Cukrzyca typu 2 (T2DM) jest stopniowo rosnącym globalnym problemem zdrowotnym, stanowiąc główną przyczynę zachorowalności i śmiertelności wśród osób dotkniętych chorobą. Występowanie cukrzycy typu 2 jest ściśle związane z rosnącą epidemią otyłości1,2. Ponad jedna trzecia pacjentów z cukrzycą typu 2 wykazuje wyraźny fenotyp sercowo-naczyniowy określany jako kardiomiopatia cukrzycowa (DbCM), charakteryzujący się dysfunkcją mięśnia sercowego, która występuje niezależnie od choroby wieńcowej, nadciśnienia tętniczego i choroby zastawek serca3. Pojawiające się dowody sugerują, że około 20% pacjentów z cukrzycą jest predysponowanych do rozwoju niewydolności serca3, stan ściśle związany z ich rokowaniem4. Zaproponowano kilka patofizjologicznych mechanizmów DbCM, w tym stan zapalny5, przebudowa i dysfunkcja serca6, dysfunkcja mitochondriów7, stres oksydacyjny8 oraz zaburzenia metaboliczne9. Pomimo szeroko zakrojonych badań, pełne spektrum mechanizmów i ich indywidualny wkład w DbCM pozostaje nie do końca poznany10. W związku z tym dobrze ugruntowane przedkliniczne modele zwierzęce są niezbędne do postępu w badaniach nad tym schorzeniem.
T2DM charakteryzuje się insulinoopornością i postępującą niewydolnością insuliny11, przy czym większość z nich to osoby z nadwagą lub otyłością12. W tym badaniu ustalamy stabilny i zmodyfikowany mysi model DbCM w oparciu o wcześniejsze badania, łącząc karmienie dietą wysokotłuszczową (HFD) i wstrzyknięcie streptozotocyny (STZ). W cukrzycy typu 2 insulinooporność i niszczenie komórek β trzustki przyczyniają się do patofizjologii choroby12. Model ten wykorzystuje dwa główne czynniki ryzyka cukrzycy typu 2. W szczególności u myszy karmionych HFD rozwija się insulinooporność, a kolejne wstrzyknięcia STZ dodatkowo upośledzają funkcję β komórek wysp trzustkowych, co znacząco prowadzi do progresji patofizjologii podobnej do T2DM. STZ, wyizolowany ze Streptomyces achromogenes, został po raz pierwszy opisany w 1963 roku ze względu na selektywne niszczenie komórek β wysp trzustkowych i właściwości cukrzycowe13. Istnieją dwa modele leczenia STZ: podanie stosunkowo wysokiej dawki STZ powoduje krótkotrwały model kardiomiopatii, podczas gdy powtarzające się zastrzyki STZ o niskiej dawce indukują model T2DM, który w naturalny sposób postępuje do DbCM. W wyniku tej ostatniej metody u zwierząt rozwija się hiperglikemia, polidypsja i wielomocz, z których wszystkie są charakterystyczne dla ludzkiej cukrzycy typu 2 i naturalnie rozwijają DbCM.
To badanie wykazało, że myszy C57BL/6J typu dzikiego karmione HFD, a następnie dootrzewnowe zastrzyki STZ (30 mg/kg) wykazywały czynność, morfologię i histologię serca zgodne z charakterystyką DbCM pod koniec eksperymentu. Takie podejście zapewnia skuteczną metodę ustanawiania mysiego modelu DbCM.