Інгаляція чадного газу неефективна як тривала терапія для зменшення ожиріння у мишей, яких годували
Анотація
Передумови
Попередні дослідження показали, що індукція гемоксигенази-1 призводить до втрати ваги на кількох моделях ожиріння на гризунах. Однак конкретна роль метаболіту гемоксигенази-1, оксиду вуглецю (CO), у цій відповіді ще не встановлена. Нещодавно ми повідомляли, що хронічне лікування молекулами, що вивільняють СО, призводить до запобігання збільшення ваги у мишей, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру. У цьому дослідженні ми прагнули визначити вплив хронічної інгаляції СО на розвиток та перелом ожиріння, спричиненого дієтою з високим вмістом жиру.
Результати
Вдихання СО на обох рівнях спочатку призвело до попередження та зміни маси тіла та маси жиру протягом перших 10 тижнів лікування, однак цей ефект не зберігався. Інгаляції СО у профілактичних групах також мали ранній ефект на зниження рівня глюкози в крові натще, але цей ефект також не підтримувався.
Висновки
Наші результати демонструють, що вдихання СО має тимчасовий ефект для запобігання та зменшення маси тіла, яка не підтримується хронічно у мишей, які харчуються з високим вмістом жиру. Ці результати свідчать про те, що хронічна інгаляційна терапія СО не є ефективним методом лікування тривалої втрати ваги.
Передумови
Методи
Тварини
Експериментальні процедури та протоколи цього дослідження відповідають Посібнику Національного інституту охорони здоров’я з догляду та використання лабораторних тварин і були затверджені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин Медичного центру Університету Міссісіпі.
Здатність інгаляції CO як попереджати, так і зворотного ожиріння вивчали за допомогою окремих груп, які зазнавали впливу 2 різних концентрацій CO. Інгаляцію CO проводили в спеціально розробленій камері, яка дозволяла мишам піддаватися впливу різних рівнів CO, не виходячи з домашніх клітин. У цьому дослідженні використовувались два різні рівні впливу СО на вдихання. Мишей піддавали дії СО 28 частин на мільйон (ppm) протягом 2 годин на день (CO-28) або 200 ppm CO протягом 1 години на день (CO-200). Усі миші були утримувані в стандартних умовах з повним доступом до 60% дієти з високим вмістом жиру (дієта № D12492, Research Diets, Inc., New Brunswick, NJ) та води. Контрольних мишей годували дієтою з високим вмістом жиру, але вони не отримували жодного впливу СО. Для дослідження профілактики окрему когорту мишей підтримували на 17% нормальній жировій дієті (дієта для гризунів Teklad 22/5, №8640, Harland Laboratories, Inc., Indianapolis, IN).
Вдихання СО
Мишей піддавали дії СО в прозорій пластиковій камері розміром 25 × 27 × 38 см. Суміш CO і повітря промивали через камеру зі швидкістю 0,05–30 л/хв. Чистий газ СО змішували з відповідною кількістю повітря для розведення СО до бажаної концентрації в частинах на мільйон (ppm), або
28 або 200 ppm CO. Лінія для відбору проб подавалась із камери і проходила через газоаналізатор Gray Wolf Indoor Air IQ-410 CO (Shelton, CT), який підключався до портативного комп’ютера і давав вимірювання газу CO в режимі реального часу за допомогою програмний пакет WolfSense (версія 2011.28, Shelton, CT). Концентрацію CO перевіряли за допомогою ручного вимірювача CO, розміщеного всередині інгаляційної камери (C.E., Китай). Ця установка дозволила мишам піддаватися впливу різних рівнів СО з вільним доступом до їжі та води в домашніх клітках протягом щоденних періодів лікування. Мишей піддавали дії СО вранці протягом 2 годин у мишей, які отримували 28 ppm CO, і протягом 1 години у мишей, які отримували 200 ppm.
Вимірювання карбоксигемоглобіну (COHb)
Використання окремої групи мишей від тих, що використовувались у дослідженнях хронічного вдихання СО; COHb вимірювали до, безпосередньо після та через 30, 60 та 90 хвилин після кожного протоколу впливу на інгаляцію CO. Кров збирали через орбітальну пазуху під легкою анестезією ізофлураном. Відразу після забору зразок крові аналізували на рівень COHb за допомогою аналізатора Radiometer ABL80 Flex CO-OX (Westlake, OH), для якого потрібно 105 мкл цільної крові. Рівні COHb виражаються у відсотках від загального гемоглобіну.
Склад тіла (EchoMRI)
Склад тіла всіх мишей оцінювали з інтервалом у 6 тижнів протягом дослідження, використовуючи магнітно-резонансну томографію (EchoMRI-900TM, Echo Medical System, Houston, TX). Вимірювання EchoMRI проводили на мишах, що перебувають у свідомості, поміщених у тонкостінний пластиковий циліндр з циліндричною пластиковою вставкою, доданою для обмеження руху мишей. Мишей короткочасно подавали в електромагнітне поле низької інтенсивності, що дозволяло вимірювати як жирову масу, так і нежирну масу.