Name: Modificación de los niveles de ácido fólico o colina en la dieta materna para estudiar el impacto de las deficiencias en los resultados de salud de la descendencia (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-28T13:50:00.000+00:00
Duration: 3 min 19 s
Description: Aprenda a modificar los niveles de ácido fólico y colina en la dieta materna de ratonas para investigar los efectos a largo plazo sobre la salud de la descendencia. Este método permite estudiar el impacto de las deficiencias nutricionales en neurociencia y biología del desarrollo.

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Este protocolo fue aprobado, y todos los animales fueron utilizados de acuerdo con las directrices del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad del Medio Oeste (Protocolo 2983). En este estudio se utilizaron ratones hembra C57BL/6J, de 2 meses de edad (peso corporal, ~20 g). En general, se pueden utilizar ratones hembra en edad reproductiva10. Para garantizar que se eviten los efectos de la camada, es necesario utilizar varias hembras para cada dieta11. Los detalles de los reactivos y el equipo utilizado en el estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.
1. Preparación experimental
<ol><li>Obtenga una dieta deficiente en ácido fólico o colina de los fabricantes comerciales de alimentos para roedores. Consulte la Tabla 1 para obtener la lista detallada de micro y macronutrientes, incluida la cantidad exacta de ácido fólico o colina necesaria en dietas deficientes. NOTA: También se debe solicitar una dieta de control correspondiente; los detalles se enumeran en la Tabla 1. Estas dietas se basaron en AIN93G y contenían los nutrientes recomendados para roedores10.</li>
	<li>En colaboración con el fabricante, determine la coloración de las dietas, ya que esto puede ayudar a la distribución de dietas correctas durante los estudios experimentales. En este estudio se utilizó el verde para las dietas deficientes en ácido fólico, el amarillo para la colina y el blanco para la dieta de control. Todos ellos son fácilmente distinguibles. NOTA: No hay restricciones en el consumo de agua. El agua no contiene ácido fólico, colina u otros metabolitos 1C.</li>
</ol>2. Inducir deficiencia dietética de ácido fólico o colina
<ol><li>Antes de poner a las hembras a dieta, pesa a todos los animales. Esto se denominará peso de referencia.</li>
	<li>Dependiendo de la configuración individual de la jaula de laboratorio (ventilada o sin ventilación, consulte la tabla de materiales), reemplace o rellene los pellets de dieta especial para cada jaula varias veces a la semana. No llene en exceso los aros de comida de jaula con dietas especiales, ya que esto puede provocar el deterioro de los gránulos una vez que interactúan con la saliva de los animales y estropearse con el tiempo. NOTA: Asegúrese de que el caldo dietético se almacene según las pautas del fabricante y se use antes de la fecha de vencimiento.</li>
	<li>Mantenga a los ratones hembra en las dietas durante 4-6 semanas antes del apareamiento.</li>
	<li>Introduce a los ratones machos en las jaulas de las hembras para que se apareen. Asegúrese de que los machos se introduzcan en las jaulas de las hembras después de que las hembras hayan estado en dietas especiales durante un mínimo de 4 a 6 semanas. Introduzca un macho en una jaula para hembras durante uno o varios días. NOTA: En el presente estudio, los machos se mantuvieron con las hembras durante toda la duración del experimento (~ 4 meses) para aumentar el número de crías producidas, ya que el apareamiento en ratones puede ocurrir después del nacimiento12. Las hembras después de los 6 meses de edad no se utilizaron para ningún estudio.</li>
	<li>Revise diariamente a los ratones hembra en busca de un tapón copulatorio, lo que indica que se ha producido la reproducción.</li>
	<li>Recopile las medidas de peso de los ratones hembra cada semana para realizar un seguimiento de su estado de salud y embarazo. NOTA: Es seguro que las hembras se mantengan en la dieta durante el embarazo (~ 21 días) y la lactancia (~ 21 días).</li>
	<li>Cuando las crías se destetan de la madre (~ 21 días después del nacimiento), colóquelas en una dieta deficiente en ácido fólico y colina, así como en una dieta de control. Para obtener más información, consulte la sección de resultados. NOTA: Al estudiar el impacto de la dieta materna en los resultados de salud de la descendencia, se recomienda que las crías se coloquen en una dieta de control después del destete. La dieta de control debe contener cantidades adecuadas de vitaminas y nutrientes para la supervivencia.</li>
	<li>Al final del estudio (determinación de los pesos semanales para controlar la salud general de las hembras mantenidas con dietas deficientes en ácido fólico o colina), se practica la eutanasia de las madres con una sobredosis de CO2 (dosis, 10%-30% de desplazamiento de volumen por minuto, siguiendo protocolos aprobados institucionalmente) y se recogen los tejidos (paso 3) para confirmar las deficiencias dietéticas.</li>
</ol>3. Recolección de tejido para las mediciones de 1C y los metabolitos relacionados
NOTA: Al sacrificar animales, es importante asegurarse de que los animales no respondan a un pellizco en el dedo del pie. Una vez que los animales no responden, puede comenzar la disección de los tejidos. El tejido que se va a diseccionar debe determinarse de antemano 13,14 y los materiales deben estar preparados. Estos materiales incluyen tubos para almacenamiento, herramientas de disección apropiadas y hielo seco o nitrógeno líquido.
<ol><li>Recolectar sangre y tejidos hepáticos siguiendo los protocolos previamente publicados15,16.<ol><li>Recoja ~ 500-1000 μL de sangre mediante una punción cardíaca siguiendo los pasos a continuación. Para más detalles, véase Parasuraman et al.17:<ol><li>Haz un corte en forma de V a través de la piel y la pared abdominal. Separe los órganos abdominales e inserte una aguja a través del diafragma hasta el corazón para recoger la muestra de sangre.</li>
			<li>Coloque las muestras de sangre en tubos recubiertos con EDTA. El tubo se puede dejar a temperatura ambiente hasta que se hayan recogido todas las muestras.</li>
		</ol></li>
		<li>Centrifugar las muestras de sangre en una centrífuga a 1000-2000 x g durante 7 min a 4 °C para aislar el plasma sanguíneo. Recoja el plasma en un tubo de microfuga de 1,5 ml y luego guárdelo a -80 °C hasta el análisis.</li>
		<li>Para extirpar el hígado, se abre el abdomen y se disecciona todo el hígado siguiendo el protocolo previamente publicado15.<ol><li>Después de extraer el hígado de la cavidad corporal, corte el tejido en trozos más pequeños con una tijera pequeña y congélelos con hielo seco o nitrógeno líquido. NOTA: Los trozos de tejido congelados pueden colocarse en un tubo de microcentrífuga criogénica de 1,5 ml y mantenerse a -80 °C hasta el análisis.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>

Efecto de las deficiencias maternas de ácido fólico y colina en la salud de la descendencia

<ol><li>Van Gool, J. D., Hirche, H., Lax, H., De Schaepdrijver, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folic+acid+and+primary+prevention+of+neural+tube+defects%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Folic acid and primary prevention of neural tube defects: A review.</a> Reprod Toxicol. 80, 73-84 (2018).</li>
<li>Ali, S. A., Economides, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folic+acid+supplementation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Folic acid supplementation.</a> Curr Opin Obstet Gynecol. 12 (6), 507-512 (2000).</li>
<li>Osterhues, A., Ali, N. S., Michels, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+folic+acid+fortification+in+neural+tube+defects%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Rev+Food+Sci+Nutr%22%5BJournal%5D)">The role of folic acid fortification in neural tube defects: a review.</a> Crit Rev Food Sci Nutr. 53 (11), 575966(2013).</li>
<li>Hurley, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+dietary+deficiencies+in+folic+acid+and+choline+result+in+larger+damage+volume%2C+reduced+neuro-degeneration+and+-inflammation+and+changes+in+choline+metabolites+after+ischemic+stroke+in+middle-aged+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrients%22%5BJournal%5D)">Maternal dietary deficiencies in folic acid and choline result in larger damage volume, reduced neuro-degeneration and -inflammation and changes in choline metabolites after ischemic stroke in middle-aged offspring.</a> Nutrients. 15 (7), 1556(2023).</li>
<li>Clementson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+dietary+deficiencies+in+folic+acid+or+choline+worsen+stroke+outcomes+in+adult+male+and+female+mouse+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Maternal dietary deficiencies in folic acid or choline worsen stroke outcomes in adult male and female mouse offspring.</a> Neural Regen Res. 18 (11), 2443-2448 (2023).</li>
<li>Pull, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+maternal+dietary+folic+acid+or+choline+dietary+deficiencies+on+vascular+function+in+young+and+middle-aged+female+mouse+offspring+after+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Impact of maternal dietary folic acid or choline dietary deficiencies on vascular function in young and middle-aged female mouse offspring after ischemic stroke.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 325 (6), H1354-H1359 (2023).</li>
<li>Virdi, S., Jadavji, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+maternal+folates+on+brain+development+and+function+after+birth%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolites%22%5BJournal%5D)">The impact of maternal folates on brain development and function after birth.</a> Metabolites. 12 (9), 8766(2022).</li>
<li>Barker, D. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fetal+nutrition+and+cardiovascular+disease+in+later+life%5BTitle%5D)+AND+%22Br+Med+Bull%22%5BJournal%5D)">Fetal nutrition and cardiovascular disease in later life.</a> Br Med Bull. 53 (1), 96-108 (1997).</li>
<li>Barker, D. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+nutrition%2C+fetal+nutrition%2C+and+disease+in+later+life%5BTitle%5D)+AND+%22Nutrition%22%5BJournal%5D)">Maternal nutrition, fetal nutrition, and disease in later life.</a> Nutrition. 13 (9), 807-813 (1997).</li>
<li>Jackson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+age+matter%3F+The+impact+of+rodent+age+on+study+outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Does age matter? The impact of rodent age on study outcomes.</a> Lab Anim. 51 (2), 160-169 (2017).</li>
<li>Jiménez, J. A., Zylka, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+litter+effects+to+enhance+rigor+and+reproducibility+with+rodent+models+of+neurodevelopmental+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurodev+Disords%22%5BJournal%5D)">Controlling litter effects to enhance rigor and reproducibility with rodent models of neurodevelopmental disorders.</a> J Neurodev Disords. 13 (1), 2(2021).</li>
<li>Breeding and Reproduction of Mice - All Other Pets. Merck Veterinary Manual. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.merckvetmanual.com/all-other-pets/mice/breeding-and-reproduction-of-mice">https://www.merckvetmanual.com/all-other-pets/mice/breeding-and-reproduction-of-mice</a> 159-185 (2024).</li>
<li>Jena, S., Chawla, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+anatomy+of+the+laboratory+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Essentials+of+Laboratory+Animal+Science%3A+Principles+and+Practices%22%5BJournal%5D)">The anatomy of the laboratory mouse.</a> Essentials of Laboratory Animal Science: Principles and Practices. , 159-185 (2021).</li>
<li>The anatomy of the laboratory mouse. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.informatics.jax.org/cookbook/imageindex.shtml">https://www.informatics.jax.org/cookbook/imageindex.shtml</a> (2024).</li>
<li>Mortimer, T., Welz, P. S., Benitah, S. A., Sassone-Corsi, P., Koronowski, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collecting+mouse+livers+for+transcriptome+analysis+of+daily+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Collecting mouse livers for transcriptome analysis of daily rhythms.</a> STAR Protoc. 2 (2), 100539(2021).</li>
<li>Aboghazleh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+brain+extraction+and+dissection%3A+A+comprehensive+approach%5BTitle%5D)+AND+%22MethodsX%22%5BJournal%5D)">Rodent brain extraction and dissection: A comprehensive approach.</a> MethodsX. 12, 102516(2024).</li>
<li>Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+sample+collection+in+small+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Parmacol+Pharmacother%22%5BJournal%5D)">Blood sample collection in small laboratory animals.</a> J Parmacol Pharmacother. 1 (2), 87-93 (2010).</li>
<li>Jadavji, N. M., Deng, L., Malysheva, O. V., Caudill, M. A., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MTHFR+deficiency+or+reduced+intake+of+folate+or+choline+in+pregnant+mice+results+in+impaired+short-term+memory+and+increased+apoptosis+in+the+hippocampus+of+wild-type+offspring%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">MTHFR deficiency or reduced intake of folate or choline in pregnant mice results in impaired short-term memory and increased apoptosis in the hippocampus of wild-type offspring.</a> Neuroscience. 300, 1-9 (2015).</li>
<li>Pickell, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+intake+of+folic+acid+disrupts+embryonic+development+in+mice.+Birth+defects+research%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+A+Clin+Mol+Teratol%22%5BJournal%5D)">High intake of folic acid disrupts embryonic development in mice. Birth defects research.</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 91 (1), 8-19 (2011).</li>
<li>Mikael, L. G., Deng, L., Paul, L., Selhub, J., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderately+high+intake+of+folic+acid+has+a+negative+impact+on+mouse+embryonic+development%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+A+Clin+Mol+Teratol%22%5BJournal%5D)">Moderately high intake of folic acid has a negative impact on mouse embryonic development.</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 97 (1), 47-52 (2013).</li>
<li>Mikael, L. G., Pancer, J., Wu, Q., Rozen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disturbed+one-carbon+metabolism+causing+adverse+reproductive+outcomes+in+mice+is+associated+with+altered+expression+of+apolipoprotein+ai+and+inflammatory+mediators%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nutr%22%5BJournal%5D)">Disturbed one-carbon metabolism causing adverse reproductive outcomes in mice is associated with altered expression of apolipoprotein ai and inflammatory mediators.</a> J Nutr. 142 (3), 411-418 (2012).</li>
</ol>

Durante la implementación de este protocolo en los laboratorios de investigación, hay varias notas importantes que los investigadores deben tener en cuenta antes de comenzar los experimentos. En primer lugar, en la fabricación de dietas, es necesario dar suficiente tiempo de antelación para fabricar la dieta antes del inicio del estudio experimental. Los plazos de entrega pueden variar de una empresa a otra, y también hay que tener en cuenta el envío de la dieta. Los ratones hembra que están en edad reproductiva (~2-2,5 meses de edad) se pueden poner en la dieta 4-6 semanas antes del apareamiento 4,6,14. En estudios previos solo se han utilizado ratones C57Bl/6J 4,5,6,18, pero otros grupos han utilizado ratones BALB/c en estudios similares 19,20,21.
La dieta manufacturada utilizada en este estudio contiene un 1% de succinilsulfatiazol para ayudar a reducir la síntesis de folato por parte de la flora intestinal; Esta es otra razón por la que se necesita utilizar una dieta de control, ya que contiene los mismos antibióticos que están presentes en las dietas deficientes. Una vez que la dieta ha sido fabricada y enviada, su almacenamiento es vital. Es importante seguir las instrucciones del fabricante para que la dieta pueda durar todo el tiempo que dure el estudio experimental. Es importante tener en cuenta que la comida estándar para ratones está formulada con niveles elevados de ácido fólico y colina para apoyar el embarazo y la salud general de las colonias de ratones. Por lo tanto, es necesario utilizar una dieta de control en estudios dirigidos principalmente a explorar los efectos de la deficiencia de ácido fólico y/o colina. Para este tipo de estudios experimentales, se recomienda obtener dietas de control de los fabricantes con la cantidad mínima recomendada de ácido fólico (2,0 mg/kg) o tasa de bits de colina (1150 mg/kg)10 (Tabla 1).
Además, aún no se ha probado la combinación de la deficiencia de ácido fólico y colina en las mujeres. Tanto el ácido fólico como la colina son importantes donantes de metilo, y existe una gran demanda de ellos durante el embarazo para la descendencia en desarrollo. Trabajos previos han demostrado que el metabolismo del folato y la colina están estrechamente relacionados con la función cerebral normal16,17. Esto también ha sido demostrado por otros en otros tejidos18,19. Se desconoce si una dieta deficiente en ácido fólico y colina produciría descendencia viable.
Al considerar el diseño experimental, es importante tener en cuenta que se ha reportado que las deficiencias dietéticas en 1C en machos impactan negativamente en los resultados de salud de la descendencia11. Este es un punto importante a tener en cuenta cuando se coloca a los machos en jaulas con hembras que se alimentan con una dieta deficiente en ácido fólico o colina. En este momento, el impacto de la deficiencia dietética a corto plazo en los hombres sigue siendo desconocido.
El éxito de la cría de ratones puede presentar desafíos en el progreso experimental. Se recomienda consultar al personal de cuidado de animales de la institución o a la literatura, incluidos los proveedores que crían ratones con éxito. Pesar a las hembras semanalmente ayudó a controlar la progresión del embarazo.
El impacto a largo plazo de las deficiencias maternas de 1C durante el embarazo en los resultados de salud de la descendencia requiere más investigación 4,14. Este protocolo ha descrito cómo inducir deficiencias dietéticas maternas de ácido fólico o colina en un modelo de ratón, así como cómo confirmarlo. Para determinar otros marcadores potenciales de deficiencias dietéticas de ácido fólico o colina, se debe consultar la Figura 2 18. Este modelo experimental facilita el estudio de las deficiencias dietéticas maternas de ácido fólico o colina durante el embarazo y la lactancia en los resultados de salud de la descendencia a largo plazo.

La nutrición materna durante el embarazo y la lactancia juega un papel vital en el desarrollo de la descendencia. El metabolismo de un carbono (1C) es una red metabólica clave que integra las señales nutricionales con la biosíntesis, la homeostasis redox y la epigenética. El ácido fólico y la colina son componentes centrales del 1C que desempeñan un papel importante en el cierre del tubo neural. Se recomienda ampliamente que las mujeres tomen suplementos de ácido fólico y colina durante sus años fértiles1. Si bien el papel crítico del ácido fólico en el desarrollo fetal está claramente establecido, los mecanismos subyacentes involucrados siguen sin estar claros. Se recomienda a las mujeres en edad fértil tomar ácido fólico antes de quedar embarazadas, ya que el cierre del tubo neural se produce dentro del primer trimestre2. Las madres embarazadas que tienen deficiencia de ácido fólico u otros componentes de 1C, como la colina, tienen una mayor incidencia de partos con defectos del tubo neural debido a la alta demanda de síntesis de nucleótidos y otros procesos requeridos por el período gestacional temprano3.
El impacto a largo plazo de las dietas maternas deficientes en la ingesta del metabolismo 1C en los resultados de salud de la descendencia es poco conocido. La investigación de nuestros laboratorios, así como de otros, ha demostrado que las dietas maternas deficientes en ácido fólico o colina tienen un impacto en los resultados de salud de la descendencia después de un accidente cerebrovascular isquémico utilizando modelos preclínicos 4,5,6. El impacto de la dieta materna también se ha demostrado en estudios clínicos donde se han descrito volúmenes cerebrales más pequeños y niveles de metilación alterados7. La teoría de los orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad (DOHaD) sugiere que las posibles enfermedades crónicas están programadas en el útero 8,9, y la dieta materna juega un papel importante.
Este protocolo está diseñado para describir el método para alterar el consumo dietético de 1C en ratones hembra antes del embarazo, con el propósito de examinar los efectos de la nutrición materna en los resultados de salud de la descendencia.

<table><tbody><tr><td>Tubos de 1,5 mL Ratones</td><td>hembra Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 Charles</td><td>River</td><td>27</td><td>Los ratones también se pueden criar en casa.</td></tr><tr><td>Dieta deficiente en colina</td><td>Envigo</td><td>TD.06119</td><td></td></tr><tr><td>Dieta de control</td><td>Envigo</td><td>TD.190790</td><td></td></tr><tr><td>Tubos de EDTA</td> Dieta deficiente en <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ácido fólico</td><td>Envigo</td><td>TD.01546</td><td></td></tr><tr><td>Prisma</td><td></td><td></td> GraphPad <td>https://www.graphpad.com/features</td></tr><tr><td>Carcasa para roedores</td><td>Lab Products, LLC</td><td>One JaulaRacks ventilados & Jaulas</td><td></td></tr><tr><td>Cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS)</td><td>SCIEX, Framingham, MA</td><td>5500 QTrap</td><td></td></tr><tr><td>Cromatografía líquida de ultra rendimiento (UPLC)</td><td>Shimadzu, Columbia, MD, EE. UU.</td><td>Nexera</td><td></td></tr></tbody></table>

modificación de los niveles de ácido fólico o colina en la dieta materna para estudiar el impacto de las deficiencias en los resultados de salud de la descendencia

Modifying Levels of Maternal Dietary Folic Acid or Choline to Study the Impact of Deficiencies on Offspring Health Outcomes

La nutrición materna durante el embarazo y la lactancia juega un papel importante en el neurodesarrollo de las crías. El metabolismo de un solo carbono (1C), que se centra en el ácido fólico y la colina, así como en otras vitaminas B, desempeña un papel clave durante el cierre del tubo neural del feto en desarrollo. Sin embargo, el impacto de estas deficiencias nutricionales maternas durante el embarazo en los resultados de salud de las crías después del nacimiento sigue siendo relativamente indefinido. Además, las deficiencias dietéticas maternas de ácido fólico o colina pueden afectar otros resultados de salud en la descendencia, lo que lo convierte en un modelo valioso. Este protocolo tiene como objetivo describir el procedimiento para inducir una deficiencia en el metabolismo de 1C en ratones hembra a través de modificaciones en la dieta. Las hembras se someten a dietas al destete, hasta los 2 meses de edad, durante 4-6 semanas antes del apareamiento y permanecen a dieta durante todo el embarazo y la lactancia. Las crías de estas hembras pueden ser evaluadas para obtener resultados de salud. Las hembras se pueden usar varias veces para generar descendencia, y los tejidos de las hembras se pueden recolectar para medir las mediciones de metabolitos 1C. Este protocolo proporciona una visión general de cómo inducir deficiencias dietéticas maternas de ácido fólico o colina para estudiar los resultados de salud de la descendencia.

El objetivo de este estudio fue investigar el impacto de las deficiencias dietéticas maternas sobre el ácido fólico o la colina en los resultados de salud de la descendencia. Se determinaron los pesos semanales para monitorear la salud general de las hembras mantenidas con dietas deficientes en ácido fólico o colina. En nuestro trabajo previo, no se observaron cambios en el peso corporal entre los grupos dietéticos maternos4. La Figura 1 muestra los pesos basales y semanales de las hembras mantenidas con dietas de control, colina o deficiencia de ácido fólico durante las cuatro semanas previas al apareamiento (F (1.144,4.577) = 11.96, p = 0.196). Una observación general que se hace es que el número de crías en estas dietas especiales se reduce en el número de crías en comparación con la comida estándar de ratón. No se ha determinado que esto sea estadísticamente significativo.
Cuando los ratones hembra son alimentados con dietas deficientes en 1C, ya sea ácido fólico o colina, hay cambios en los metabolitos dentro de los tejidos corporales que procesan 1C. Las mediciones de 1C y metabolitos relacionados se pueden tomar utilizando una variedad de técnicas. En el presente estudio se utilizó cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem con cromatografía líquida de ultra resolución (UPLC), como se describió anteriormente12. Se presentan las mediciones de 1C tanto en hígado (Tabla 2) como en plasma (Tabla 3) para homocisteína total, S-adenosilmetionina (SAM), S-adenosilhomocisteína (SAH), metionina, cistationina, betaína y colina. Existen diferentes formas de medir estos metabolitos; LC-MS es solo una vía.
Los datos presentados en la Tabla 2 y la Tabla 3 muestran algunos cambios menores en los niveles de metabolitos. Las mediciones actuales se tomaron cuando las hembras se apareaban con dietas durante 6 meses. Podría ser mejor medir los metabolitos después de 4 semanas o después de una o dos rondas de embarazos. Los datos del hígado y el plasma se analizaron utilizando ANOVAs de un factor y software estadístico y gráfico. Cualquier efecto significativo de la dieta ANOVA con las comparaciones por pares de Tukey, así como las comparaciones por pares entre la dieta de control y las dietas deficientes en ácido fólico o colina.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig01.jpg"> Figura 1: Peso corporal de ratones hembra mantenidos con dietas suficientes en un solo carbono y deficientes. Pesos corporales de ratones hembra antes de comenzar dietas especialmente formuladas (línea de base) y luego pesos semanales durante 4 semanas en control (CD), así como dietas deficientes en ácido fólico (FADD) y colina (ChDD). Los datos se presentan como media + error estándar de la media. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66827/66827fig02.jpg"> Figura 2: Metabolismo de un carbono y funciones biológicas relacionadas (metilación y síntesis de nucleótidos). Las enzimas están indicadas en círculos negros. Abreviaturas: BHMT, betaína homocisteína metiltransferasa; CHDH: colina deshidrogenasa; COMT: catecol-O-metiltransferasa; DHFR: dihidrofolato reductasa; dTMP: monofosfato de desoxitimidina; dTTP: trifosfato de desoxitimidina; dUMP: monofosfato de desoxiuridina; dUTP: trifosfato de desoxiuridina; FR: receptor de folato; MTHFR: metileno hidrofolato reductasa; MTR: metionina sintasa; MTRR: metionina sintasa reductasa; RFC: portador de folato reducido; SAM: S-adenosilmetionina; SAH S-adenosilhomocisteína; y TS, timidilato sintasa. Esta figura es una modificación de Jadavjiet al.18. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/66827fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Tabla 1: Lista de contenidos de micro y macronutrientes en dietas de control del metabolismo de un carbono, ácido fólico, deficiencia de colina. La dieta deficiente en ácido fólico contiene 0,3 mg/kg de ácido fólico. La dieta deficiente en colina contiene 300 mg/kg de tasa de bits de colina. Los valores se enumeran en la tabla con resaltados rojos entre paréntesis. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%201.xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>
Tabla 2: Concentraciones maternas de metabolitos de un carbono en tejido hepático aislado. Estos datos son una adaptación de Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%202.xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>
Tabla 3: Concentraciones maternas de metabolitos de un carbono en plasma aislado. Estos datos son una adaptación de Hurley et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66827/Table%203.xlsx" target="_blank">Haga clic aquí para descargar esta tabla.</a>

Este protocolo describe el método para reducir la ingesta dietética de ácido fólico o colina en ratones hembra antes del embarazo con el objetivo de investigar el impacto de la dieta materna en los resultados de salud de la descendencia.

Modificación de los niveles de ácido fólico o colina en la dieta materna para estudiar el impacto de las deficiencias en los resultados de salud de la descendencia

Maternal nutrition during pregnancy and lactation plays an important role in the neurodevelopment of offspring. One-carbon (1C) metabolism, which centers ...

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A fin de comprender los mecanismos moleculares de los daños en el desarrollo inducido por etanol, hemos desarrollado un modelo de pez cebra de la exposición de etanol y están explorando las alteraciones físicas, celulares y genéticos que se producen después de la exposición de...

Evaluación de los cambios teratogénicos en un modelo de pez cebra de la exposición fetal al alcohol

Se demuestra la construcción de cámaras de vapor de alcohol utilizando materiales fácilmente disponibles que albergan simultáneamente 6 jaulas de ratón. Se describe aún más su uso en un modelo de ratón de la exposición fetal de alcohol equivalente a los 3 trimestres del embarazo humano. Este paradigma expone los animales durante la gestación y después del parto 1-12 días.

Construcción de cámaras de vapor utiliza para exponer los ratones al alcohol durante el equivalente de los tres trimestres del Desarrollo Humano

El objetivo del protocolo presentado aquí es describir los procedimientos para exponer a las ratas a niveles moderados de alcohol durante el desarrollo cerebral prenatal y cuantificar las alteraciones resultantes en el comportamiento social durante la edad adulta.

Moderada exposición prenatal al alcohol y cuantificación de la conducta social en ratas adultas

La activación inmunitaria materna (MIA) es un modelo para un factor de riesgo ambiental de autismo y esquizofrenia. El objetivo de este artículo es proporcionar un procedimiento paso a paso de cómo inducir MIA en ratones preñados con el fin de mejorar la reproducibilidad de este modelo.

La inducción de la activación inmune materna en ratones en la etapa mitad de la gestación con Viral Mimic poli (I: C)

Condicionamiento de clásico de rastro eyeblink (ECC) se utilizó para evaluar aprendizaje dependiente de hipocampo en ratas adultas que fueron administrados a una alta concentración (11,9% v/v) de alcohol durante el desarrollo temprano del cerebro neonatal. En general, los procedimientos ECC son sonidas herramientas de diagnóstico para detectar disfunción cerebral a través de muchos contextos psicológicos y biomédicos.

El uso de condicionamiento de clásico de Eyeblink rastro para evaluar disfunción hipocampal en un modelo de rata de trastornos del espectro alcohólico Fetal

Este trabajo describe un protocolo para cuantificar los niveles de etanol en un embrión de pez cebra utilizando cromatografía de gases del espacio de la cabeza a partir de métodos de exposición adecuados para el procesamiento de embriones y el análisis de etanol.

Cuantificación de los niveles de etanol en embriones de pez cebra mediante cromatografía de gases del espacio de cabeza

Desarrollamos un modelo de coleamnionitis para simular la exposición fetal a la inflamación materna (FEMI) sin complicaciones de organismos vivos para examinar los efectos del FEMI en el desarrollo del tracto intestinal de la descendencia. Esto permite el estudio de causas mecanicistas para el desarrollo de lesiones intestinales después de la coleamnionitis.

Un modelo murino de exposición fetal a la inflamación materna para estudiar los efectos de la coleamnionitis aguda en el desarrollo intestinal neonatal

Los embriones de pollo, como modelo de desarrollo clásico, se utilizan en nuestro laboratorio para evaluar las cardiotoxicidades del desarrollo después de la exposición a diversos contaminantes ambientales. Los métodos de exposición y los métodos de evaluación morfológica/funcional establecidos se describen en este manuscrito.

Uso del embrión de pollo como una herramienta poderosa en la evaluación de cardiotoxicidades del desarrollo

En este protocolo, describimos un método para la recolección simultánea de tejido cerebral fetal, así como suero no hemolizado de alta calidad del mismo embrión de ratón. Hemos utilizado esta técnica para interrogar cómo la exposición dietética materna afecta los perfiles de macronutrientes y el neurodesarrollo fetal en ratones heterocigotos para Nf1 (Neurofibromatosis Tipo 1).

Recolección simultánea de cerebro y suero murino fetal para evaluar los efectos de la dieta materna en la nutrición y el neurodesarrollo en la neurofibromatosis tipo 1

Este procedimiento tiene como objetivo identificar los metabolitos transferidos de los espermatozoides a los ovocitos durante la fertilización mediante el uso de marcadores de isótopos estables con glucosa 2H2O oU 13C, seguido de un análisis metabolómico. Los sementales marcados con deuterio se aparean con madres no marcadas. Los embriones preimplantacionales recolectados se analizan mediante espectrometría de masas para separar los metabolitos paternos (deuterados) de los maternos (no...

Marcaje de isótopos estables in vivo para la identificación por espectrometría de masas de metabolitos paternos transferidos del espermatozoide al ovocito durante la fertilización

El artículo proporciona un protocolo completo para generar un modelo murino de activación inmunitaria materna (MIA) para estudiar los efectos de la inflamación gestacional temprana en el neurodesarrollo, incluyendo métricas clave para garantizar la fiabilidad y reproducibilidad.

Generación del modelo ratón de activación inmune materna gestacional temprana para evaluar la inflamación prenatal en el neurodesarrollo

Aprenda a modificar los niveles de ácido fólico y colina en la dieta materna de ratonas para investigar los efectos a largo plazo sobre la salud de la descendencia. Este método permite estudiar el impacto de las deficiencias nutricionales en neurociencia y biología del desarrollo.

Modificación de los niveles de ácido fólico o colina en la dieta materna para estudiar el impacto de las deficiencias en los resultados de salud de la descendencia (Video) | JoVE Journal

Modificación de los niveles de ácido fólico o colina en la dieta materna para estudiar el impacto de las deficiencias en los resultados de salud de la descendencia

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