Захист диференційованої маси тіла в установлених значеннях у американців із ожирінням та стійкими щурами, що страждають ожирінням
Служба неврології, Медичний центр у справах ветеранів, Іст-Оранж 07018, та Департамент нейронаук, Медична школа Нью-Джерсі, Ньюарк, Нью-Джерсі 07103; і
Відділ психології Університету Вісконсіна, Медісон, штат Вісконсин 53706
Анотація
є вагомі докази того, що особини багатьох видів регулюють вагу тіла приблизно заздалегідь заданим значенням. Коли нормальна вага щура зменшує масу тіла за рахунок обмеження споживання енергії, він швидко відновлює масу тіла до попереднього рівня, коли споживання знову є необмеженим (5, 6). Щури, у яких хронічно страждає ожирінням на високоенергетичних дієтах, також спонтанно повернуть вагу тіла, втрачену під час обмеженого споживання, незабаром після того, як енергія корму знову стане доступною (9, 22). Визначну роль головного мозку у цьому явищі свідчить той факт, що щури з ураженнями гіпоталамуса жадібно захищають знижену або підвищену задану масу тіла від викликів перегодовування та недогодовування (10).
Модель ожиріння, спричиненого дієтою (DIO) у щурів Спраг-Доулі представляє особливий інтерес щодо регулювання енергетичного гомеостазу. При харчуванні з помірним вмістом жиру, сахарози та енергетичного вмісту (дієта з ВІН) приблизно у половини щурів розвивається ДІО, тоді як решта стійкі до дієти (DR; 13, 17, 18, 31). Щури, схильні до розвитку ДІО, набиратимуть вагу зі швидкістю, порівнянною зі швидкістю щурів, які харчуються низькоенергетичною (чау-дієтою) і не ожиріють, якщо не отримуватимуть ВІН дієту (13, 17, 18). Однак, як тільки фенотипи DIO та DR встановлюються на дієті з ВІН, отриманий приріст ваги та зміни складу тіла зберігаються, навіть коли тварини знову переходять на дієту чау (13, 18).
Зміни маси тіла та їх складу, що відбуваються під час розвитку та продовження фенотипів DIO та DR, пов'язані з кількома змінами у функції мозку, які можуть лежати в основі цих коригувань (7, 14, 15, 19, 31). Нещодавно ми показали, що фенотипи DIO та DR мають, ймовірно, генетичну основу, оскільки інбридинг швидко встановлює два окремі субстрати, кожен з яких породжує вірні закономірності збільшення ваги DIO та DR (16). Таким чином, задана вага маси тіла у цих тварин представляється результатом дієтичного впливу, що діє на різних генетичних походженнях.
Попередні дослідження факторів, що визначають значення маси тіла, не враховували можливості наявності принаймні двох фенотипів маси тіла в деяких популяціях безпородних щурів. Ми висунули гіпотезу про те, що після встановлення маси тіла та складу DIO та DR захищатимуться від недоїдання та перегодовування. Це дослідження показує, що навіть на дієті чау щури DIO швидко відновлюють масу тіла до колишнього високого рівня після примусового зниження ваги. З іншого боку, щури DR, які страждали ожирінням на дуже смачній дієті, швидко переорієнтувались при меншій вазі тіла при переході на дієту чау.
Фаза відновлення ваги. Як тільки маса тіла решти щурів DIO-Restrict досягла ваги інших груп (тиждень 17), вони були повернуті до вільного доступу до чау і слідували ще протягом 3 тижнів. Через 3 тижні їх маса тіла досягла ваги групи DIO-Ad lib, а всіх решти щурів групи DIO-Restrict і DIO-Ad lib ( = 5 або 6/група) були вбиті для аналізу (тиждень 20).
Ці експерименти проводились відповідно до керівних принципів та за попереднім схваленням Комітету з досліджень тварин Медичного центру у справах ветеранів (Іст-Оранж, штат Нью-Джерсі).
Аналізи глюкози, інсуліну та лептину. Зразки стовбурової крові збирали в гепаринізовані пробірки і плазму видаляли для аналізу. Глюкозу аналізували за допомогою автоматизованого методу глюкозооксидази (Бекман), а інсулін та лептин аналізували радіоімуноаналізами (Linco), використовуючи антитіла до автентичного інсуліну щурів та лептину відповідно.
Статистика. Споживання їжі та вага тіла вимірювали два рази на тиждень протягом усього періоду. Тому для порівняння міжгрупових відмінностей спочатку використовували дисперсійний аналіз (ANOVA) для повторних вимірювань. Коли були виявлені суттєві міжгрупові відмінності ( 0,75)/споживання енергії (ккал)] (16). Кореляції проводились з використанням кореляцій Пірсона.