Abstract

energia este stocată predominant ca lipidă în țesutul adipos alb (WAT), iar WAT din diferite locații anatomice a fost implicată în reglarea unei game largi de parametri metabolici. Obezitatea abdominală cu WAT subcutanat abdominal și intraabdominal excesiv, de exemplu, este asociată cu o rezistență crescută la insulină. O ipoteză este că WAT intraabdominal are un efect negativ disproporționat asupra homeostaziei glucozei (7, 10, 27, 42, 44), iar acest concept este susținut de mai multe studii la om (12, 15, 37), dar contestat în altele (1)., 2, 18, 30) care sugerează că WAT abdominal subcutanat este mai strâns legat de rezistența la insulină.

Eliminarea chirurgicală a WAT, adică prin liposucție sau lipectomie, a fost utilizată pentru a studia relația dintre obezitatea abdominală și rezistența la insulină la om și la rozătoare. Liposucția femeilor obeze care determină o reducere considerabilă a grăsimii abdominale subcutanate nu are ca rezultat îmbunătățirea sensibilității la insulină, a glucozei plasmatice sau a nivelurilor de insulină (25). Îmbunătățirea rezistenței la insulină după îndepărtarea anumitor depozite WAT la modelele obeze de șobolan oferă dovezi directe pentru rolul cauzal al acestor tampoane de grăsime în provocarea rezistenței la insulină. De exemplu, îndepărtarea simultană a WAT ​​epididimului gonadal (EWAT) și a WAT ​​perinefrică intra-abdominală la șobolanii masculi obezi îmbătrâniți duce la reduceri marcate ale rezistenței la insulină (5, 16). Bărbații și femeile distribuie grăsimea corporală în mod diferit, femeile purtând relativ mai multe grăsimi subcutanate, iar bărbații cu un procent mai mare de grăsime viscerală (22, 26, 44), iar bărbații prezintă un risc mai mare de a suferi tulburări metabolice legate de obezitate. Acest lucru face imperativ să înțelegem modul în care depozitele specifice de grăsime ar putea contribui la homeostazia glucozei și la alți parametri metabolici și dacă bărbații și femeile diferă în moduri fundamentale.

Scopul studiului actual a fost de a identifica contribuția anumitor depozite individuale WAT asupra homeostaziei glucozei la șoareci adulți masculi și feminini slabi și cu obezitate moderată hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi pe bază de unt (HFD). Am evaluat toleranța la glucoză înainte și după îndepărtarea unei cantități comparabile de WAT inghinal subcutanat abdominal (IWAT), WAT retroperitoneal intra-abdominal (RWAT), EWAT gonadal masculin sau WAT parametrial gonadal feminin (PWAT). Deoarece țesuturile adipoase din diferite locații au dimensiuni destul de diferite, am eliminat cantități echivalente de țesut adipos în cadrul fiecărui sex și al cohortei de dietă, spre deosebire de tampoanele de grăsime întregi; astfel, efectele și contribuția localizărilor individuale ale țesutului adipos ar putea fi comparate direct. RWAT sunt mai mici la femele decât la bărbați, în timp ce nivelurile totale de grăsime corporală sunt comparabile între bărbați și femele. Astfel, a fost eliminat un procent mai mic din grăsimea totală de la femele decât de la masculi. În consecință, toate comparațiile directe se fac în cadrul fiecărui sex.

Animale.

Determinarea ciclicității.

Frotiurile vaginale au fost efectuate imediat după IPGTT și IPITT la șoareci C57BL/6J femele hrănite intacte și au fost colorate cu un kit de colorare DipQuick (Jorgensen Laboratories, Loveland, CO) pentru determinarea fazei ciclului estru pe baza modelului de tipuri de celule de probe de frotiu (6).

Proceduri chirurgicale.

tabelul 1. Cantitatea de țesut adipos îndepărtat de la șoareci masculi sau femele hrăniți cu chow sau HFD

Valorile sunt medii ± SE. HFD, dietă bogată în grăsimi pe bază de unt; RWATx, lipectomie de țesut adipos alb retroperitoneal; E/PWATx, lipectomie de țesut adipos alb epididimal/parametrial; IWATx, lipectomie de țesut adipos alb inghinal.

O treime din animalele acționate de simulări au primit o procedură similară cu IWATx, RWATx sau respectiv E/PWATx, în sensul că depozitul WAT relevant a fost vizualizat, dar nu a fost îndepărtat (simulat). Mai exact, pentru intervențiile chirurgicale simulate IWAT, incizia a fost făcută și tamponul de grăsime inghinal localizat, dar nu a mai existat o disecție sau tăiere. Pentru intervențiile chirurgicale simulate RWAT, incizia a fost făcută și mușchiul incizat, astfel încât RWAT să poată fi vizualizat, dar grăsimea nu a fost manipulată. Pentru intervențiile chirurgicale simulate E/PWAT, a fost utilizată o pereche de pensă de țesut pentru a ridica vârful tamponului E/PWAT, iar apoi tamponul a fost readus la locația inițială. Deoarece nu au existat diferențe între aceste grupuri de control fals, datele lor au fost combinate pentru analize. După toate intervențiile chirurgicale, peritoneul abdominal a fost suturat cu suturi vicrilice sterile absorbabile, iar pielea a fost închisă cu cleme sterile pentru plăgi.

IPGTT și IPITT.

IPGTT și IPITT au fost efectuate în timpul fazei luminoase conform procedurilor stabilite anterior (40). Șoarecii au fost postiti peste noapte timp de 16 ore, iar toate probele de sânge au fost obținute din tipul venei cozii șoarecilor care se mișcau liber. După ce a fost prelevată o probă inițială de sânge (0 min), s-au injectat 1,5 g/kg de 20% d-glucoză (Phoenix Pharmaceutical, St. Joseph, MO) sau 1 U/kg în greutate de insulină (Novolin; Novo Nordisk). Probele de sânge ulterioare au fost prelevate la 15, 30, 45 și 60 de minute după administrarea de glucoză sau insulină, iar glucoza a fost măsurată pe probe duplicate folosind glucometre și benzi de testare FreeStyle (FreeStyle, Alameda, CA). O probă de sânge suplimentară a fost prelevată din vena cozii la 13-15 minute după administrarea glucozei pentru măsurarea insulinei plasmatice folosind kiturile de testare imunosorbente legate de enzima insulinei de șobolan (Crystal Chem, Downers Grove, IL). Coeficienții de variație intra-test și inter-test sunt de 5,5 și respectiv 6,1%. Pentru a evalua toleranța la glucoză, s-au făcut calcule ale suprafeței sub curbe de glucoză (ASC) pe baza nivelurilor de bază ale glucozei la 0 min. Pentru a evalua sensibilitatea la insulină, a fost calculată panta modificării nivelurilor de glucoză reprezentând rata de dispariție a glucozei după administrarea insulinei între valorile inițiale 0 și 45 min.

Analize statistice.

Datele sunt exprimate ca mijloace ± SE. Comparațiile între mai multe grupuri au fost făcute folosind analiza unică a varianței. Testele post hoc ale grupurilor individuale au fost făcute folosind testele lui Tukey (SigmaStat 3.1, San Rafael, CA). Semnificația a fost stabilită la P

eliminării

FIG. 1.Teste de toleranță la glucoză intraperitoneală și teste de toleranță la insulină intraperitoneală la șoareci C57BL/6J femele intacte hrănite cu chow. A: toleranța la glucoză nu a fost diferită în ciclul estru; proestrus ( n = 5), estru n = 5), metestrn = 18), și diestrn = 12). B: sensibilitatea la insulină nu a fost diferită în ciclul estru; proestrus (n = 3), estrun = 19), metestrn = 13), și diestrn = 5).

Analiza statistică a puterii.

O analiză a puterii a fost efectuată folosind o dimensiune a efectului de 35% pentru ASC și deviația standard (SD) de la grupul nostru fals, o dimensiune a grupului de 9 și α ca 0,05. În mod specific, pentru cohorta masculină C57BL/6J hrănită cu chow cu diferență în mijloace ca 2.500 și SD ca 1.500, puterea este 0.812; pentru cohorta de sex feminin C57BL/6J hrănită cu chow cu diferență în medii de 3.000 și SD de 1.500, puterea este de 0.941. Pentru cohorta de sex masculin FVBN hrănită cu chow cu diferență în mijloace de 1.800 și SD de 1.200, puterea este de 0,710; pentru cohorta de sex feminin FVBN hrănită cu chow cu diferență în mijloace ca 2.000 și SD ca 1.200, puterea este 0.812. Pentru cohorta de sex masculin C57BL/6J alimentată cu HFD cu diferență în medii de 2.000 și SD de 800, puterea este de 0.996; pentru cohorta de sex feminin C57BL/6J alimentată cu HFD, cu diferențe în medie de 1.500 și SD ca 800, puterea este de 0.904. Astfel, proiectarea studiului actual a fost bine alimentată pentru a găsi dimensiuni rezonabile ale efectului. Deși posibilitatea de a pierde unele dintre efecte nu poate fi eliminată, aceste efecte sunt relativ mici.

Șoareci hrăniți cu Chow.

Șoarecii C57BL/6J și FVBN de sex masculin Sham au avut curbe similare de eliminare a glucozei pre și postchirurgicale, cu niveluri comparabile de glucoză în toate momentele în timpul IPGTT (Fig. 2A și 3A). Nivelul mediu de glucoză inițial la șoarecii C57BL/6J masculi hrăniți cu chow a fost mai mic după o intervenție chirurgicală simulată (Tabelul 2). Șoarecii C57BL/6J femele hrănite cu Chow au avut, de asemenea, parametri de glucoză similari în toate momentele înainte și după injecția de glucoză între cele două teste (Fig. 2B). Șoarecii de sex feminin FVBN au avut glucoză crescută înainte și 15 minute după injecția de glucoză post-chirurgical, iar nivelurile din timpul celor două teste au fost comparabile după aceea (Fig. 3B). ASC și nivelurile de insulină de 13 până la 15 minute după injecția de glucoză au fost similare la bărbații și femeile simulate pre- și post-chirurgicale (tabelele 2 și 3). Astfel, IPGTT-urile efectuate la o distanță de 3 săptămâni nu au diferit la șoarecii slabi C57BL/6J sau FVBN. Nici procedura chirurgicală falsă, nici perioada de 3 săptămâni hrănite cu chow nu au afectat semnificativ toleranța la glucoză. Ca atare, IPGTT pre și postchirurgical au fost comparate în cadrul grupurilor pentru șoarecii slabi.

FIG. 2.Teste de toleranță intraperitoneală la glucoză la șoareci C57BL/6J bărbați sau femele lipectomie de țesut adipos alb epididimal/parametrial (E/PWATx) cu hrănire chow Niciun bărbat C57BL/6J hrănit cu chow (A; n = 8) și nici femininB; n = 9) șoarecii au modificat toleranța la glucoză după o intervenție chirurgicală simulată. Ambii C57BL/6J masculi hrănițiC; n = 9) și femininD; n = 10) șoareci au avut niveluri mai scăzute de glucoză după eliminarea WAT ​​gonadale (EWATx la bărbați sau PWATx la femele). *P


FIG. 3.Teste de toleranță intraperitoneală la glucoză la șoareci FVBN de sex masculin sau E/PWATx, hrăniți cu chow sau E/PWATx. Nici un bărbat FVBN hrănit cu chow (A; n = 12) și nici femininB; n = 8) șoarecii au modificat toleranța la glucoză după o intervenție chirurgicală simulată. Ambii masculi FVBN hrăniți cu chow (C; n = 9) și femininD; n = 10) șoareci au avut niveluri mai scăzute de glucoză după eliminarea WAT ​​gonadale (EWATx la bărbați sau PWATx la femele). *P

masa 2. IPGTT pre și postchirurgical la șoareci C57BL/6J masculi sau femele hrăniți cu chow

Valorile sunt medii ± SE. IPGTT, test de toleranță intraperitoneală la glucoză; ASC, zona sub curba glucozei.

* Diferență semnificativă statistic înainte și după tratamente (P † diferență semnificativă statistic în comparație cu grupul fals în cadrul sexului (P

Tabelul 3. IPGTT pre și postchirurgical al șoarecilor FVBN masculi sau femele hrăniți cu chow

Valorile sunt medii ± SE.

* Diferență semnificativă statistic înainte și după tratamente (P

Tabelul 4. IPITT pre și postchirurgical al șoarecilor C57BL/6J sau FVBN masculi sau femele hrăniți

Valorile sunt medii ± SE. IPITT, test de toleranță la insulină intraperitoneală. Pante ale nivelului de glucoză reprezintă rata de dispariție a glucozei după administrarea insulinei între valorile inițiale 0 și 45 min. Nu a fost observată nicio diferență semnificativă înainte și după intervenții chirurgicale la șoareci masculi sau femele.

Șoareci hrăniți cu HFD.

Șoarecii au fost menținuți pe HFD pe tot parcursul studiului. Atât șoarecii masculi, cât și femelele hrănite cu HFD au avut o ASC crescută semnificativ a glucozei în urma intervențiilor chirurgicale simulate (Tabelul 5), sugerând că timpul crescut consumat HFD a agravat toleranța la glucoză, după cum au raportat alții (9, 17, 43). În plus, șoarecii femele au avut niveluri mai ridicate de glucoză la 30, 45 și 60 de minute în timpul IPGTT după o intervenție chirurgicală simulată (Fig. 4B). Deoarece înrăutățirea cumulativă a toleranței la glucoză ar masca orice îmbunătățire a toleranței la glucoză cauzată de îndepărtarea grăsimii, am comparat toleranța post-chirurgicală la glucoză între grupuri simulate și chirurgicale, potrivind cu atenție șoarecii din diferitele grupuri cu ASC pre-chirurgicală și glucoza de post (Tabelul 5).

FIG. 4.Teste de toleranță intraperitoneală la glucoză la șoareci C57BL/6J bărbați sau femele E/PWATx, cu diete bogate în grăsimi pe bază de dietă (HFD), falsificată Ambele C57BL/6J de sex masculin alimentate cu HFD (A; n = 9) și femininB; n = 10) șoarecii au dezvoltat intoleranță la glucoză după intervenții chirurgicale simulate. C: șoarecii masculi au avut o toleranță similară la glucoză după intervenția chirurgicală EWATx (n = 10) decât bărbații falsn = 9). D: șoarecii femele au avut o toleranță mai bună la glucoză după intervenția chirurgicală PWATx (n = 9) decât femelele simulaten = 10). *P

Tabelul 5. IPGTT pre și postchirurgical al șoarecilor C57BL/6J masculi sau femele alimentați cu HFD

Valorile sunt medii ± SE.