Détermination de la dépense énergétique basale et de la capacité des adipocytes thermogéniques à dépenser de l’énergie chez les souris obèses

Ce protocole permet à un chercheur de déterminer s’il existe des différences dans l’équilibre énergétique des souris, ce qui peut aider à identifier les processus physiologiques responsables d’un changement de poids corporel. Il peut également être utilisé pour déterminer la capacité de la graisse brune à dépenser de l’énergie. Cette technique quantifie l’oxygène consommé et le CO2 produit par une souris individuelle dans un environnement contrôlé.

Il permet aux utilisateurs de calculer la dépense énergétique de cette souris individuelle et de déterminer si différents traitements ou manipulations génétiques peuvent modifier la dépense énergétique. Pour commencer, ouvrez le logiciel contrôlant le boîtier et le flux d’air et laissez le logiciel tester la communication de l’ordinateur avec l’équipement. Une fois la communication établie, cliquez sur fichier, puis ouvrez la configuration de l’expérience et sélectionnez la configuration de l’expérience préconçue par le fournisseur ou configurée à partir d’un test précédent.

Ensuite, cliquez sur expérience, puis cliquez sur propriétés pour ouvrir la fenêtre des propriétés de l’expérience. Dans la fenêtre des propriétés, configurez les paramètres de l’enceinte environnementale, y compris la température ambiante et les cycles de lumière de 12 heures. Cliquez ensuite sur expérience, puis sur configuration pour ouvrir la fenêtre de configuration de l’expérience où les paramètres de chaque cage métabolique sont définis.

Ensuite, ajoutez une quantité pré-pesée de nourriture aux mangeoires dans les cages métaboliques abritant des souris femelles de huit semaines. Placez également les bouteilles d’eau et vérifiez que les bouteilles sont correctement scellées et ne fuient pas. Après 24 heures, pesez la nourriture restante dans les cages et pesez les souris.

Deux à trois jours après que les souris ont été logées dans le système, commencez la calorimétrie indirecte et les mesures d’activité. Tout d’abord, calibrer le détecteur à base d’oxygène et de dioxyde de carbone à base de zircone des systèmes CLAMS à l’aide d’un gaz d’étalonnage de composition connue. Après avoir allumé et vérifié que la pression de sortie du réservoir est comprise entre 5 et 10 livres par pouce carré, ouvrez le logiciel utilitaire d’étalonnage pour calibrer et tester les capteurs de gaz.

Cliquez sur expérimenter, puis calibrez et appuyez sur Démarrer. Attendez que les capteurs soient testés et que le logiciel demande à l’utilisateur de tourner les boutons du capteur de gaz jusqu’à ce que la valeur de l’identité de l’oxygène soit un. Cliquez sur Suivant lorsque l’étape est terminée.

Après avoir mesuré le poids corporel et la composition des souris, commencez les mesures d’oxygène, de dioxyde de carbone et d’activité en cliquant sur l’expérience et exécutez. Après un minimum de 48 heures, arrêtez l’expérience en cliquant sur expérience, puis arrêtez. Pour exporter les données, cliquez sur fichier, puis exportez et exportez tous les sujets sous forme de fichier CSV.

Pendant la phase sombre, les souris ont une consommation d’oxygène et une production de dioxyde de carbone plus élevées, et ont donc une dépense énergétique plus élevée. Les souris suivant un régime alimentaire régulier et un état nourri avec une ingestion de nourriture survenant dans le cycle sombre sont caractérisées par des valeurs de rapport d’échange respiratoire proches de un, indiquant une préférence pour l’utilisation de glucides. Pendant le cycle de lumière, lorsque les souris dorment principalement et donc rapidement, il y a un passage à l’oxydation des graisses avec des valeurs DE RER plus proches de 0,7.

En conséquence, l’activité physique mesurée lorsque le nombre de ruptures de faisceau laser XYZ augmente pendant la phase sombre et diminue pendant la phase lumineuse. L’alimentation riche en graisses augmente le poids corporel et la masse grasse sans modifier la masse maigre. Les souris nourries avec un régime riche en graisses mangeaient plus de kilocalories par jour, principalement en raison d’une densité calorique plus élevée par gramme de nourriture.

Cependant, l’activité physique est similaire entre le chow et les souris nourries avec un régime riche en graisses, même pendant la période sombre. Les valeurs du coefficient respiratoire inférieur des souris nourries avec un régime riche en graisses indiquent une préférence pour l’utilisation de la graisse comme substrat primaire pour l’oxydation. La consommation d’oxygène, mais pas la production de dioxyde de carbone, augmente chez les souris nourries avec un régime riche en graisses, ce qui entraîne une augmentation significative de la dépense énergétique par souris.

La dépense énergétique est augmentée par une injection d’agoniste bêta-3, principalement à la suite de l’activation adrénergique des adipocytes thermogéniques, ce qui augmente la consommation d’oxygène, la production de dioxyde de carbone et donc la dépense énergétique elle-même. Pour mesurer la dépense énergétique avec le CLAMS, l’étalonnage doit être effectué et le poids corporel doit être mesuré pour effectuer l’analyse ANCOVA. En outre, l’apport alimentaire doit être mesuré à la fois pendant la période d’adaptation et pendant les mesures.

La période d’adaptation est terminée lorsque les souris récupèrent l’apport alimentaire initial et le poids corporel. Cette procédure peut également être utilisée pour tester les effets aigus des médicaments sur l’activité et le comportement de la souris. Nous utilisons également ce système dans une étude collaborative qui a démontré quelle population de neurones contrôlait Cette technique est essentielle pour étudier les maladies liées à la prise de poids et pour identifier les processus contrôlant la préférence nutritionnelle ainsi que l’activité physique, la thermogenèse et l’équilibre énergétique.