Kai Lüersen

1 Institutul de nutriție umană și știința alimentelor, Universitatea din Kiel, 24118 Kiel, Germania

Thomas Röder

2 Departamentul de Fiziologie Moleculară, Institutul de Zoologie, Universitatea Kiel, Kiel, Germania

3 Centrul de cercetare a căilor aeriene nord, Centrul german pentru cercetarea pulmonară (DZL), Kiel, Germania

Gerald Rimbach

1 Institutul de nutriție umană și știința alimentelor, Universitatea din Kiel, 24118 Kiel, Germania

Date asociate

Abstract

fundal

Calitatea studiilor nutriționale depinde în mare măsură de întrebarea de cercetare abordată, de proiectarea experimentală, de puterea statistică și de compoziția dietelor experimentale. Marea majoritate a studiilor nutriționale pe organismul model au fost efectuate la rozătoare de laborator, cum ar fi șoareci și șobolani. Cerințele nutriționale pentru rozătoare sunt relativ bine stabilite, inclusiv energia, lipidele, acizii grași, carbohidrații, proteinele și aminoacizii, precum și vitaminele, mineralele și oligoelementele [1].

Muștele fructului Drosophila melanogaster a fost utilizat pe scară largă ca un model model robust în genetică, biologie a dezvoltării, îmbătrânire și alte domenii de cercetare biomedicală pe o perioadă lungă de timp. Abia recent, nutriționiștii experimentali au început să considere Drosophila ca un organism model versatil în cercetarea alimentară și nutrițională [2]. Astfel, nu este surprinzător faptul că cerințele dietetice pentru muște nu au fost încă ajustate în aceeași măsură ca și pentru rozătoarele de laborator. În ceea ce privește dietele complexe de Drosophila, este interesant de observat că în literatura de specialitate au fost descrise multe rețete diferite pentru medii complexe.

În această revizuire, analizăm critic varietatea dietelor - inclusiv starea preliminară a dietelor definite chimic - utilizate în cercetarea Drosophila. Mai mult, subliniem că va fi necesară o dietă standardizată pentru a pune în practică musca fructelor ca un model model promițător în studiile de interacțiune dieta-boală.

Dietele experimentale în cercetarea Drosophila

Fenotiparea Drosophila și interacțiunile diet-boală

D. melanogaster poate suferi o fenotipare cuprinzătoare și ca răspuns la factorii dietetici. Dintr-o perspectivă nutrițională, aportul alimentar, alegerea alimentelor, compoziția corpului, consumul de energie și compoziția microbiotei sunt citiri importante [2]. Aceste citiri sunt completate în continuare de alte teste funcționale, cum ar fi activitatea locomotorie și somnul, cogniția, răspunsul la stres și infecție, durata de viață și fertilitatea, în funcție de contextul experimental [2, 16, 17]. Astfel, similar cu șoarecii de laborator, sunt disponibile platforme de fenotipare cuprinzătoare pentru muștele fructelor, așa cum este rezumat în Fig. 1 .

cercetarea

Clinica de muște. Fenotiparea cuprinzătoare în Drosophila melanogaster stă la baza clinicii de muște, unde sunt utilizate modele de Drosophila legate de boală pentru a studia interacțiunile dietă-boală [5, 19-28, 31, 32]

D. melanogaster permite, de asemenea, posibilitatea de a efectua studii pe modele legate de boală. Astfel, sunt disponibile diverse mutante, precum și modele transgenice, care parțial seamănă cu bolile cronice prevalente la om [17, 18]. De fapt, D. melanogaster a fost utilizat pentru a studia patologiile legate de funcția creierului (patologie A beta și tau, boala Parkinson, boala Huntington) [19], funcția respiratorie (astm, boală pulmonară obstructivă cronică (BPOC)) [20, 21 ], funcție motorie (distrofie musculară, scleroză laterală amilotrofică) [22]), funcție renală (nefrolitiază) [23], tulburări intestinale [24], diabet [25] și funcție cardiacă (cardiomiopatie) [26], precum și tulburări (ADHD, alcool și alte dependențe) [27, 28].