Втрата ваги, спричинена хронічним лікуванням дапагліфлозином, пом’якшується компенсаторною гіперфагією у

Біологія метаболічних хвороб, Bristol ‐ Myers Squibb Co. Дослідження та розробка, Хоупвелл, Нью-Джерсі, США

Анотація

Вступ

Ожиріння є результатом позитивного дисбалансу між споживанням енергії та витратами енергії, де величина дисбалансу може бути менше 100 ккал/день ((1)). Отже, для запобігання ожиріння буде потрібно індуковане негативне сальдо такої ж величини, а для його зміни - більший негативний дисбаланс ((2)). Перший закон термодинаміки передбачає, що існує лише два способи викликати негативний енергетичний баланс: зменшити споживання енергії або збільшити витрати енергії. Хоча фізичні вправи можуть збільшити енергетичні витрати, дані про фізичні вправи як метод для значної втрати ваги є неоднозначними: багато звітів показують мінімальну або відсутність ефективності у жінок та помірну ефективність у чоловіків ((3)). На відміну від частини рівняння витрат енергії, споживання енергії є відносно добровільним, а отже, сприйнятливим до маніпуляцій. Не дивно, що обмеження дієти забезпечує чудову ефективність на короткостроковій основі. На жаль, він не виявився ефективним на довгостроковій основі через, мабуть, поведінкові та метаболічні компенсаторні реакції ((1), (4)).

Альтернативним методом зменшення споживання енергії є зменшення засвоєння калорій. Цього можна досягти, зменшивши всмоктування поживних речовин у кишечнику, але має такі побічні ефекти, як діарея або, як мінімум, проблеми переносимості, такі як витік калу, який спостерігається при застосуванні інгібіторів панкреатичної ліпази. Нирка також є місцем для значного “поглинання” калорій, реабсорбуючи (у людей) ~ 180 г/добу глюкози через білки-транспортери, локалізовані в проксимальних канальцях ((5), (6)). Хоча існує кілька білків, які опосередковують транспорт глюкози в проксимальних канальцях, протеїном, відповідальним за більшу частину реабсорбції глюкози в нирках, є котранспортер глюкози натрію-2 (SGLT2) ((5), (7)). Він експресується на просвітній поверхні клітин в сегменті S1 проксимального канальця і локалізується конкретно в нирках ((8)). Крім того, існують інші SGLT, експресовані в нирках, які котранспортують моносахариди разом з натрієм (SGLT1, котранспортер натрію/міоінозитолу (SMIT), SGLT4, SGLT5 і потенційно SGLT6) ((6), (7), (8), ( 9), (10), (11), (12), (13), (14), (15)). SGLT2 - це котранспортер з низькою спорідненістю, ємністю з співвідношенням котранспорту молекули натрію до глюкози 1: 1 ((5), (6)).

Методи та процедури

Предмети

Самці щурів Sprague ‐ Dawley (Charles River Laboratories, Bar Harbor, ME; 250–300 г) були індивідуально розміщені в клітинах з поліпропіленовою коробкою для взуття та підтримувались у циклі 12:12 світло/темно з вимкненим освітленням о 16:00. У приміщенні для тварин підтримували температуру 72 ° F (22 ° C) і вологість 50%. Всі тварини були забезпечені їжею та водою ad libitum, якщо не вказано інше. Щури отримували ожиріння, надаючи їм можливість вибору двох різних варіантів дієти; Дієта на гризунах Harlan Teklad (18% білка, 73% вуглеводів і 5% жиру; 3,4 ккал/г) та Дієта досліджень D12327 (20% білка, 40% вуглеводів як сахароза та 40% жиру як соєвих та кокосової олії; 4,59 ккал/g). Щурів витримували на цьому виборі дієти протягом 10-тижневого періоду до лікування препаратом, тоді середня маса тіла становила 654 ± 4,4 г. Усі тварини утримувались у приміщеннях Брістоль-Майерс Сквіб відповідно до керівних принципів, встановлених Асоціацією з оцінки та акредитації лабораторних доглядів за тваринами (AAALAC), а всі протоколи були затверджені Комітетом з догляду та використання тварин Брістоль-Майерса (ACUC).

Наркотики

Дапагліфлозин вводили перорально через розчин у транспортному засобі, що складався з: 5% м-піролу, 20% поліетиленгліколю, 20 ммоль/л дифосфату натрію та води в обсязі 3 мл/кг. Дапагліфлозин синтезувався хімічним відділенням Брістоль-Майерс Сквібб за оціночною чистотою> 96%. Дапагліфлозин є потужним інгібітором SGLT2, з наполовину максимальною інгібуючою концентрацією (IC50) 1,12 ± 0,065 нмоль/л та 3,0 ± 0,5 нмоль/л для рекомбінантних людей та рекомбінантних транспортерів SGLT2 щурів ((20)). Він також селективний щодо транспортера SGLT1, з 1200 × селективністю щодо людського транспортера SGLT1 та 200 × селективністю щодо білка-транспортера SGLT1 щура ((20)).

Дизайн

Щурів призначали до однієї з п’яти груп лікування залежно від маси тіла та загального споживання їжі, які вимірювали за 2 тижні до лікування препаратом. Групи лікування складали: носій, дапагліфлозин (Dapa) у дозі 0,5 мг/кг (0,5 mpk), 1 mg/kg (1 mpk) та 5 mg/kg (5 mpk) та додаткові 5 mg/kg (5 mpk) група, де кожна тварина обмежувалась споживанням їжі призначеного “парного” аналога, обробленого транспортним засобом, виміряного за 24 години до цього (5 mpk PF ‐ V). Щури в групі PF-V 5 мккн були індивідуально підібрані до тварин, оброблених транспортними засобами, на основі вихідної маси тіла та споживання їжі. У кожній групі було 6–8 тварин. Вимірювання обсягу сечі та концентрації глюкози, а також клінічна хімія натще проводились за 1-2 тижні до початку лікування наркотиками (часові рамки всіх досліджень, викладених нижче, можна знайти в Фігура 1).

Графік метаболічних оцінок, проведених під час 38-денного дослідження. МРТ, магнітно-резонансна томографія.

Загальні методи

Споживання їжі, переваги їжі, маса тіла та споживання води. Всіх тварин лікували дапагліфлозином або транспортним засобом за 1 годину до початку темного циклу щодня протягом 38 днів. Вага тіла, споживання їжі як при дієтах, так і при споживанні води вимірювали під час лікування препаратом щодня протягом 34 днів. Через багаторазові періоди забору крові та голодування, що відбулися після 34-го дня, вага тіла та споживання їжі не аналізувались за цей час. Маса тіла виражалася як процентна зміна від базової маси тіла, де вихідний рівень визначався як середня вага тіла за 1 день до початку лікування препаратом. Споживання їжі виражалося як сума двох варіантів дієти, що вживаються щодня у кілокалоріях. Енергетичну цінність споживаної їжі щодня розраховували як кількість з’їденої їжі в грамах, помножену на калорійність кожної дієти (3,4 ккал/г для стандартної чау-гарлану Харкла Текла і 4,59 ккал/г для високоенергетичної дієти) . Споживання води виражалося як спожитий обсяг щодня, виходячи з добової ваги пляшки з водою, припускаючи 1 мл/г ваги.