Evaluación de los efectos metabólicos del ayuno intermitente isocalórico 2:1 en ratones

Dos a un régimen intermitente de ayuno comprenden un día de ayuno seguido de dos días de alimentación permite estudiar los efectos de las intervenciones dietéticas que implican restricción periódica de la energía en lugar de los efectos de la ingesta de calorías. A diferencia del ayuno de día alterno, que resulta en la alimentación de dos a uno en ayunas intermitentes proporciona a los ratones suficiente tiempo para compensar completamente la pérdida de energía y la reducción de peso corporal, que ocurren durante el ayuno. Esto permite a los científicos examinar los efectos del ayuno periódico independientemente de la ingesta de calorías.

Dos a uno ayuno intermitente promueve una serie de beneficios contra la dieta en la obesidad y disfunción metabólica asociada incluyendo la homeostasis de glucosa deteriorada y la enfermedad del hígado graso. Este protocolo se puede ajustar fácilmente a un régimen de cinco a dos dietas compuesto por cinco días de alimentación y dos días de ayuno o tiempo restringido de alimentación donde el acceso a los alimentos está limitado a ocho horas por día. Si se utiliza un modelo de ratón, que muestra un comportamiento de alimentación alternativo, como la hiperfagia, la alimentación ad libitum puede no ser una condición de control adecuada.

En este caso, se requerirá una regla de alimentación de pareja para examinar y comparar los efectos del ayuno intermitente. Comienza preparando una dieta normal o una dieta alta en grasas para modelos de ratón de obesidad magra e inducido por la dieta. Mida el peso corporal basal y la composición de cada ratón C57BL/6J macho de siete semanas utilizando una báscula y EchomRI, respectivamente.

Según los resultados de peso y composición corporal, divida aleatoriamente e igualmente los ratones en dos grupos: ad libitum o AL, un ayuno intermitente o grupos IF. A continuación, coloque dos o tres ratones por jaula asegurándose de que los ratones tengan libre acceso al agua potable. Permita que los ratones una semana se aclimaten al nuevo entorno de jaula antes de comenzar el régimen IF.

Cuando esté listo para comenzar el período de ayuno, mueva los ratones a una jaula limpia con ropa de cama fresca a las 12:00 p.m. Proporcionar una cantidad ponderada de alimentos al grupo AL. No hay comida para el grupo IF.

Después de 24 horas, pesar los ratones en ambos grupos, así como los restos de comida en las jaulas de AL. A las 12:00 p.m, proporcione una cantidad ponderada de alimentos a los grupos AL y IF.

Una vez que el período de alimentación es superior medir el peso de los ratones y los alimentos sobrantes. Repita el ciclo durante la duración del estudio. Configure un par de alimentación o grupo controlado por PF durante la duración del experimento con el fin de garantizar una comparación independiente de calorías con IF. Mida la cantidad de alimentos consumidos por el grupo IF.

Dividir uniformemente en tres porciones y proporcionar una porción diaria al control de PF. Cuando se trabaja con animales con comportamientos alimentarios alterados, como hiperfagia, es fundamental proporcionar una cantidad igual de alimentos diarios al grupo de control alimentado por parejas con el fin de evitar que los ratones coman los alimentos a la vez. Para analizar la composición corporal de los ratones encienda el analizador de composición corporal, y deje la máquina encendida durante dos o tres horas para calentarse.

Antes de usarlo, ejecute una prueba del sistema para garantizar la precisión de la medición. Y si es necesario, calibrar el sistema con aceite de canola. Mida el peso corporal de cada ratón.

A continuación, colóquelo en el pequeño soporte cilíndrico de animales. Inserte un delimitador para restringir el movimiento físico del ratón durante la medición. Coloque el soporte en el analizador de composición corporal.

Ejecute el programa de escaneo, que debería tardar de 90 a 120 segundos. A continuación, retire el soporte del equipo. Vuelva a colocar el ratón en la jaula.

Realizar una prueba de tolerancia a la glucosa e insulina para examinar los efectos del ayuno intermitente en la homeostasis de glucosa. Después de la noche o seis horas de ayuno, realice una inyección intraperitoneal de glucosa o insulina en cada ratón. Luego, mida la glucosa en sangre a 0, 5, 15, 30, 60 y 120 minutos después de la inyección usando un glucómetro.

Para investigar los efectos del ayuno intermitente en el metabolismo energético, realice calorimetría indirecta durante un solo ciclo de IF. Después de que los ratones se han aclimatado al sistema, ayúquelos retirando los alimentos y migas de la tolva y el fondo de la jaula. Vuelva a introducir los alimentos después de 24 horas durante el período de realimentación de dos días. Al final del ciclo IF, traiga a los ratones de vuelta a su jaula original y recopile datos del programa.

Los ratones que ayunaron durante 24 horas experimentaron hasta un 10% de reducción de peso corporal, que se recuperó por completo después de dos días de realalimentación. Al comparar la ingesta de energía entre uno a uno y dos a uno en ayunas intermitentes, se encontró que un día de realimentación no era suficiente para compensar la pérdida calórica que se produjo durante el ayuno. En comparación con AL, el tratamiento con IF condujo a un menor aumento del peso corporal en ratones de tipo salvaje alimentados con comida normal o dieta alta en grasas sin diferencias significativas en la ingesta de alimentos.

El análisis de la composición corporal reveló que IF redujo la masa grasa sin cambiar la masa magra en ratones de tipo salvaje. Los experimentos con el control de alimentación de pareja confirmaron que la disminución del aumento de peso corporal por IF no se debió a una ingesta de energía alterada en ratones de tipo salvaje. Sin embargo, en el grupo de control genéticamente obeso, ob/ob, los ratones alimentados por parejas fue indistinguible del grupo IF en peso corporal y composición corporal.

Las pruebas de tolerancia a la glucosa y la insulina mostraron que los ratones con dieta alta en grasas SI mostraron una mejora significativa en la homeostasis de la glucosa en comparación con la dieta alta en grasas AL y ratones alimentados con un par de dieta alta en grasas. En ratones ob/ob, el grupo IF mostró un manejo significativamente mejorado de la glucosa con excursiones de glucosa más pequeñas en comparación con el grupo de control alimentado por pares con sensibilidad a la insulina no afectada. Otro efecto metabólico de IF observado en ratones de tipo salvaje fue un mayor consumo de oxígeno indicativo de gasto de energía específicamente durante el período de alimentación.

El comportamiento alimentario de los ratones puede verse afectado por factores ambientales, incluida la densidad de la vivienda. Por lo tanto, es importante mantener el mismo número de ratones alojados por jaula entre grupos y en el transcurso del estudio. Al emplear un nuevo modelo de ratón, se recomienda examinar el comportamiento de alimentación antes de realizar un experimento de ayuno intermitente.

El ayuno intermitente isocaloric dos a uno se puede aplicar fácilmente a otros modelos de enfermedades, como diabetes, enfermedades del corazón, aterosclerosis y enfermedades neurológicas.