Método de entrenamiento de fuerza estática para ratones diabéticos tipo 2
Summary
Este protocolo proporciona un método simple para hacer equipos de entrenamiento estáticos para ratones. El dispositivo mantiene la contracción isométrica muscular de las extremidades de los ratones para verificar el efecto de intervención del ejercicio tradicional en la diabetes tipo 2 (DM2) y proporciona una nueva terapia de ejercicio para el tratamiento clínico de la DM2.
Abstract
El tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es una dificultad importante para mejorar la salud del paciente. El ejercicio es una de las principales intervenciones para la DM2. El entrenamiento de fuerza estática es una de las formas clave de los deportes tradicionales en China. La investigación muestra que el entrenamiento de fuerza estática es un método clínico eficaz para la intervención de la DM2, pero no existe un dispositivo experimental adecuado para el entrenamiento estático en ratones. Una de las dificultades para pasar de la investigación clínica a la básica es diseñar dispositivos experimentales adecuados. Con el fin de estudiar más a fondo el mecanismo de la intervención de entrenamiento estático en la DM2, en este trabajo se presenta un método sencillo para hacer un dispositivo de entrenamiento estático para ratones. Este dispositivo tiene las ventajas de una operación simple, material barato y alta viabilidad. Estudios previos realizados bajo este protocolo han demostrado que el entrenamiento estático puede reducir eficazmente los niveles de glucosa en sangre y mejorar la función mitocondrial de las células del músculo esquelético en ratones con DM2. El objetivo de la introducción de este dispositivo es promover la investigación sobre el mecanismo del ejercicio tradicional en la intervención de la DM2 y sentar las bases para la intervención cuantitativa del ejercicio.
Introduction
La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es una enfermedad crónica caracterizada por resistencia a la insulina y disfunción de las células β que representa una amenaza significativapara la salud mundial. El ejercicio es una intervención crucial en el tratamiento de la diabetes tipo 2. Numerosos estudios han demostrado que los métodos de ejercicio tradicionales chinos, como el Tai Chi y el Ba Duan Jin, mejoran significativamente los niveles de glucosa en sangre y la calidad de vida de las personas con DM2 2,3,4,5. Para ejecutar estos movimientos, el entrenador debe mantener una posición estable del cuerpo y las articulaciones durante un período de tiempo. La posición estática se mantiene mediante la realización de contracciones musculares estáticas, lo que comúnmente se conoce como fuerza estática6.
Sin embargo, no se ha aclarado el mecanismo de intervención del entrenamiento de fuerza estática en la DM2. Para responder a esta pregunta, los experimentos con animales son esenciales. Durante los ejercicios isométricos, los músculos se activan, mantienen una longitud constante y alcanzan la tensión máxima de forma segura. En experimentos con entrenamiento de fuerza estática, se requiere que el animal de prueba realice contracciones musculares isométricas y mantenga este estado de contracción muscular. Cómo implementar el entrenamiento de fuerza estática en ratones, ratas y otros animales de laboratorio se ha convertido en un gran problema en la investigación. En primer lugar, los animales luchan por obedecer órdenes y contraer sus músculos según sea necesario. En segundo lugar, es difícil para el animal mantener una posición estable bajo resistencia, y no se puede lograr el propósito de la contracción muscular isométrica. Al dejar que los animales entrenen según sea necesario, es importante abordar las preocupaciones relacionadas con el bienestar animal, como aliviar el estrés y la ansiedad, minimizar el dolor y mejorar las condiciones generales. Este protocolo pertenece a un modelo de entrenamiento estático para ratas 8,9, y aquí presentamos un dispositivo sencillo para el entrenamiento estático de ratones. Cuando se levantan las patas traseras de los ratones, sus músculos abdominales se contraen debido al reflejo de enderezamiento, las patas delanteras agarran la barra transversal por delante y luego las extremidades delanteras y traseras se contraen contra la gravedad. Los ratones no pueden moverse después de agarrar la barra corta, lo que hace que sus músculos estén en un estado de contracción isométrica.
Protocol
Representative Results
Discussion
El entrenamiento de fuerza estática puede reducir la acumulación de grasa, ayudar a perder peso y aumentar el metabolismo. Además, mejora la expresión de PGC-1α y la biogénesis mitocondrial en las células del músculo esquelético, lo que conduce a un mejor metabolismo de la glucosa en ratones con diabetes mellitus tipo 2 y una consecuente reducción de los niveles de glucosa en sangre11. Para confirmar el impacto y el mecanismo del entrenamiento estático en la DM2,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo ha sido apoyado por el segundo lote de proyectos especiales de investigación científica de la Base Nacional de Investigación Clínica de Medicina Tradicional China (JDZX2015127, con sede en el Hospital Provincial de Medicina China de Anhui).
Materials
| Acrylic boards | Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm | ||
| Boxes | Two boxes of the same height (15~20cm) | ||
| ELISA KIT | H203-1-2 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
| Hot melt glue gun | Avoid touching the gun head to cause burns | ||
| Knives | No special requirement | ||
| Metformin tablets | 1396309 | Sigma | |
| scissors | No special requirement | ||
| Sticks | Several wooden sticks with a diameter of 3mm | ||
| Streptozotocin | S0130 | Sigma | |
| Tape | No special requirement | ||
| Transmission Electron Microscope (TEM) | HT7700 | HITACHI |
References
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