Misurazione della termogenesi del muscolo scheletrico in topi e ratti

Christina  A. Watts; Alexandra Haupt; Jordan Smith; Emily Welch; Aalia Malik; Roman Giacomino; Dinah Walter; Nhlalala Mavundza; Ashley Shemery; Heather K. Caldwell; Colleen M. Novak

doi:10.3791/64264

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Articolo metodologico

Misurazione della termogenesi del muscolo scheletrico in topi e ratti

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DOI:

10.3791/64264

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27 luglio 2022

Christina A. Watts¹ , Alexandra Haupt¹ , Jordan Smith² , Emily Welch³ , Aalia Malik³ , Roman Giacomino³ , Dinah Walter³ , Nhlalala Mavundza¹ , Ashley Shemery¹ , Heather K. Caldwell¹^,³ , Colleen M. Novak¹^,³

¹School of Biomedical Sciences, Kent State University, ²College of Public Health, Kent State University, ³Department of Biological Sciences, Kent State University

In questo articolo

Sommario

Topi e ratti vengono impiantati chirurgicamente con transponder di temperatura remoti e quindi abituati all'ambiente e alla procedura di test. Le variazioni della temperatura muscolare vengono misurate in risposta a stimoli farmacologici o contestuali nella gabbia domestica o durante l'attività fisica prescritta (ad esempio, tapis roulant che cammina a velocità costante).

Abstract

La termogenesi del muscolo scheletrico fornisce una potenziale strada per comprendere meglio l'omeostasi metabolica e i meccanismi alla base del dispendio energetico. Sorprendentemente poche prove sono disponibili per collegare i meccanismi neurali, miocellulari e molecolari della termogenesi direttamente ai cambiamenti misurabili della temperatura muscolare. Questo articolo descrive un metodo in cui i transponder di temperatura vengono utilizzati per recuperare misurazioni dirette della temperatura del muscolo scheletrico del topo e del ratto.

I transponder remoti vengono impiantati chirurgicamente all'interno del muscolo di topi e ratti e agli animali viene dato il tempo di riprendersi. Topi e ratti devono quindi essere ripetutamente abituati all'ambiente e alla procedura di test. I cambiamenti nella temperatura muscolare sono misurati in risposta a stimoli farmacologici o contestuali nella gabbia domestica. La temperatura muscolare può anche essere misurata durante l'attività fisica prescritta (cioè il tapis roulant che cammina a velocità costante) per tenere conto dei cambiamenti nell'attività come contributori ai cambiamenti nella temperatura muscolare indotti da questi stimoli.

Questo metodo è stato utilizzato con successo per chiarire i meccanismi alla base del controllo termogenico muscolare a livello del cervello, del sistema nervoso simpatico e del muscolo scheletrico. Vengono fornite dimostrazioni di questo successo utilizzando l'odore del predatore (PO; odore di furetto) come stimolo contestuale e iniezioni di ossitocina (Oxt) come stimolo farmacologico, dove l'odore del predatore induce la termogenesi muscolare e Oxt sopprime la temperatura muscolare. Pertanto, questi set di dati mostrano l'efficacia di questo metodo nel rilevare rapidi cambiamenti nella temperatura muscolare.

Introduzione

Nell'ambito della ricerca metabolica, l'esame della termogenesi del muscolo scheletrico è una nuova strada promettente per sondare l'omeostasi del peso corporeo. La letteratura pubblicata supporta l'idea che le risposte termogeniche di uno dei più grandi sistemi di organi del corpo, il muscolo scheletrico, forniscano una strada per aumentare il dispendio energetico e altri effetti metabolici, riequilibrando così efficacemente i sistemi all'interno di malattie come l'obesità ^1,2,3. Se il muscolo può essere considerato un organo termogenico, gli studi devono utilizzare una meto....