Дієта з високим вмістом насичених жирів і низьким вмістом вуглеводів зменшує тривалість життя незалежно від маси тіла мишей
Олександр Пасторіс Мюллер
1 Departamento de Bioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Порту-Алегрі, RS, 90035-000, Бразилія
2 Programa de Pós-graduaçãoemBioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Бразилія
Марсело де Олівейра Дітріх
1 Departamento de Bioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Порту-Алегрі, RS, 90035-000, Бразилія
2 Programa de Pós-graduaçãoemBioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Бразилія
3 Програма з інтегративної клітинної сигналізації та нейробіології метаболізму, Секція порівняльної медицини, Медичний факультет Єльського університету, Нью-Хейвен, CT, 06520, США
Адріано Мартімбіанко де Ассіс
1 Departamento de Bioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Порту-Алегрі, RS, 90035-000, Бразилія
2 Програма де Pós-graduaçãoemBioquímica, ICBS, Федеральний університет Ріо-Гранде-ду-Сул, Раміро Барселос, 2600 - Anexo I, Порто-Алегрі, РС, 90035-000, Бразилія
Діоґо Онофре Соуза
1 Departamento de Bioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Порту-Алегрі, RS, 90035-000, Бразилія
2 Programa de Pós-graduaçãoemBioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Бразилія
Луїс Вальмор Портела
1 Departamento de Bioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Порту-Алегрі, RS, 90035-000, Бразилія
2 Programa de Pós-graduaçãoemBioquímica, ICBS, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Ramiro Barcelos, 2600 - Anexo I, Porto Alegre, RS, 90035-000, Бразилія
Анотація
Передумови
Ожиріння - проблема здоров'я, яка набуває масштабів епідемії у всьому світі. Ми досліджували вплив дієти з високим вмістом насичених жирів і низьким вмістом вуглеводів (СН) на масу тіла, толерантність до глюкози, когнітивні показники та тривалість життя мишей.
Висновки
Мишей C57BL/6J годували ВЧ-дієтою (60% ккал/жир) або контрольною дієтою (15% ккал/жир) протягом 27 місяців. У половини мишей, які харчувались СН, розвивалося ожиріння (миші із ожирінням, викликаними дієтою (DIO)), тоді як решта мишей були стійкими до дієти (DR). У віці 8 місяців як групи DIO, так і DR мали підвищений гіперглікемічний відповідь під час тесту на толерантність до глюкози, який нормалізувався у 16-місячних мишей. В цей останній момент часу всі групи показали подібні результати в когнітивних тестах (водний лабіринт Морріса та уникнення гальмування). Криві виживання груп СН та контрольної дієти почали розходитися у віці 15 місяців, і через 27 місяців рівень виживання мишей у групах DIO та DR становив 40%, тоді як у групі контрольної дієти він становив 75%.
Висновки
AHFdiet знижував виживання мишей незалежно від маси тіла.
Висновки
Дієта з високим вмістом жиру зменшує виживання
Ожиріння та надмірна вага пов'язані з численними супутніми захворюваннями, включаючи діабет 2 типу та нервово-психічні розлади [1-3]. Сидячий спосіб життя та надмірне вживання дієт, збагачених насиченими жирами та/або високим вмістом глюкози, сприяють появі та прогресуванню цих супутніх захворювань [4,5], що призводить до зменшення тривалості життя [6,7]. Ефекти посиленого прийому харчових жирів та вуглеводів добре стабілізуються на моделях гризунів, що призводить до ожиріння та порушеного метаболізму глюкози, подібне до того, що спостерігається у людей [8-10].
Вживання в їжу жирних дієт, багатих насиченими жирами, призводить до метаболічних та нейрохімічних змін, що сприяють погіршенню продуктивності гризунів у різноманітних поведінкових завданнях [8,11]. Як периферичні, так і центральні збурення, включаючи гіперглікемію, змінену експресію синаптичних білків та сигнальних білків, є одними із змін, пов'язаних із погіршенням когнітивної функції [6].
Одним штамом гризунів, який особливо чутливий до впливу харчових жирів, є миша C57BL/6 [12]. Миші C57BL/6 розвивають важке ожиріння, гіперглікемію та гіперінсулінемію при харчуванні з високим вмістом жиру. Однак, коли вміст жиру знаходиться в межах норми, тварини залишаються худими та евглікемічними [13]. Цікаво, що близько 50% мишей C57BL/6 не страждають ожирінням при харчуванні висококалорійними дієтами [12,13], що вказує на індивідуальні відмінності щодо збільшення маси тіла в таких дієтичних умовах, незважаючи на подібне середовище та вроджений генетичний фон [14,15].
У цьому дослідженні ми мали на меті виявити зміни, пов’язані зі споживанням дієти з високим вмістом насичених жирів та низьким вмістом вуглеводів (СН) щодо толерантності до глюкози, ефективності пам’яті та тривалості життя у мишей C57BL/6, порівнявши тих мишей, у яких розвинулось ожиріння (дієта індуковане ожиріння, DIO) до тих, хто був стійким до ожиріння (дієтостійкий; DR).
Наявність супровідних даних
Тварини та дієта
Двадцять п’ять самців мишей C57Bl6 у віці 21 дня були випадковим чином поміщені на одну з двох різних дієт протягом 27 місяців: контрольну дієту (CD, n = 12) або aHFdiet (n = 13). Харчова дієта містила 60% енергії з насичених та ненасичених жирів (45% сала та 15% соєвої олії), 15% енергії з крохмалю (кукурудза) та 25% з білка (соєвий білок). CD містив 15% енергії від насичених жирів та ненасичених жирів (соєва олія), 60% енергії від крохмалю (кукурудза) та 25% від білка (соєвий білок). Обидві дієти були розроблені в нашій лабораторії та містили стандартні вітаміни та мінерали, змішані з усіма необхідними поживними речовинами. Дієти у вигляді гранул та води забезпечувались за бажанням [7]. Тварин зважували кожен тиждень під час лікування. Мишей утримували у стандартних клітинах (20 × 15 см), по чотири тварини на клітку, у приміщенні з контрольованою температурою (22 ° С) під 12-годинним світловим/12-годинним темним циклом. Всі експерименти проводились за погодженням з Комітетом з догляду та використання експериментальних тваринних ресурсів Федерального університету Ріо-Гранде-ду-Сул, Бразилія.
Тест на толерантність до глюкози
У віці 8 і 16 місяців миші голодували протягом 12 годин, а потім отримували внутрішньочеревну (внутрішньовенно) ін'єкцію глюкози (2 мг/г маси тіла). Кров брали з хвоста, а рівні глюкози вимірювали глюкозиметром у момент часу 0 (натще) та через 30, 60 та 120 хвилин після ін’єкції глюкози (AccuChek Active, Roche Diagnostics®, США).
Задача водного лабіринту Морріса
У віці 15 місяців мишей піддавали завданням просторової пам’яті, як описано раніше [16]. Апарат для водного лабіринту являв собою чорний круглий басейн (діаметр 110 см) з температурою води, що підтримується на рівні 21 ± 1 ° C. Мишей навчали по два випробування на день протягом 5 послідовних днів, кожне випробування тривало до 60 секунд з 20 секундами відпочинку на прихованій чорній платформі. Під час тренувань миші навчилися рятуватися від води, знайшовши приховану жорстку чорну платформу, занурену приблизно на 1 см під поверхню води у фіксованому місці, і якщо їй не вдалося знайти платформу за 60 секунд, її акуратно помістили на платформу і дозволяється відпочивати 20 секунд. Лабіринт знаходився в добре освітленій білій кімнаті, на стінах висіло кілька візуальних подразників, що забезпечували просторові сигнали. Зменшена затримка часу на втечу під час кожного випробування вимірювалася як показник навчання. На шостий день було проведено тестування зонда без платформи, і час, проведений у цільовому квадранті, використовувався як міра збереження пам'яті.