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Artículo de método

Modelado y evaluación del modelo de miocardiopatía diabética murina

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DOI:

10.3791/67189

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29 de noviembre de 2024

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un método para inducir la miocardiopatía diabética a través de una combinación de alimentación con dieta alta en grasas e inyección de estreptozotocina. Este enfoque tiene como objetivo proporcionar un marco confiable para la investigación científica sobre la miocardiopatía diabética y explorar posibles vías para aplicaciones de tratamiento clínico.

Resumen

Los mecanismos fisiopatológicos subyacentes de la miocardiopatía diabética (MCdb), una de las principales causas de mortalidad entre los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DM2), siguen siendo poco conocidos. La toxicidad miocárdica asociada a la DM2 se atribuye a factores como la lipotoxicidad, la glucotoxicidad, el estrés oxidativo, la reducción de la eficiencia cardíaca y la lipoapoptosis. En comparación con las ratas, los ratones ofrecen una mayor accesibilidad, rentabilidad y una aplicabilidad más amplia para los experimentos con animales. La resistencia a la insulina y la alteración de la secreción de insulina son factores cruciales en la fisiopatología de la DM2. Presentamos un nuevo modelo murino no genético que replica la progresión de la MCdb humana inducida por una combinación de alimentación con dieta alta en grasas (HFD) e inyección de estreptozotocina (STZ). En este estudio, utilizamos ratones C57BL/6J de tipo salvaje, a los que se les administró un régimen de HFD durante 12 semanas, seguido de inyecciones intraperitoneales de STZ durante 12 semanas adicionales para inducir las manifestaciones características de la DMT2. Se realizaron pruebas de tolerancia oral a la glucosa y se midieron las concentraciones séricas de insulina para confirmar el desarrollo de resistencia a la insulina y secreción insuficiente de insulina. La estructura y función cardíaca se evaluaron rigurosamente mediante ecocardiografía transtorácica no invasiva. Las características patológicas se evaluaron mediante tinción tricrómica de Masson y tinción con aglutinina de germen de trigo (WGA), revelando características patológicas relacionadas con la MCDB. Por lo tanto, proporcionamos un método robusto y versátil para establecer un modelo murino no genético de DbCM.

Introducción

La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es un problema de salud mundial en aumento progresivo, que se erige como una de las principales causas de morbilidad y mortalidad entre las personas afectadas. La prevalencia de DM2 está estrechamente relacionada con el aumento de la epidemia de obesidad 1,2. Más de un tercio de los pacientes con DM2 presentan un fenotipo cardiovascular distinto denominado miocardiopatía diabética (MCdb), caracterizada por una disfunción miocárdica que ocurre independientemente de la enfermedad de las arterias coronarias, la hipertensión y la valvulopatía

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Protocolo

Todos los procedimientos siguieron las pautas institucionales para la investigación con animales de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio descrita por los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (Publicación de los NIH No. 85-23, revisada en 1996). Todos los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité de Ética de Cuidado Animal y el Comité de Ética de la Universidad de Sichuan. Los ratones machos C57BL/6J se compraron a Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co. (China). A lo largo de la duración experimental, los ratones se alojaron en condiciones controladas de 24 °C y un ciclo regulado de luz/oscuri....

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Resultados

Este estudio consistió en la asignación aleatoria de ratones en dos grupos: el grupo ND y el grupo HFD/STZ, con 6 ratones en cada grupo. Después de la ecocardiografía final y las pruebas de OGTT 24 semanas después de la alimentación, los ratones fueron sacrificados para recolectar sus tejidos cardíacos para una evaluación histológica.

HFD/STZ causó un aumento de peso corporal evidente, alcanzando su punto máximo en 12 semanas, y fue significativamente mayor en comparación con el grupo ND. Tras.......

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Discusión

Dada la prevalencia generalizada de diabetes mellitus y sus complicaciones cardiovasculares asociadas a nivel mundial, existe una necesidad urgente de descubrir los mecanismos moleculares subyacentes y desarrollar estrategias preventivas y terapéuticas para esta condición20. La patogenia de la MCdb, una de las complicaciones cardiovasculares de los pacientes con DM2, sigue sin estar clara, sin que existan enfoques efectivos para prevenirla y tratarla

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (números de subvención: U23A20395, 81900258 y 82170375); el Proyecto Clave de Investigación y Desarrollo del Departamento de Ciencia y Tecnología de la provincia de Sichuan (2022ZDZX0020); Proyecto del Fondo Especial de Investigación Clínica de la Rama Cardiovascular (CSC) de la Asociación Médica China (CSCF2020B04); 1· 3· 5 proyecto del Hospital de China Occidental, Universidad de Sichuan (ZYGD23021). Gracias a Qing Yang (Animal Imaging Core Facilities, West China Hospital, Sichuan University) por su ayuda en la ecografía de pequeños animales.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Sistema de ultrosonido animalFujifilm Visual SonicsVEVO 3100Ecocardiografía
Glucómetro de sangreYuwellGU100Evaluar el nivel de glucosa
en sangre Ácido cítricoSigma-Aldrich251275
IsofluranoRWD ciencias de la vidaR510-22Anestesia
Vaporizador de isofluranoRWD ciencias de la vidaR500anestesia
Kit de ELISA de insulina de ratón (INS)Wuhan Feiyue Biotechnology Co., LtdFY-EM14029Evaluar el nivel de insulina sérica
Nair crema depilatoriaNair255gEliminar el pelaje del ratón
Dieta de roedores con 60% de grasa kcalResearch Diets IncD12492Alimentación dietética alta en grasas
Citrato de sodioSigma-AldrichS4641
Filtro estérilMerck MilliporeSLHV033N
EstreptozocinaSolarbioS8050
Gel de ultrasonidoKepplerKL-250Estación de trabajo de ecocardiografía
DongleFujifilm Visual SonicsVevo LABAnálisis de datos ecocardiográficos

Referencias

  1. Defronzo, R. A., et al. Type 2 diabetes mellitus. Nat Rev Dis Primers. 1, 15019(2015).
  2. Htay, T., et al. Mortality and cardiovascular disease in type 1 and type 2 diabetes. Curr Cardiol Rep. 21 (6), (2019).
  3. Jia, G., Hill, M. A., Sowers, J. R.

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Reimpresiones y permisos

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