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Articolo metodologico

Prova di tolleranza di glucosio intraperitoneale, misura della funzione polmonare e la fissazione del polmone per studiare l'impatto dell'obesità e metabolismo alterato sugli esiti polmonare

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DOI:

10.3791/56685

15 marzo 2018

In questo articolo

Sommario

L'incidenza dell'obesità è in aumento e aumenta il rischio di malattie polmonari croniche. Per stabilire i meccanismi sottostanti e le strategie preventive, animale ben definiti modelli sono necessari. Qui, mettiamo a disposizione tre metodi (prova di tolleranza di glucosio, pletismografia corporea e fissazione del polmone) per studiare l'effetto dell'obesità sui risultati polmonari nei topi.

Abstract

L'obesità e i disturbi respiratori sono gravi problemi di salute. L'obesità sta diventando un'epidemia emergente con un numero previsto di oltre 1 miliardo individui obesi in tutto il mondo entro il 2030, rappresentando così un crescente onere socio-economico. Contemporaneamente, comorbidità associate all'obesità, compreso il diabete così come cuore e malattie polmonari croniche, sono continuamente in aumento. Anche se l'obesità è stata associata con un rischio aumentato per le esacerbazioni di asma, peggioramento dei sintomi respiratori e scarso controllo, il ruolo funzionale di obesità e metabolismo perturbato nella patogenesi della malattia polmonare cronica è spesso sottovalutato, e meccanismi molecolari rimangono evasivi. Questo articolo si propone di presentare i metodi per valutare l'effetto dell'obesità sul metabolismo, così come la struttura del polmone e la funzione. Qui, descriviamo tre tecniche per studi di topi: (1) valutazione della tolleranza al glucosio intraperitoneale (ipGTT) per analizzare l'effetto dell'obesità sul metabolismo del glucosio; (2) misurazione della resistenza delle vie aeree (Res) e la conformità del sistema respiratorio (Cdin) per analizzare l'effetto dell'obesità sulla funzione polmonare; e (3) preparazione e la fissazione del polmone per la successiva valutazione istologica quantitativa. Malattie polmonari legate all'obesità sono probabilmente multifattoriali, derivanti dalla disregolazione infiammatori e metabolici sistemici che potenzialmente compromettere la funzione polmonare e la risposta alla terapia. Pertanto, una metodologia standardizzata per studiare i meccanismi molecolari e l'effetto di nuovi trattamenti è essenziale.

Introduzione

Secondo il mondo salute organizzazione (OMS) nel 2008, più di 1,4 miliardi adulti, di età compresa tra 20 e più anziani, erano in sovrappeso con un indice di massa corporea (BMI) maggiore o uguale a 25; ulteriormente, oltre 200 milioni di uomini e donne quasi 300 milioni erano obesi (BMI≥30)1. Obesità e sindrome metabolica sono fattori di rischio importanti per un gran numero di malattie. Mentre l'obesità e il tessuto adiposo aumentato concomitante bianco massa è stato intimamente collegato per tipo 2 diabete2,3, malattie cardiovascolari, tra cui la malattia coronarica (CHD), insufficie....

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Protocollo

Tutte le procedure di animali sono stati condotti in conformità a protocolli approvati dalle autorità di governo locale (Land NRW, AZ: 2012.A424) ed erano in conformità con la legge tedesca sul benessere degli animali e le norme sul benessere degli animali utilizzati per esperimenti o per altri fini scientifici. Poiché analisi di funzione polmonare possono influenzare la struttura del polmone e quindi successive analisi istologica, la misurazione di Res e CDIN e la preparazione e la fissazione del polmone per istomorfometria dovrebbe essere eseguita in diversi animali. Tuttavia, la misura della Res e CDIN seguendo ipGTT è possibile. Poiché lo stress durante il ipGTT p....

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Risultati

Risultati rappresentativi del test di tolleranza al glucosio intraperitoneale (ipGTT) (Figura 4), polmone funzione test (Figura 5) e rappresentante immagini che illustrano ematossilina ed eosina macchiato polmoni (Figura 6).

Il ipGTT è stato effettuato in topi obesi (blu) dopo 7 settimane di dieta-alta-grassi (HFD). Standard topi di dieta-f.......

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Discussione

Questo rapporto fornisce tre protocolli per tre diversi metodi analizzare l'impatto dell'obesità sul metabolismo del glucosio e gli esiti polmonari. In primo luogo, il test di tolleranza al glucosio offre la possibilità di analizzare l'assorbimento intracellulare del glucosio e può essere indicativo di insulino-resistenza. In secondo luogo, pletismografia di tutto il corpo è una tecnica per misurare la funzione polmonare ed è quindi utile per testare l'efficacia di nuovi trattamenti. In terzo luogo, un protocollo standar.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Gli esperimenti sono stati supportati da Marga e Walter Boll-Stiftung, Kerpen, Germania; Progetto 210-02-16 (Manno), progetto 210-03-15 (MAAA) e dalla Fondazione di ricerca tedesca (DFG; AL1632-02; MAAA), Bonn, Germania; Centro di medicina molecolare Colonia (CMMC; Ospedale universitario di Colonia; Programma di avanzamento di carriera; MAAA), Fortuna Köln (facoltà di medicina, Università di Colonia; KD).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
GlucoMen LXA.Menarini diagnostics, Firneze, Italia38969glucometro
GlucoMen LX SensorA.Menarini diagnostics, Firneze, Italia39765Strisce reattive
Glucosio 20%B. Braun, Melsung, Germania2356746
FinePointe SoftwareDSI, MC s´ Hertogenbosch, Paesi Bassi601-1831-002
Tavolo per mouse FinePointe RC a sito singoloDSI, MC s´ Hertogenbosch, Paesi Bassi601-1831-001
Controllore FPRCDSI, MC s´ Hertogenbosch, Paesi Bassi601-1075-001
Blocco aerosol FPRCDSI, MC s´ Hertogenbosch, Paesi Bassi601-1106-001
Aerogen testa neb-5.2-4umDSI, MC s´ Hertogenbosch, Paesi Bassi601-2306-001
ForcipeFST, Columbia Britannica, Canada11065-07
Forbici smussateFST, Columbia Britannica, Canada14105-12
Micro forbiciFST, Columbia Britannica, Canada15000-00
Perma-Hand 4-0Ethicon, Porto Rico, USASutura
chirurgica 736HRoti-Histofix 4%RothP087.14% Paraformaldehyd
KetasetZoetis, Berlino, Germania10013389Ketamina
Rompun 2%Bayer, Leverkusen, Germania770081xilazina

Riferimenti

  1. Kelly, T., Yang, W., Chen, C. S., Reynolds, K., He, J. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. Int J Obes (Lond). 32, 1431-1437 (2008).
  2. Freemantle, N., Holmes, J., Hockey, A., Kumar, S. How strong is the assoc....

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Ristampe e permessi

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Misurazione della funzione polmonarefissazione del polmonemetabolismo dell obesitresistenza delle vie aereecompliance del sistema respiratoriointubazione trachealetest di provocazione con metacolinavalutazione istologicafissazione sotto pressione