Obesidad

Sistema del metabolismo energético animal-EM

Visión general de la obesidad

La obesidad es una afección crónica y un factor clave que contribuye al desarrollo de hipertensión, cardiopatías coronarias, accidentes cerebrovasculares, diabetes de tipo II, dislipidemia y otras enfermedades crónicas. Una causa importante de la obesidad y el síndrome metabólico es la desregulación del metabolismo energético, debida principalmente a la ingesta excesiva de alimentos muy energéticos.

Métodos de investigación

El sistema de metabolismo energético animal (EM-4M/R, Tow-Int Tech) está diseñado para el seguimiento en tiempo real de los parámetros fisiológicos básicos y la actividad espontánea de los animales. Incluye funciones como el análisis de gases, el control de la ingesta de alimentos y agua, la medición del peso corporal, el seguimiento de la actividad en el eje XYZ y el control de la actividad en la rueda de carrera. Este sistema permite el análisis cualitativo y cuantitativo del comportamiento animal y su relación con el metabolismo respiratorio. Se utiliza ampliamente en estudios de enfermedades metabólicas, ritmos circadianos y sueño, en los que se requiere una monitorización continua de los indicadores metabólicos basales y de la actividad diaria.

Durante el experimento, los animales pueden moverse libremente dentro de una jaula. El sistema utiliza calorimetría indirecta para controlar parámetros como la tasa de consumo de oxígeno (VO2), la tasa de producción de dióxido de carbono (VCO2), la tasa de intercambio respiratorio (RER) y la producción de calor (EE) en tiempo real. Además, el sistema incluye un comedero y un bebedero monitorizados para registrar los comportamientos de alimentación y bebida. El sistema puede monitorizar simultáneamente de 4 a 16 animales.

Sistema de monitorización del metabolismo animal-EM-4M/R-Tow-Int

Medidas clave

Consumo de oxígeno (O2 Consumo, ml/kg/hora): El volumen de oxígeno consumido por unidad de peso corporal y por unidad de tiempo.

Producción de dióxido de carbono (CO2 Producción, ml/kg/hora): El volumen de dióxido de carbono producido por unidad de peso corporal por unidad de tiempo.

Relación de intercambio respiratorio (RER): RER = CO2 Producción/O2 Consumo.

Producción de calor (Calor, kcal/kg/hr): La cantidad de calor generada por unidad de peso corporal por unidad de tiempo.

Movimiento horizontal/vertical (Movimiento, recuentos): La cantidad de movimiento en las direcciones horizontal (XY) y vertical (Z) por unidad de tiempo.

Ingesta de alimentos (Ingesta de alimentos, g): La cantidad de alimentos consumidos.

Ingesta de agua (Ingesta de agua, g): La cantidad de agua consumida.

Materiales experimentales

Animales: Ratones, C57BL/6, 3-5 semanas de edad, machos, 20 sujetos.

Dieta: Dieta rica en grasas.

Equipo: Sistema de Metabolismo Energético Animal (EM-4M/R, Tow-Int Tech).

Modelización y medición

Los ratones se dividieron en un grupo de control y un grupo modelo. El grupo de control fue alimentado con una dieta de mantenimiento normal, mientras que el grupo modelo fue alimentado con una dieta rica en grasas para establecer un modelo de obesidad durante 15 semanas. En la semana 16, se realizó una prueba de metabolismo energético de 24 horas.

Resultados

Valor medio de los parámetros respiratorios

Figuras 1 A-D: Muestran los valores medios de RER, VO2, VCO2 y EE durante el día, la noche y el periodo total de 24 horas.

Figuras 2 A-D: Muestran las tendencias de RER, VO2, VCO2 y EE durante un periodo de 24 horas.

Conclusión

Como se muestra en las Figuras 1A y 2A, el valor RER en el modelo de obesidad se estabiliza en torno a 0,75, con un ligero aumento a alrededor de 0,8 durante el día, lo que indica que la grasa es el sustrato principal que se oxida en los animales del modelo obeso. Por el contrario, los ratones de control tienen un valor de RER de alrededor de 0,85, con un aumento nocturno de alrededor de 0,95, lo que sugiere que el metabolismo de los carbohidratos predomina durante los períodos de mayor actividad. Un mayor VO2VCO2, y los valores de EE se observaron por la noche debido al aumento de la actividad, lo que demuestra un claro ritmo circadiano. El Sistema de Metabolismo Energético Animal es indispensable para el análisis del metabolismo respiratorio en modelos similares, ya que se refiere con precisión a los metabolitos y analiza la relación entre el metabolismo respiratorio y la actividad física en términos de nivel de actividad y gasto energético.

Referencias

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