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Artigo de método

Modelagem e Avaliação do Modelo de Cardiomiopatia Diabética Murina

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DOI:

10.3791/67189

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29 de novembro de 2024

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve um método para induzir cardiomiopatia diabética por meio de uma combinação de dieta rica em gordura e injeção de estreptozotocina. Essa abordagem visa fornecer uma estrutura confiável para a investigação científica sobre a cardiomiopatia diabética e explorar possíveis caminhos para aplicações de tratamento clínico.

Resumo

Os mecanismos fisiopatológicos subjacentes da cardiomiopatia diabética (DbMC), uma das principais causas de mortalidade entre pacientes com diabetes mellitus tipo 2 (DM2), permanecem pouco compreendidos. A toxicidade miocárdica associada ao DM2 é atribuída a fatores como lipotoxicidade, glicotoxicidade, estresse oxidativo, redução da eficiência cardíaca e lipoapoptose. Em comparação com os ratos, os camundongos oferecem maior acessibilidade, custo-benefício e aplicabilidade mais ampla para experimentos com animais. A resistência à insulina e a secreção de insulina prejudicada são fatores cruciais na fisiopatologia do DM2. Apresentamos um novo modelo murino não genético que replica a progressão do DbCM humano induzido por uma combinação de alimentação com dieta rica em gordura (HFD) e injeção de estreptozotocina (STZ). Neste estudo, usamos camundongos C57BL/6J do tipo selvagem, administrando um regime de HFD por 12 semanas, seguido de injeções intraperitoneais de STZ por mais 12 semanas para induzir manifestações características de DM2. Realizamos testes orais de tolerância à glicose e medimos as concentrações séricas de insulina para confirmar o desenvolvimento de resistência à insulina e secreção insuficiente de insulina. A estrutura e a função cardíaca foram rigorosamente avaliadas por meio de ecocardiografia transtorácica não invasiva. As características patológicas foram avaliadas por meio da coloração tricrômica de Masson e da coloração com aglutinina de gérmen de trigo (WGA), revelando características patológicas relacionadas à DbCM. Portanto, fornecemos um método robusto e versátil para estabelecer um modelo murino não genético de DbCM.

Introdução

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma preocupação de saúde global em escalada progressiva, destacando-se como uma das principais causas de morbidade e mortalidade entre os indivíduos afetados. A prevalência do DM2 está intimamente relacionada à crescente epidemia de obesidade 1,2. Mais de um terço dos pacientes com DM2 apresentam um fenótipo cardiovascular distinto denominado cardiomiopatia diabética (DbMC), caracterizado por disfunção miocárdica que ocorre independentemente de doença arterial coronariana, hipertensão e valvopatia3. Novas evidências su....

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Protocolo

Todos os procedimentos seguiram as diretrizes institucionais para pesquisa com animais, de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório delineado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH Publication No. 85-23, revisado em 1996). Todos os experimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética em Cuidados com os Animais e pelo Comitê de Ética da Universidade de Sichuan. Camundongos C57BL / 6J machos foram comprados da Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co. (China). Durante toda a duração experimental, os camundongos foram alojados em condições controladas de 24 °C e um ciclo regulado de 12 h claro/escuro, com acesso ad li....

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Resultados

Este estudo envolveu a alocação aleatória de camundongos em dois grupos: o grupo ND e o grupo HFD / STZ, com 6 camundongos em cada grupo. Após a ecocardiografia final e os testes de TOTG 24 semanas após a alimentação, os camundongos foram eutanasiados para colher seus tecidos cardíacos para uma avaliação histológica.

HFD / STZ causou um ganho de peso corporal óbvio, atingindo seu pico em 12 semanas, e foi significativamente maior em comparação com o grupo ND. Após a administração de STZ, uma d.......

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Discussão

Dada a prevalência generalizada de diabetes mellitus e suas complicações cardiovasculares associadas em todo o mundo, há uma necessidade urgente de descobrir os mecanismos moleculares subjacentes e desenvolver estratégias preventivas e terapêuticas para essa condição20. A patogênese da DbMC, uma das complicações cardiovasculares em pacientes com DM2, permanece obscura, sem abordagens efetivas para prevenir e tratar21. A ausência de modelos .......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (números de concessão: U23A20395, 81900258 e 82170375); o Projeto-Chave de Pesquisa e Desenvolvimento do Departamento de Ciência e Tecnologia da Província de Sichuan (2022ZDZX0020); Projeto do Fundo Especial de Pesquisa Clínica do Ramo Cardiovascular da Associação Médica Chinesa (CSC) (CSCF2020B04); 1· 3· 5 do Hospital da China Ocidental, Universidade de Sichuan (ZYGD23021). Obrigado a Qing Yang (Animal Imaging Core Facilities, West China Hospital, Sichuan University) por sua ajuda na ultrassonografia de pequenos animais.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Sistema de ultro-som animalFujifilm Visual SonicsVEVO 3100Ecocardiografia
Glicosímetro de sangueYuwellGU100Avalie o nível de glicose no sangue
Ácido cítricoSigma-Aldrich251275
IsofluranoRWD ciências da vidaR510-22Anestesia
Vaporizador de isofluranoRWD ciências da vidaR500anestesia
Insulina de camundongo (INS) ELISA KitWuhan Feiyue Biotechnology Co., LtdFY-EM14029Avalie o nível de insulina sérica
Creme de depilaçãoNair Nair255gRemova a pele da
dieta de roedores de camundongo com 60% de gordura kcalResearch Diets IncD12492Dieta rica em gordura alimentando
Citrato de sódioSigma-AldrichS4641
Filtro estérilMerck MilliporeSLHV033N
EstreptozocinaSolarbioS8050
Gel de ultrassomKepplerKL-250de ecocardiografia
DongleFujifilm Visual SonicsVevo LABAnálise de dados ecocardiográficos
Estação de trabalho

Referências

  1. Defronzo, R. A., et al. Type 2 diabetes mellitus. Nat Rev Dis Primers. 1, 15019(2015).
  2. Htay, T., et al. Mortality and cardiovascular disease in type 1 and type 2 diabetes. Curr Cardiol Rep. 21 (6), (2019).
  3. Jia, G., Hill, M. A., Sowers, J. R.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Modelo MurinoDieta Rica em GorduraInjeção de EstreptozotocinaResistência à InsulinaTolerância Oral à GlicoseEcocardiografia TranstorácicaDisfunção CardíacaColoração de Tricrômio de MassonInsulina Sérica