Гипергликемия определяется как чрезмерный уровень глюкозы в крови. Хотя это может отражать ситуацию острого стресса, гипергликемия также является условием, которое часто приводит к диагнозу диабета, хроническому расстройству секреции инсулина и / или резистентности. В 2016 году число взрослых, живущих с диабетом, достигло 422 миллионов человек во всем мире, и каждый год от этой болезни умирает 1,5 миллиона человек, что делает его серьезной проблемой для здоровья 1 . Действительно, неконтролируемый диабет приводит к ряду физиологических расстройств, влияющих на сердечно-сосудистую систему, почки, периферическую и центральную нервные системы.
Интересно, что острая и хроническая гипергликемия может изменить познание и способствовать как деменции, так и депрессии 2 , 3 , 4 , 5 , 6 . Кроме того, прием пациентов вГипергликемия была связана с худшими функциональными, неврологическими и выживающими результатами после ишемического инсульта 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Было также показано, что гипергликемия / диабет влияет на нейрогенез взрослых, процесс, приводящий к генерации новых нейронов, воздействуя на активность нейронных стволовых клеток и дифференциацию нейронов, миграцию и выживание 2 , 12 .
В отличие от млекопитающих, костистая рыба, как рыбка данио, проявляет интенсивную нейрогенную активность во всем мозге и обладает выдающейся способностью к восстановлению мозга во время взрослой жизни 13 , 14 , 15 , 16 . Примечательно, что такие возможности возможны из-за сохранения neuRal стволовых клеток / предшественников, включая радиальные глии и нейробласты 17 , 18 , 19 . Кроме того, рыбка данио недавно стала моделью для изучения нарушений обмена веществ, включая ожирение и гипергликемию / диабет 20 , 21 , 22 .
Хотя рыбка данио является хорошо признанной моделью гипергликемии и нейрогенеза, в нескольких исследованиях изучалось влияние гипергликемии на гомеостаз мозга и когнитивную функцию 12 , 23 . Для определения влияния гипергликемии на конститутивную и травмированную пролиферацию клеток головного мозга, модель острой гипергликемии была создана путем внутрибрюшинной инъекции D-глюкозы. Кроме того, модель хронической гипергликемии была воспроизведена путем погружения рыбы в воду, дополненную wС D-глюкозой 12 . У далеких рыб есть много преимуществ в исследованиях. Они дешевы, легко поддаются и прозрачны на первых этапах развития, и их геном был секвенирован. В контексте этой работы они также демонстрируют ряд дополнительных преимуществ: (1) они имеют сходные физиологические процессы с людьми, что делает их важным инструментом для биомедицинских исследований; (2) они позволяют быстро исследовать влияние гипергликемии на гомеостаз мозга и нейрогенез, учитывая их широко распространенную и сильную нейрогенную активность; И (3) они являются альтернативной моделью, позволяющей сократить количество млекопитающих, используемых в исследованиях. Наконец, рыбу данио можно использовать в качестве модели для тестирования биораспределения радиоактивно меченных молекул и потенциальных терапевтических агентов с использованием ПЭТ / КТ.
Общая цель следующей процедуры - визуально документировать, как создавать модели острой и хронической гипергликемии у рыбок данио, использовать zebRafish для оценки ремоделирования мозга в гипергликемических условиях и мониторинга радиоактивно меченных молекул (здесь [ 18 F] -FDG) с использованием PET / CT.