Diabetes mellitus type 2 (T2DM) is een progressief escalerend wereldwijd gezondheidsprobleem en is een belangrijke oorzaak van morbiditeit en mortaliteit onder getroffen personen. De prevalentie van T2DM hangt nauw samen met de toenemende epidemie van obesitas 1,2. Meer dan een derde van de patiënten met T2DM vertoont een duidelijk cardiovasculair fenotype dat diabetische cardiomyopathie (DbCM) wordt genoemd, gekenmerkt door myocardiale disfunctie die onafhankelijk van coronaire hartziekte, hypertensie en hartklepziekteoptreedt 3. Opkomend bewijs suggereert dat ongeveer 20% van de diabetespatiënten vatbaar is voor het ontwikkelen van hartfalen3, een aandoening die nauw verband houdt met hun prognose4. Er zijn verschillende pathofysiologische mechanismen van DbCM voorgesteld, waaronder ontsteking5, hartremodellering en -disfunctie6, mitochondriale disfunctie7, oxidatieve stress8 en metabole stoornissen9. Ondanks uitgebreid onderzoek blijft het volledige spectrum van mechanismen en hun individuele bijdragen aan DbCM onvolledig begrepen10. Daarom zijn gevestigde preklinische diermodellen essentieel voor het bevorderen van de studie van deze aandoening.
T2DM wordt gekenmerkt door insulineresistentie en progressieve insuline-insufficiëntie11, waarbij de meeste mensen overgewicht of obesitas hebben12. In deze studie stellen we een stabiel en gemodificeerd muizenmodel van DbCM op op basis van eerdere studies, waarbij vetrijke voeding (HFD) en streptozotocine (STZ) injectie worden gecombineerd. Bij T2DM dragen insulineresistentie en vernietiging van β-cellen van de pancreas bij aan de pathofysiologie van de ziekte12. Dit model maakt gebruik van twee prominente risicofactoren van T2DM. In het bijzonder ontwikkelen muizen die met HFD worden gevoed insulineresistentie, en daaropvolgende STZ-injecties tasten de functie van de β-cellen van de pancreaseilandjes verder aan, wat aanzienlijk leidt tot de progressie van T2DM-achtige pathofysiologie. STZ, geïsoleerd uit Streptomyces achromogenes, werd voor het eerst beschreven in 1963 vanwege de selectieve vernietiging van β-cellen van pancreaseilandjes en de diabetogene eigenschappen13. Er zijn twee STZ-behandelmodellen: het toedienen van een relatief hoge dosis STZ resulteert in een kortdurend cardiomyopathiemodel, terwijl herhaalde lage dosis STZ-injecties een T2DM-model induceren dat op natuurlijke wijze evolueert naar DbCM. Als gevolg van de laatste methode ontwikkelen dieren hyperglykemie, polydipsie en polyurie, allemaal kenmerken van menselijk T2DM en ontwikkelen ze op natuurlijke wijze DbCM.
Uit deze studie bleek dat wildtype C57BL/6J-muizen die werden gevoed met HFD gevolgd door intraperitoneale STZ-injecties (30 mg/kg) aan het einde van het experiment een hartfunctie, morfologie en histologie vertoonden die consistent waren met de kenmerken van DbCM. Deze aanpak biedt een effectieve methode voor het opstellen van een muizen DbCM-model.