4,584 Views
•
06:57 min
•
November 11, 2021
DOI:
Este protocolo permite que um pesquisador determine se há diferenças no equilíbrio energético dos camundongos, o que pode ajudar a identificar os processos fisiológicos responsáveis por uma mudança no peso corporal. Também pode ser usado para determinar a capacidade de gordura marrom para gastar energia. Esta técnica quantifica o oxigênio consumido e o CO2 produzido por um camundongo individual em um ambiente controlado.
Permite que os usuários calculem o gasto energético neste camundongo individual e determinem se diferentes tratamentos ou manipulações genéticas podem alterar o gasto energético. Para começar, abra o software que controla o gabinete e o fluxo de ar e deixe o software testar a comunicação do computador com o equipamento. Uma vez estabelecida a comunicação, clique em arquivo e abra a configuração do experimento e selecione a configuração do experimento pré-projetada pelo fornecedor ou configurada a partir de um ensaio anterior.
Em seguida, clique em experimentar e clique em propriedades para abrir a janela de propriedades do experimento. Na janela de propriedades, configure os parâmetros do recinto ambiental, incluindo a temperatura ambiente e os ciclos de luz de 12 horas. Em seguida, clique no experimento, seguido de configuração para abrir a janela de configuração do experimento onde os parâmetros de cada gaiola metabólica são definidos.
Em seguida, adicione uma quantidade pré-pesada de comida aos alimentadores nas gaiolas metabólicas que abrigam camundongos fêmeas de oito semanas. Além disso, coloque as garrafas de água e verifique se as garrafas estão lacradas corretamente e não vaze. Depois de 24 horas, pese os alimentos restantes nas gaiolas e pese os ratos.
Dois a três dias após os camundongos terem sido alojados no sistema, iniciem as medições indiretas de calorimetria e atividade. Primeiro, calibrar os sistemas CLAMS de oxigênio e detector à base de zircônia com dióxido de carbono usando um gás de calibração de composição conhecida. Depois de ligar e garantir que a pressão de saída do tanque esteja entre 5 a 10 libras por polegada quadrada, abra o software do utilitário de calibração para calibrar e testar os sensores de gás.
Clique no experimento e, em seguida, calibrar e pressionar o início. Aguarde que os sensores sejam testados e para que o software peça ao usuário para girar os botões do sensor de gás até que o valor da identidade do oxigênio seja um só. Clique em seguida quando a etapa estiver completa.
Depois de medir o peso corporal e a composição dos camundongos, inicie as medidas de oxigênio, dióxido de carbono e atividade clicando em experimento e corrida. Depois de um mínimo de 48 horas, pare o experimento clicando no experimento e pare. Para exportar os dados, clique no arquivo e exporte e exporte todos os sujeitos como um arquivo CSV.
Durante a fase escura, os camundongos têm maior consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono, e, portanto, têm maior gasto energético. Camundongos em uma dieta regular e um estado alimentado com ingestão alimentar ocorrendo no ciclo escuro são caracterizados por valores de relação de variação de troca respiratória próximos a um, indicando uma preferência para o uso de carboidratos. Durante o ciclo de luz, quando os camundongos dormem principalmente e, portanto, rápido, há uma mudança para a oxidação de gordura com os valores RER sendo mais próximos de 0,7.
Assim, a atividade física medida como o rompimento do raio laser XYZ aumenta durante a fase escura e diminui durante a fase de luz. A alimentação por alta gordura aumenta o peso corporal e a massa gorda sem alterar a massa magra. Camundongos alimentados com dieta rica em gordura comem mais quilocalorias por dia, principalmente devido à maior densidade calórica por grama de alimento.
No entanto, a atividade física é semelhante entre a comida e os camundongos alimentados com dieta rica em gordura, mesmo durante o período escuro. Valores de menor relação de coeficiente respiratório de camundongos alimentados com dieta rica em gordura indicam uma preferência para usar gordura como substrato primário para oxidação. O consumo de oxigênio, mas não a produção de dióxido de carbono, aumenta em camundongos alimentados com dieta rica em gordura, o que resulta em um aumento significativo no gasto energético por camundongo.
O gasto energético é aumentado por uma injeção agonista beta-3, principalmente como resultado da ativação adrergica de adipócitos termogênicos, o que aumenta o consumo de oxigênio, a produção de dióxido de carbono e, portanto, o próprio gasto energético. Para medir o gasto energético com o CLAMS, a calibração deve ser concluída e o peso corporal deve ser medido para realizar a análise ancova. Além disso, a ingestão de alimentos deve ser medida tanto no período de adaptação quanto durante as medições.
O período de adaptação acaba quando os camundongos recuperam a ingestão inicial de alimentos e o peso corporal. Este procedimento também pode ser usado para testar os efeitos agudos de drogas na atividade e comportamento do rato. Também utilizamos esse sistema em um estudo colaborativo que demonstrou qual população de neurônios controlados Essa técnica é essencial para estudar doenças relacionadas ao ganho de peso e para identificar processos que controlam a preferência de nutrientes, bem como a atividade física, a termogênese e o equilíbrio energético.
Este manuscrito descreve um protocolo para medir a taxa metabólica basal e a capacidade oxidativa de adipócitos termogênicos em camundongos obesos.
Read Article
Cite this Article
Shum, M., Zhou, Z., Liesa, M. Determining Basal Energy Expenditure and the Capacity of Thermogenic Adipocytes to Expend Energy in Obese Mice. J. Vis. Exp. (177), e63066, doi:10.3791/63066 (2021).
Copy