Editat de
P Hemachandra Reddy

Texas Tech University Health Sciences Center, Statele Unite

Revizuite de
Linda A. Bean

Universitatea din Florida, Statele Unite

Lei Yu

Universitatea Thomas Jefferson, Statele Unite

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

protecția

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • Școala de gerontologie Davis, Universitatea din California de Sud, Los Angeles, CA, Statele Unite

Introducere

Boala Alzheimer (AD) este o tulburare neurodegenerativă progresivă care este cea mai frecventă cauză a demenței. În timp ce îmbătrânirea este cel mai puternic factor de risc pentru boală, dezvoltarea AD este afectată de numeroși factori de risc modificabili și nemodificabili (Hersi și colab., 2017). Un factor de risc AD modificabil important și extrem de prevalent este obezitatea; persoanele care sunt supraponderale sau obeze la vârsta mijlocie prezintă un risc semnificativ crescut de dezvoltare a AD și a demențelor asociate la sfârșitul vieții (Alford și colab., 2018). Condițiile legate de obezitate, inclusiv sindromul metabolic și diabetul de tip 2, sunt, de asemenea, asociate independent cu un risc crescut de demență (Misiak și colab., 2012; Bangen și colab., 2019). Deoarece nu există o terapie eficientă pentru modificarea bolii pentru AD, o abordare intervențională promițătoare este reducerea vulnerabilității la AD prin atenuarea efectelor factorilor de risc modificabili, inclusiv obezitatea.

Materiale și metode

Animale

figura 1. Schema cursului de timp experimental. Perioada experimentală de 16 săptămâni a inclus o etapă inițială de 8 săptămâni (bară umplută) în care șoarecii la vârsta mijlocie timpurie (timpurie-MA) și la sfârșitul vârstei medii (tardiv-MA) au fost randomizați în grupuri menținute fie pe control, fie pe HFD. După săptămâna 8, a început cea de-a doua etapă de 8 săptămâni (bar deschis) cu animale primind fie o capsulă Silastic plină cu vehicul, fie estradiol care a fost reținută până la sfârșitul experimentului. Momentul rezultatelor selectate este, de asemenea, indicat. În săptămâna 14, animalele au fost testate pentru comportamentul alternativ spontan. În săptămâna 15, a fost administrat un test de toleranță la glucoză (GTT) pentru a evalua funcția metabolică. În săptămâna 16, animalele au fost eutanasiate și țesuturile colectate. Vârstele grupurilor Early-MA și Late-MA în fiecare etapă sunt indicate în partea de jos a diagramei.

Măsurători ale glucozei

Glucoza de post (16 ore peste noapte repede) a fost măsurată la săptămânile 0, 8 și 15 din perioada experimentală (Figura 1). Cinci microlitri de sânge au fost colectați pe o bandă de testare a glucozei și analizați utilizând un monitor Precision Xtra de glucoză (Abbott Laboratories). Un test de toleranță la glucoză a fost efectuat după 15 săptămâni de dietă (7 săptămâni după începerea tratamentului cu E2 sau vehicul). Pe scurt, animalele au fost gavate oral cu 2 g/kg D-glucoză, iar nivelurile de glucoză din sânge au fost măsurate la 0, 15, 30, 60 și 120 de minute după aceea.

Comportament alternativ spontan

În săptămâna 14, animalele au fost evaluate comportamental folosind testul de comportament alternativ spontan într-un labirint Y (Figura 1). Testul de alternanță spontană depinde de hipocamp și alte structuri limbice (Lalonde, 2002) și evaluează memoria spațială și atenția față de noutate (Hughes, 2004). Animalelor li s-a permis să se acomodeze în camera de comportament timp de 30 de minute înainte de testare. Apoi, animalele au fost așezate în brațul lung al unui labirint Y orientat departe de celelalte brațe pentru a începe testul. Intrările brațului (cel puțin două labe așezate într-un braț) au fost înregistrate timp de 5 minute. Animalele cu mai puțin de 10 intrări de braț au fost excluse din analiză. Procentul de alternanță spontană a fost calculat ca număr de triplice corecte împărțit la numărul total de intrări ale brațului triplat.

Imunohistochimie

Sarcina β-amiloidă

Pentru a evalua sarcina Aβ, a fost determinată suprafața procentuală a imunoreactivității Aβ, așa cum s-a descris anterior (Christensen și Pike, 2018). Pe scurt, au fost colectate imagini de mărire mare care nu se suprapun din subicul (trei câmpuri/secțiune) și subcâmp hipocampic CA1 (trei câmpuri/secțiune) pe patru secțiuni de țesut per creier, pentru un total de ∼24 imagini pe creier. Imaginile au fost capturate digital folosind un microscop Olympus BX50 și o cameră DP74 asociată cu un computer care rulează software-ul CellSens (Olympus). Imaginile au fost convertite în tonuri de gri și praguri folosind NIH ImageJ 1.50i pentru a produce imagini binare care separă imunocolorarea pozitivă și negativă. Sarcina beta a fost calculată ca procent din totalul pixelilor care au fost imunomarcați pozitiv.

Cuantificarea celulelor imunomarcate

Celulele imunoreactive cu dublecortină și tau au fost numărate din 4 secțiuni pe creier. Marcarea pozitivă a fost definită ca celule care au fost colorate întunecate pe majoritatea soma. Celulele marcate cu doublecortină au fost numărate pe întregul girus dentat. Celulele Tau-pozitive au fost numărate pe întregul subicul și regiunile CA1 ale hipocampului. Activarea microglială s-a bazat pe analiza morfologică a celulelor imunoreactive Iba-1, așa cum s-a descris anterior (Christensen și Pike, 2017, 2018). Densitatea celulelor imunoreactive Iba-1 din hipocamp a fost estimată prin numărări bidimensionale. Pe scurt, un microscop Olympus BX50 echipat cu o etapă motorizată și software CASTGrid (Olympus) ghidat de computer a fost utilizat pentru eșantionare imparțială. În patru secțiuni pe animal, zona care conține subiculul și subregiunile CA1 - CA3 ale hipocampului (cu excepția girusului dentat) a fost prelevată la mărire mare. În cadrul fiecărui câmp, au fost utilizate pentru analiză celule într-un cadru de numărare (3000 μm 2). Microglia a fost clasificată ca celule de tip 1, (multe procese subțiri, ramificate), de tip 2 (procese scurte, groase și un corp celular în formă de tijă) sau de tip 3 (nu sau câteva procese scurte ne-ramificate sau multe procese filapodiale) . Celulele de tip 2 și 3 au fost considerate a prezenta un fenotip morfologic microglia activat.

ELISA

Concentrația de estradiol în plasmă a fost măsurată utilizând un ELISA de estradiol (Calbiotech) conform instrucțiunilor producătorului. Leptina plasmatică a fost măsurată utilizând un ELISA (Millipore) de leptină, conform protocolului producătorului.

Statistici

Toate datele sunt raportate ca medie ± eroarea standard a mediei. Datele au fost analizate utilizând GraphPad Prism versiunea 8. Majoritatea datelor au fost analizate statistic folosind ANOVA bidirecțională urmată de Tukey’s post hoc teste atunci când este cazul. Măsură repetată în trei direcții ANOVA urmată de cea a lui Tukey post hoc testele au fost folosite pentru a analiza datele măsurate în timp (greutatea corporală, glucoza la repaus, GTT) și pentru a compara efectele vârstei, dietei și tratamentului hormonal. Analizele statistice sunt listate în tabelele 1, 2.

tabelul 1. Analize statistice ale datelor în cadrul grupelor de vârstă.