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La enfermedad hepática esteatótica asociada a la disfunción metabólica (MASLD) es la enfermedad hepática más común, con una prevalencia del 31% al 40% en los EE. UU. y del 42% en todo el mundo 1,2,3,4. Los pacientes con MASLD pueden desarrollar esteatohepatitis asociada a la disfunción metabólica (MASH), anteriormente llamada esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), cirrosis y carcinoma hepatocelular 5,6. La MASLD aumenta el riesgo de carcinoma hepatocelular y, tras el reciente aumento de la prevalencia de la misma, se ha convertido en la enfermedad hepática más frecuente en los pacientes que desarrollan carcinoma hepatocelular 7,8. En la MASLD, la fibrosis es el principal predictor de progresión a cirrosis y de resultados clínicos adversos, incluyendo morbilidad hepática (descompensación hepática, insuficiencia hepática o cáncer hepático) y mortalidad relacionada con el hígado 6,9,10,11. En consecuencia, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) fomenta el desarrollo de terapias centradas en MASH/NASH con fibrosis, así como el uso de modelos animales apropiados12.
En los estudios preclínicos de fármacos y en los estudios mecanicistas de MASLD, los modelos de ratón son los más utilizados13. Se han descrito miles de modelos murinos de MASLD, lo que sugiere una falta de consenso sobre un modelo óptimo 13,14. El establecimiento de modelos óptimos se enfrenta a varios desafíos. A pesar de que es relativamente fácil inducir obesidad y esteatosis en ratones alimentándolos con dietas altas en grasas, la fibrosis hepática es más difícil de inducir 13,14,15,16. En los modelos de MASLD impulsados por dietas obesogénicas, la fibrosis se desarrolla lentamente17 Aunque esta progresión lenta puede imitar mejor la enfermedad humana18, aumenta la duración y el costo de los estudios en animales. Las dietas con alto contenido de colesterol (p. ej., 2%) promueven el desarrollo de fibrosis; Sin embargo, también disminuyen la síntesis endógena de colesterol, lo que es lo contrario al aumento descrito en la enfermedad humana15,16. Algunos modelos de MASLD utilizan ratones mutantes o modificados genéticamente; Sin embargo, pueden tener advertencias: los ratones ob/ob desarrollan obesidad, esteatosis y resistencia a la insulina, pero carecen de leptina, que es un mediador de la fibrosis; Los ratones PTEN nulos desarrollan esteatosis pero no desarrollan resistencia a la insulina15,17. Por lo tanto, los modelos murinos de MASLD a menudo requieren estudios de larga duración, dietas con alto contenido de colesterol o manipulaciones genéticas para desarrollar fibrosis significativa14. Para abordar algunos de estos problemas, hemos desarrollado un modelo de ratón en el que los animales desarrollan MASLD con fibrosis que progresa desde la fibrosis pericelular/perisinusoidal (estadio 1) hasta la fibrosis puente (estadio 3)19.
El objetivo de este artículo es describir este modelo de MASLD con fibrosis hepática y dos métodos para cuantificar la fibrosis: la tinción histológica de colágeno mediante rojo picro-sirius y la cuantificación del contenido de hidroxiprolina hepática.
La justificación para el desarrollo de este modelo fue que los modelos animales más útiles son aquellos que mejor replican la enfermedad humana, tanto en los impulsores de la enfermedad como en las alteraciones en la histopatología y la expresión génica. Por lo tanto, utilizamos una dieta que se asemeja a la dieta promedio en los EE. UU., que incluye cantidades moderadamente altas de grasa y fructosa19,20. Alimentamos esta dieta con ratones portadores de la mutación amarilla de Agouti (A y), que han sido ampliamente utilizados como modelos de obesidad21. Estos ratones expresan de forma ubicua la proteína agutí, un antagonista de los receptores de melanocortina, incluyendo MC4R, causando hiperfagia y replicando el aumento de la ingesta de alimentos que es común en la obesidad humana 21,22,23. Este modelo recapitula las alteraciones que definen el MASH, incluyendo la esteatosis, la lesión hepatocelular, la inflamación, la fibrosis y la disfunción metabólica.
Las principales ventajas de este modelo son las características que lo hacen similar a la enfermedad humana. El modelo utiliza una dieta de tipo occidental, que ha sido diseñada para parecerse a la dieta típica de los Estados Unidos y ha demostrado ser la dieta más eficaz para replicar el fenotipo de la MASLD humana14,20. Los ratones desarrollan alteraciones histopatológicas hepáticas similares a las descritas en los hígados de humanos con MASH19,24. Los ratones desarrollan disfunción metabólica, que es un criterio esencial para el diagnóstico de MASLD5. Los hígados de ratones con MASH muestran cambios en la expresión génica que recapitulan los de los humanos con MASH/NASH19. Un estudio reciente comparó 39 modelos de ratón de MASLD por su similitud con la enfermedad humana. Se incluyeron ratones knock-out MC4R, que comparten el mismo mecanismo de hiperfagia y recibieron la misma dieta que el modelo que describimos14. Ese modelo ocupó el quinto lugar (de 39) por su similitud con el MASLD humano evaluado por fenotipo, histopatología hepática y transcriptómica14.
Las ventajas adicionales de este modelo son: los ratones Ay están disponibles comercialmente en el Laboratorio Jackson, y están disponibles en la cepa C57BL/6J, que se utiliza comúnmente en estudios metabólicos21,25; Los ratones mutantes son fácilmente identificables por el color de su pelaje; el modelo puede combinarse con modelos de ganancia o pérdida de función para estudiar el papel de genes específicos en el desarrollo de MASLD; y, por último, el modelo no utiliza deficiencias de nutrientes (deficiencia de colina o metionina), componentes alimentarios inusuales (ácido cólico, etionina), un contenido inusualmente alto de nutrientes específicos (grasas trans) o hepatotoxinas (tetracloruro de carbono), que no son causas comunes de MASLD y pueden no replicar la enfermedad humana 13,14,17.
Este método es apropiado para la investigación de los mecanismos que contribuyen al desarrollo y la progresión de la MASLD, así como para la evaluación de intervenciones para su tratamiento o prevención. Este modelo es particularmente útil porque los animales no solo desarrollan esteatohepatitis y disfunción metabólica, sino que también desarrollan fibrosis que progresa a la etapa 3. Es posible que el modelo no sea apropiado para el estudio de los mecanismos que afectan el comportamiento alimentario (por ejemplo, agonistas de GLP1R), ya que estos ratones tienen hiperfagia.