tiempo de entrenamiento diario en un 50% para permitir la recuperación.
5. Realizar entrenamiento prenatal de natación para el EX de GD1 a GD20, 6 días a la semana, de 8:00 a 9:00 de la mañana.
   1. Prepare un cubo de agua circular de 50 cm de diámetro y 50 cm de altura mínima y llénelo con 40 cm de agua a una temperatura de 34 ± 1°C.
   2. De GD1 a GD5, realizar inicialmente el entrenamiento de natación durante 20 min al día y aumentar progresivamente a 60 min al día.
   3. De GD6 a GD20, continúe el entrenamiento de ejercicios durante 60 minutos por día durante 6 días a la semana.
   4. Para el cuidado posterior, consulte los pasos 2.1.4-2.1.5.
   5. Después del ejercicio, dele a la rata EX 5 g de semillas de girasol para roedores para proporcionar apoyo nutricional.
6. Durante el entrenamiento EX todos los días, coloque a la rata SED en el mismo entorno acuático que el entrenamiento adaptativo (paso 2.1.1). Deje que la rata SED pase el mismo tiempo en el entorno acuático que la rata EX. Después del ejercicio, dale a la rata SED 5 g de semillas de girasol para proporcionarle apoyo nutricional y calmar las emociones.
7. Después de cada sesión de entrenamiento de natación, limpie y desinfecte todo el equipo con luz ultravioleta, incluidos los cubos de agua y las toallas.

3. Características físicas de los fetos

1. En la mañana de GD20.5, anestesiar a la rata hembra con isoflurano al 3% y eutanasiarla en una cámara de CO₂ .
2. Use un bisturí quirúrgico para hacer una incisión en la parte inferior del abdomen de la rata. Asegúrese de que la incisión esté inclinada hacia ambos lados del abdomen, asegurando una exposición completa del útero.
3. Abra cuidadosamente el útero con fórceps y tijeras para exponer los fetos y las placentas. Separe suavemente el amnios delgado que rodea a los fetos con fórceps para evitar daños inducidos por las tijeras a los fetos y las placentas.
4. Limpie los cuerpos de los fetos con una gasa estéril para eliminar la sangre y la mucosidad. Separe secuencialmente los fetos y las placentas por sus posiciones anatómicas y luego péselos.
5. Observa la distancia entre el ano y los genitales para determinar el sexo de los fetos. Los fetos masculinos tienen una distancia mayor que las mujeres. Registre el sexo y la cantidad de fetos para referencia futura.
6. Mida la longitud de los fetos con un calibrador mientras está acostado. Debido a que los fetos aún están vivos, es posible que se acurruquen después de ser diseccionados, así que despliegan sus cuerpos para tomar medidas.
   NOTA: Para garantizar la consistencia de los resultados experimentales y los métodos de medición sean consistentes, el mismo experimentador mantiene los mismos estándares en todo momento. Los fetos fueron sacrificados según las pautas recomendadas por las instituciones y se recolectaron muestras de tejido para su posterior análisis según fuera necesario.

Resultados

En la sección de métodos de cría de ratas (Figura 1), determinamos el ciclo estral de las ratas hembras mediante deslizamientos de secreción vaginal para aumentar la tasa de éxito de la cría. El ciclo estral de las ratas dura de 4 a 5 días, incluyendo proestro, estro, metestro y diestro. Las ratas hembras en metestro o diestro exhiben comportamientos como distanciarse de los machos. Al mismo tiempo, las que están en celo están dispuestas a aparearse, y la ovulación en las ratas hembra ocurre principalmente al final del celo. Durante el celo, las muestras de frotis vaginal contienen principalmente células epiteliales nucleadas con células queratinizadas ocasionales. En el celo, el frotis vaginal consiste predominantemente en células epiteliales escamosas queratinizadas agrupadas en pilas, con la desaparición de los núcleos agrandados de las células epiteliales en el metestro. En el metestro, el frotis vaginal contiene principalmente glóbulos blancos con unas pocas células epiteliales queratinizadas. El estadio diestro se caracteriza por un predominio de glóbulos blancos, con células epiteliales ocasionalmente nucleadas y queratinizadas (Figura 1A).

El tapón copulatorio es una sustancia gelatinosa compuesta de secreciones vaginales y seminales. La rata hembra forma un tapón copulatorio para evitar que otras ratas macho vuelvan a aparearse, mientras que también bloquea la vagina de la rata hembra para evitar que el esperma de la rata macho fluya. La presencia del tapón copulatorio no indica necesariamente una reproducción exitosa, sino que solo significa la ocurrencia de un comportamiento de apareamiento. Por lo tanto, es necesario realizar frotis vaginal en la rata hembra nuevamente por la mañana después del apareamiento. La presencia de espermatozoides en el frotis vaginal indica una reproducción exitosa. Es importante controlar el peso de las ratas hembras después de este día para observar si aumenta gradualmente, lo cual es un signo de embarazo exitoso. Si no hay formación de tapón copulador dentro de los dos días posteriores al apareamiento, o si se forma un tapón copulatorio pero no se observan espermatozoides en el frotis, se recomienda reemplazar a la rata macho e intentar la reproducción nuevamente. Al examinar los portaobjetos de secreción vaginal bajo un microscopio, determinamos la etapa del ciclo estral en ratas hembras y usamos las del proestro y el celo para la reproducción. Las ratas preñadas se asignaron aleatoriamente a un grupo sedentario (SED) o de ejercicio (EX), y el entrenamiento de natación se llevó a cabo desde GD1 hasta GD20 (Figura 1B). Para observar los tapones copulatorios que se forman después del apareamiento de las ratas, utilizamos una jaula de apareamiento especialmente diseñada para el apareamiento de las ratas. La jaula de acoplamiento consta de una bandeja base, un fondo de malla de alambre, un marco de jaula sin fondo y una cubierta de jaula de alambre (Figura 1C).

Antes de dar a luz, las ratas embarazadas pueden mostrar un comportamiento de anidación (Figura 1E), utilizando materiales de su entorno para construir un nido acogedor y cálido para sus crías. Se recomienda colocar una cantidad de algodón desgrasado en la jaula correspondiente al tamaño de la rata preñada cada vez que se transfiera a una nueva jaula limpia en GD20. Para estudiar ratas jóvenes, deben criarse hasta cierta edad. Las ratas se destetan aproximadamente a los 21 días después del nacimiento. Por lo tanto, a los 21 días después del nacimiento, las ratas bebés se separan por sexo (Figura 1F) para la cría individual. El método para identificar el sexo de las ratas consiste en observar la distancia entre los genitales y el ano. En los machos, la distancia es mayor y tienen pelo entre los genitales y el ano. Los genitales masculinos son más prominentes y pronunciados en comparación con los femeninos. Las ratas hembras tienen pezones más notables que los machos.

Se recomienda el pesaje y registro diario de GD1 a GD20 durante el embarazo de la rata (Figura 2). El peso de la rata debe aumentar gradualmente durante el embarazo (Figura 2A), y el peso diario debe compararse con el peso del día anterior. Esto es crucial porque las ratas tienden a consumir sus embriones después de un aborto espontáneo, lo que dificulta su detección solo a través de la observación. Además, el control del peso de las ratas puede ayudar a identificar el ejercicio excesivo. Si el peso de la rata disminuye en más de 3 g, reduzca la duración del entrenamiento físico para ese día en un 50%. En GD20.5, las ratas preñadas se diseccionan para obtener fetos y placentas, y la relación entre el peso fetal y el peso de la placenta se define como la eficiencia placentaria (Figura 2B). Mida la longitud del feto desde la punta de la cabeza hasta la parte inferior de la grupa en posición lateral utilizando una regla para obtener la longitud del cuerpo fetal (Figura 1, G y 2C).

Figura 1: Modelo de embarazo de rata. (A) Los resultados del frotis vaginal en diferentes períodos estrales, las imágenes del tapón copulatorio de las ratas y la presencia de esperma en los frotis vaginales al segundo día después del apareamiento. (B) Esquema que ilustra el programa de entrenamiento de natación prenatal. (C) Vistas generales de la jaula de apareamiento de las ratas. (D) Una foto del entrenamiento de natación para ratas preñadas que demuestre el diámetro del cubo de agua utilizado. (E) El comportamiento de las ratas en la construcción de nidos. (F) Las diferentes apariencias de los órganos reproductivos en ratas macho y hembra a los 21 días de edad. (G) La apariencia de fetos y placentas y una representación esquemática del método para medir la longitud corporal del feto. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Peso corporal de las ratas preñadas y características físicas de los fetos. (A) Los cambios de peso de las ratas preñadas de GD1 a GD20 en los grupos SED y EX (n = 9 cada uno). (B) La diferencia en la eficiencia placentaria entre los dos grupos. (C) La variación en la longitud corporal de los fetos entre los grupos SED y EX. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Comparación de diferentes métodos de ejercicio para ratas hembras preñadas. Las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de ejercicio para ratas hembras embarazadas: carrera voluntaria con ruedas (VWR), cinta de correr motorizada (MT) y natación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Programa de ejercicios de natación. (A) El proceso completo de apareamiento, embarazo, natación, ejercicio, parto y lactancia descrito en los pasos del protocolo 1.1-1.10 utilizando ratas Wistar hembras. (B) El proceso de entrenamiento de natación durante el embarazo descrito en los pasos del protocolo 2.1-2.6, incluido el entrenamiento de adaptación y el entrenamiento formal. La temperatura del agua se mantiene durante todo el proceso a 34 ± 1 °C. Durante el entrenamiento de adaptación, la profundidad del agua es de 10 cm, mientras que durante el entrenamiento formal, es de 10 cm para el SED y de 40 cm para el EX. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Tabla 1: Posibles problemas en la natación, el ejercicio y el cuidado postparto en ratas preñadas y sus soluciones. Haga clic aquí para descargar esta tabla.

Tabla 2: Un análisis comparativo de los programas de ejercicio en ratas o ratones hembras y machos preñados. MT: cinta de correr motorizada; VWR: marcha voluntaria de la rueda; MLC: prueba de capacidad de carga máxima. Haga clic aquí para descargar esta tabla.

Discusión

Este estudio tiene como objetivo establecer un programa de ejercicio factible para ratas embarazadas, incluyendo métodos detallados de apareamiento de ratas, protocolos de entrenamiento de natación y métodos de investigación para evaluar indicadores fisiológicos en fetos. Hemos desarrollado un modelo de entrenamiento de ejercicios prenatales de natación a través de la práctica, con las correspondientes soluciones a los posibles problemas que pueden surgir en el protocolo (Tabla 1). Este protocolo lo hará más práctico y ayudará a los investigadores a establecer modelos de ejercicio prenatal.

Los resultados de nuestra investigación indican que el uso del programa de entrenamiento de natación en el embarazo en ratas que diseñamos no interfiere con el proceso normal de embarazo de las ratas y no conduce a resultados adversos del embarazo. El impacto del ejercicio prenatal en los resultados del embarazo en ratas se evaluó midiendo las tasas de aborto espontáneo y el tamaño de la camada. El estudio concluyó que el ejercicio prenatal no afectó significativamente estos factores^15,16. Para estudiar los fetos, los investigadores diseccionan ratas preñadas en GD20.5 para obtener muestras fetales. Durante la disección, se recolectan los fetos y las placentas, y es crucial realizar un seguimiento del número de crías por camada para determinar los resultados del embarazo, lo que requiere un recuento del número fetal y la longitud corporal del feto. Además, la eficiencia placentaria es la relación entre el peso fetal y el peso placentario, lo que requiere mediciones tanto del peso fetal como del peso placentario. Nuestros hallazgos previos indicaron que el ejercicio prenatal no afectó significativamente la longitud corporal fetal, pero mejoró significativamente la eficiencia placentaria en el grupo de ejercicio hipertenso en comparación con el grupo control hipertenso¹⁵. El comportamiento materno^13,17 puede servir como indicador para evaluar el impacto del ejercicio durante el embarazo en la madre. Por lo tanto, indicadores como la tasa de aborto espontáneo, el tamaño de la camada, la longitud y el peso corporal del feto, la eficiencia de la placenta y el comportamiento materno se pueden utilizar para evaluar los efectos del ejercicio gestacional en los resultados fetales. Por lo tanto, recomendamos adoptar nuestro protocolo experimental al dar forma a los modelos de ejercicio durante el embarazo para evitar daños innecesarios a los animales de experimentación.

Desde el desarrollo de la teoría DOHaD, ha habido un mayor énfasis en explorar la influencia de las variables ambientales de los primeros años de vida en la salud individual¹⁸. Se han realizado numerosos estudios para investigar las vías fisiopatológicas putativas en los trastornos de origen fetal utilizando modelos animales¹⁹. Debido a que los modelos de roedores que incluyen ejercicio durante el embarazo pueden imitar con éxito este proceso, se están explorando varios tipos de ejercicio en modelos animales con diversas enfermedades derivadas del feto²⁰. Las ruedas autónomas para correr, las plataformas para correr, los equipos de escalada con soporte de peso y los protocolos de natación son ejemplos de técnicas de entrenamiento comunes. La obesidad, la diabetes y la hipertensión son modelos animales típicos²¹. Podemos ver que las diferentes rutinas de ejercicio tienen distintas ventajas e inconvenientes al clasificar y comparar los métodos de ejercicio utilizados en diversos estudios de investigación 15,16,21,22,23,24 (Figura 3 y Tabla 2).

Ofrecemos una explicación detallada del control del embarazo en ratas, la ejecución de la rutina de ejercicios de natación y la evaluación de fetos y progenie en este protocolo. Al controlar cuidadosamente el comportamiento de apareamiento de las ratas, fue posible obtener una estimación más precisa de cuánto dura un embarazo. Esto permitió intervenciones de ejercicio durante el embarazo y creó un modelo para estudiar el ejercicio prenatal. A los 21 días de gestación, los fetos y las muestras de placenta se pueden diseccionar para evaluar los efectos intergeneracionales de la actividad materna durante el embarazo sobre la función placentaria y el desarrollo fetal. Además, las crías de ratas con ejercicio gestacional fueron alimentadas hasta la edad adulta e incluso hasta la vejez para estudiar los procesos fisiológicos y patológicos a largo plazo que subyacen a estos efectos.

Al establecer un programa de entrenamiento de natación para ratas, es importante tener en cuenta que pueden tratar de evitar nadar escondiéndose en las esquinas, saliendo de la piscina, agarrándose a otras ratas o incluso flotando en burbujas de aire en su pelaje. Para evitar esto, la piscina debe ser de plástico y ser cilíndrica. El agua de la piscina debe ser más profunda que 1,5 veces la longitud de la rata, medida desde la nariz hasta el final de la cola. La profundidad del agua debe ser principalmente superior a 50 cm, y la superficie debe ser lo suficientemente grande como para permitir la natación ilimitada. Es importante proporcionar a las ratas un espacio mínimo para nadar de 1000^{cm2 11}. Por lo tanto, hemos diseñado un aparato de entrenamiento de natación que consta de un cubo con una altura de 55 cm y un diámetro de 50 cm. Durante el entrenamiento de natación, el nivel del agua debe ser de 40 cm y el diámetro de la superficie del agua debe ser de 45 cm. Además, es importante mantener la temperatura del agua a 34 ± 1°C. Este aparato es adecuado para que una rata se entrene a la vez. Es importante aumentar gradualmente la intensidad del entrenamiento de natación para ratas preñadas. Esto les permite adaptarse al ejercicio y al medio acuático. Los cambios bruscos de intensidad pueden causar reacciones de estrés, lo que puede aumentar el riesgo de aborto espontáneo. Además, se recomienda tener al menos un día de descanso a la semana para prevenir la fatiga inducida por el ejercicio.

Los modelos animales utilizados en nuestra investigación previa²⁵ sobre el ejercicio durante el embarazo incluyeron ratas hipertensas espontáneas (SHR) y controles de ratas normotensas Wistar Kyoto (WKY), lo que hace que la rutina de ejercicios de este protocolo sea igualmente adecuada para ratas hipertensas u otros modelos de enfermedades. Nuestro estudio ya encontró que el ejercicio durante el embarazo redujo significativamente la presión arterial en crías hipertensas de 3 meses de edad y que el ejercicio prenatal tuvo un impacto importante en la reducción de la reactividad cardiovascular¹⁴. También se descubrió que el ejercicio materno induce modificaciones epigenéticas del gen α1C (Cacna1c) del canal Ca²⁺ dependiente de voltaje tipo L, el gen del receptor de angiotensina II tipo 1 (Agtr1a) y el gen NADPH oxidasa-4 (Nox4) para mejorar la función vascular en la descendencia hipertensa 14,25,26.

Múltiples factores pueden afectar el proceso reproductivo en ratas. La edad de la rata, el estado de salud, la motilidad de los espermatozoides, el celo de la rata hembra, la temperatura, la humedad y los cambios de luz en el hábitat de reproducción influyen en el apareamiento. Además, el ruido y las vibraciones en interiores durante la cría pueden causar agitación en ratas hipertensas, provocar un aborto espontáneo o rechazar la alimentación posparto. El algodón insonorizado cubre las jaulas de los animales durante la cría para reducir estos impactos.

En este protocolo, ofrecemos una guía completa sobre los métodos de apareamiento de ratas, un programa de ejercicios de natación para ratas embarazadas, cuidado postnatal para ratas embarazadas, métodos para criar ratas descendientes y técnicas de observación para medir las características físicas de los fetos. Los resultados de nuestra investigación contribuyen al estudio de la herencia intergeneracional del ejercicio materno y demuestran un enfoque de investigación racional y eficaz. Nuestro objetivo es establecer un modelo de ejercicio de natación efectivo para mujeres embarazadas dentro del campo de la fisiología del ejercicio, que ayudará a futuras investigaciones en esta área.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Calibrador	Mitutoyo Measuring Instruments (Shanghai) Co., Ltd	530-101 N15	Disección de feto
Cubo de agua circular	Naliya	N/A	Natación de ratas
Instrumento quirúrgico experimental	Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd	SP0001-G	Disección del feto
Portaobjetos de microscopio	de vidrio Jiangsu Shitai equipo experimental Co., LTD	80312-3161	Frotis vaginal
Placa de Petri de vidrio	Merck Life Technologies	BR455751-10EA	Cría de crías
Secador de pelo	Panasonic	EH-WNE5H	Tarjeta de información sobre el cuidado posterior a la natación
	Zhongke Ciencias de la vida	SS3	Apareamiento de ratas
Isoflurano	Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD	R510-22-10	Disección de fetos
Microscopio	óptico Olympus	IX71-F22PH	Frotis vaginal
Jaula de apareamiento	Zhongke Ciencias de la vida	SS3	Apareamiento de ratas
Algodón absorbente médico	Hongxiang Sanitary Materials Co., Ltd N	/A	Las ratas preñadas son anticipando el parto
Máquina de anestesia para roedores, anestesia de gas	Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD	R500IE	Disección de fetos
Alimento de cría de roedores	Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD	1032	Alimentación de ratas embarazadas
Alimento de mantenimiento para roedores	Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD	1022	Cría de crías Semillas de
girasol de roedores	Jolly	JP241	Complemento alimenticio
Algodón insonorizado	Instrumento médico Kufu	N/A	Las ratas embarazadas están a punto de dar a luz
Hisopo de algodón estéril (2 mm de diámetro)	Instrumento médico Kufu	N/A	Frotis vaginal
Gasa estéril	Instrumento médico Kufu	N/A	Disección de feto
Solución salina fisiológica para accidentes cerebrovasculares (0,9% NaCl)	Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD	N/A	Frotis vaginal
Termómetro Organismo	Beekman	N/A	El seguimiento de la natación de ratas
Toallas		Grace N/A Cuidados posteriores a la	natación
Recipiente de plástico transparente	Naliya	N/A	Natación Entrenamiento adaptado
Luz ultravioleta	Merck Life Technologies	Z169633-1EA	Cuidado post-natación
Calentador de agua	Haier	EC6001-Q6S	peso de natación para ratas
	Electronlc Acale	JM. A10001	Medición del peso corporal
Wistar Rats	Vital river Laboratory Animal Technology Co., Ltd N	/A	Experimento