Fijación y método operativo para el masaje abdominal en ratones T2DM

Resumen

Este estudio presenta un dispositivo de masaje abdominal para ratones que replica el masaje manual al tiempo que minimiza el estrés y el daño tisular. El dispositivo reduce significativamente los niveles de glucosa en sangre, mejora el metabolismo de los lípidos y aumenta la sensibilidad a la insulina en ratones con diabetes tipo 2, ofreciendo un enfoque terapéutico prometedor y no invasivo con potencial clínico.

Resumen

La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es un problema de salud pública mundial en rápido crecimiento que afecta a más de 500 millones de personas en todo el mundo. Aunque el masaje abdominal ha mostrado beneficios potenciales en el manejo de la DM2, su efectividad sigue sin estar clara, particularmente en estudios con animales, donde desafíos como el cumplimiento de los animales y la necesidad de un control preciso de la presión complican la implementación. Para abordar estos desafíos, este estudio presenta un novedoso dispositivo de simulación de masaje abdominal diseñado específicamente para ratones. Este dispositivo proporciona una solución práctica para realizar intervenciones de masaje abdominal de manera controlada, minimizando el estrés y el daño tisular de los animales. Restringe de forma segura las extremidades de los ratones, lo que les permite permanecer conscientes durante el masaje, y ofrece un control preciso sobre la presión y la frecuencia del masaje aplicado al abdomen. La capacidad del dispositivo para simular el masaje abdominal manual con precisión abre nuevas posibilidades para estudios experimentales que evalúen sus efectos sobre la DM2. El objetivo principal de este protocolo es investigar el impacto del masaje abdominal en los marcadores clave de DMT2, como los niveles de glucosa en sangre, el metabolismo de los lípidos y la sensibilidad a la insulina en ratones. Al proporcionar un método fiable y reproducible para el masaje abdominal, este dispositivo puede ofrecer información valiosa sobre su potencial como intervención terapéutica no invasiva para la DM2. Los hallazgos de esta investigación pueden contribuir al avance de las estrategias clínicas para la prevención y el tratamiento de la diabetes, particularmente para mejorar la comprensión de las terapias tradicionales como el masaje abdominal en la práctica médica moderna.

Introducción

La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es una enfermedad crónica caracterizada por resistencia a la insulina y disfunción de las células β pancreáticas. Es un problema de salud pública de ámbito nacional, con una incidencia en rápido aumento en todo el mundo¹. Según el Informe sobre la Carga Mundial de Enfermedades Metabólicas, más de 500 millones de personas en todo el mundo tienen diabetes, y más del 90% de ellas tienen DM2². El masaje abdominal es una intervención importante para el tratamiento de la DM2. Una gran cantidad de investigaciones han demostrado que el masaje abdominal puede mejorar significativamente los niveles de glucosa en sangre, la calidad de vida, la composición de la microbiota intestinal y sus productos metabólicos en pacientes con DM2, mejorando así la sensibilidad a la insulina ^3,4,5. Además, el masaje abdominal promueve el peristaltismo gastrointestinal, mejora la función digestiva, reduce la estasis gastrointestinal y optimiza la absorción de nutrientes y el metabolismo de la glucosa ^6,7,8. A pesar del potencial a través del cual el masaje abdominal mejora los resultados de la DMT2, no se han explorado completamente. Específicamente, se ha demostrado que el masaje abdominal mejora la sensibilidad a la insulina y el metabolismo de la glucosa al modular las vías metabólicas como la vía de señalización de la insulina, pero los procesos fisiológicos precisos aún no se comprenden completamente. Este estudio tiene como objetivo cerrar esta brecha al proporcionar información mecanicista más detallada sobre cómo el masaje abdominal puede mejorar la DM2 en modelos animales.

El objetivo principal de este estudio es diseñar y desarrollar un método estandarizado y reproducible para estudiar los efectos del masaje abdominal en la DM2 utilizando un dispositivo innovador diseñado específicamente para ratones. Este dispositivo tiene como objetivo proporcionar un control preciso sobre los parámetros del masaje, como la presión y la frecuencia, al tiempo que minimiza el estrés de los animales y garantiza el cumplimiento del bienestar animal.

Sin embargo, realizar masajes abdominales en modelos animales, especialmente ratones, presenta varios desafíos. Los métodos de investigación actuales enfrentan desafíos, incluida la aplicación inconsistente de masajes, la dificultad para mantener una presión y frecuencia uniformes y garantizar el cumplimiento de los animales durante la intervención. Estas limitaciones dificultan la reproducibilidad e introducen variabilidad en los resultados, lo que enfatiza la necesidad de una técnica más efectiva y confiable. Los experimentos con animales son esenciales para responder a esta pregunta. Para el masaje abdominal en animales, es necesario mantener una cierta presión y frecuencia. En la práctica, sin embargo, no es fácil hacer que los animales cumplan las instrucciones y permanezcan en la posición requerida dentro del dispositivo, ya que son naturalmente activos. También es un desafío garantizar una presión y velocidad constantes durante la intervención, lo que dificulta lograr la estabilidad requerida para las técnicas de masaje abdominal. Por lo tanto, realizar intervenciones de masaje abdominal en ratones, ratas y otros modelos animales sigue siendo un desafío importante en la investigación. Además, los experimentos con animales deben abordar cuestiones relacionadas con el bienestar animal, como el alivio del estrés y la ansiedad, la reducción del dolor y la mejora de las condiciones generales. Los métodos existentes, como el masaje postanestésico o la restricción manual, suelen ser laboriosos, introducen sesgos experimentales o no logran replicar las condiciones fisiológicas naturales en animales conscientes. Las soluciones anteriores han involucrado modelos de masaje abdominal en ratas ^9,10,11. Para superar estas limitaciones, presentamos un novedoso dispositivo de masaje abdominal para ratones. En este estudio, presentamos un novedoso dispositivo de masaje abdominal diseñado para superar estas limitaciones. En comparación con las técnicas tradicionales, este dispositivo ofrece ventajas significativas, como un funcionamiento estable, un control preciso de los parámetros de masaje, una reducción del estrés de los animales y una mayor reproducibilidad. Además, su diseño rentable mejora la accesibilidad para aplicaciones más amplias en la investigación de enfermedades metabólicas. Al integrar la ingeniería moderna con los enfoques terapéuticos tradicionales, este dispositivo llena un vacío crítico en las metodologías experimentales no invasivas para la DM2.

Este enfoque contribuye al cuerpo más amplio de la literatura sobre las técnicas terapéuticas no invasivas para la DM2, en particular las derivadas de la medicina tradicional china (MTC), que enfatiza los efectos reguladores del masaje abdominal sobre las funciones digestivas y metabólicas. Los investigadores pueden encontrar este método particularmente adecuado para estudios sobre intervenciones no farmacológicas para la DM2 y otros trastornos metabólicos. Al abordar los desafíos experimentales clave, este método proporciona una base para avanzar en la investigación clínica y traslacional en este campo.

Protocolo

Todos los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Medicina China de Nanjing (Aprobación No: 202409A033). Aquí, se seleccionaron 24 ratones machos C57BL/6J sanos de grado SPF, de 8 semanas de edad y con un peso de 22 g ± 2 g. Los ratones se alojaron bajo un ciclo de luz/oscuridad de 12 h a una temperatura de 20-22 °C y con una humedad relativa del 45%-50%. Los animales tenían libre acceso a comida y agua.

1. Establecimiento del modelo de ratón T2DM

1. Alimente a los ratones con comida estándar durante 1 semana para que se adapten al nuevo entorno en el establo de animales. Después de 1 semana, divida aleatoriamente los 24 ratones C57BL/6J divididos en el grupo de control (6 ratones) y el grupo modelo T2DM (18 ratones) utilizando una tabla de números aleatorios. Dé al grupo de control comida estándar purificada mientras que el grupo modelo T2DM recibe una dieta alta en grasas. Continuar la dieta durante 6 meses.
2. Controle la bebida, la alimentación, el peso corporal, la glucosa en sangre en ayunas y la glucosa en sangre aleatoria de los ratones durante este período. Si dos lecturas consecutivas de glucosa en sangre superan los 7,8 mM/L, realice una prueba de tolerancia a la insulina (ITT). Considere el valor del área bajo la curva (AUC) mayor que 35 como un modelo T2DM exitoso.
3. Inicie la intervención una vez que el modelo T2DM se haya estabilizado.

2. Agrupamiento y tratamiento de ratones

1. Después de un modelado exitoso de T2DM, asigne aleatoriamente los ratones T2DM a uno de los siguientes grupos utilizando una tabla de números aleatorios para garantizar una selección imparcial: grupo modelo, grupo de metformina y grupo de masaje abdominal, con seis ratones en cada grupo.
2. No realizar ninguna intervención en el grupo de control. Utilice la tabla de números aleatorios para asignar cada ratón a uno de los grupos experimentales, asegurándose de que los grupos fueran comparables en términos de peso corporal inicial y niveles de glucosa para minimizar el sesgo en la asignación.
3. Alimente al grupo modelo con una dieta alta en grasas durante todo el experimento y administre 0,2 ml de solución salina fisiológica por sonda nasogástrica al día, 1 vez al día, 6 días a la semana, durante 8 semanas.
4. Alimente al grupo de la metformina con una dieta alta en grasas durante todo el experimento. Moler los comprimidos de metformina y disolverlos para su administración por sonda una vez al día a 200 mg/kg/día, diluidos a 0,2 mL con solución salina fisiológica. Administre esto 1 vez al día, 6 días a la semana, durante 8 semanas.
5. Para el grupo de masaje abdominal, alimente una dieta alta en grasas durante todo el experimento. Engaje a los ratones con 0,2 mL de solución salina fisiológica al día. Realizar un masaje abdominal una vez después de 5 min de la administración del fármaco. Administrar la intervención de masaje abdominal 6 veces por semana a un horario fijo, con un día de descanso, durante un período continuo de 8 semanas.
   1. Arregle a los ratones con un protector de roedores casero y exponga su abdomen mientras se asegura de que permanezcan tranquilos para el masaje abdominal.
   2. Referencia al mapa de puntos de acupuntura para ratones para localizar los puntos Shenque y Tianshu. Utilice la distancia de Shenque a Tianshu como radio y realice un masaje giratorio en el sentido de las agujas del reloj durante 30 minutos a 100-120 veces por minuto. El rango de presión aplicado durante la intervención fue de 0,1-0,3 N/cm. Ajuste la presión a un nivel que los ratones puedan tolerar mientras mantiene la calma y monitorea con el sistema de prueba de presión FPS.

3. Preparación del dispositivo de entrenamiento de masaje abdominal

1. Prepare un tablero de polipropileno de 1 mm de espesor para crear una placa de fijación, dándole forma de semicírculo con un radio de 4,5 cm en un lado y 3 cm en el otro. Cuando se despliega, forma una forma trapezoidal con una base superior de 8 cm, una base inferior de 10 cm y longitudes laterales de 10 cm. Utilice una placa transparente para observar la fijación del ratón como se muestra en la Figura 1A-C.
2. Dependiendo del tamaño de los ratones, perfore cuatro orificios largos en la placa de fijación, como se muestra en la Figura 1A.
3. Prepare una tela no tejida suave y duradera, cortándola en forma elíptica para el centro con cuatro tiras rectas alargadas en las esquinas para que sirvan como tela de fijación. Asegúrese de que las tiras largas y rectas puedan pasar a través de los cuatro orificios alargados de la placa. Según el tamaño del ratón, corte cuatro agujeros redondos en las tiras de tela para permitir el paso de las extremidades del ratón, como se muestra en la Figura 1B.
4. Seleccione un sensor de película sensible a la presión en función del tamaño abdominal del ratón y fije la película de presión a la parte del tejido de fijación correspondiente al abdomen del ratón. Conecte la película al dispositivo de monitoreo de presión, como se muestra en la Figura 1D.

4. Procedimiento de masaje abdominal

1. Pase las cuatro tiras largas de la tela de fijación a través de los orificios de la placa de fijación, creando un pasaje por el que el mouse pueda pasar fácilmente.
2. Coloque el ratón en el lado con el radio de 4,5 cm, utilizando su instinto de excavación para animarlo a moverse hacia el lado con el radio de 3 cm, como se muestra en la Figura 2A.
3. Observe la posición del ratón desde la parte posterior de la placa de fijación transparente. Cuando el ratón alcance la posición adecuada, apriete las cuatro tiras de tela para sujetar el ratón a la parte central de la tela de fijación. Ata las tiras en nudos para asegurar el ratón.
4. Dé la vuelta a la placa de fijación y use pinzas para sacar las extremidades del ratón de los 4 orificios redondos de la tela de fijación para fijar aún más el ratón, como se muestra en la Figura 2B.
5. Sostenga la placa con una mano, colocando el dispositivo de ratón fijo en la palma para colocar el ratón en posición supina. Realiza el masaje abdominal en el abdomen del ratón con el pulgar. Durante el procedimiento, controle de cerca los valores en el dispositivo de monitoreo de presión para asegurarse de que la fuerza aplicada al sensor de película de presión en el abdomen del ratón permanezca constante y uniforme, como se muestra en la Figura 2C - D.
   1. Si la nariz y los labios del ratón se ven morados durante el masaje abdominal, puede indicar que la tela de fijación está demasiado apretada, causando privación de oxígeno. En tales casos, detenga el procedimiento inmediatamente, afloje las tiras de tela y suelte al ratón para que se recupere de la deficiencia de oxígeno.
   2. Durante el masaje abdominal, el ratón puede defecar u orinar con más frecuencia, lo cual es una respuesta normal al masaje abdominal. Realice una limpieza rápida.
6. Después de 20 minutos de masaje abdominal, afloje los nudos de las tiras de tela, permitiendo que el ratón se libere del dispositivo de fijación.
7. Después de que el ratón se adapte al masaje abdominal, el proceso debe proceder en silencio, con un mínimo esfuerzo. Si el mouse tiene un esfuerzo excesivo, verifique que el dispositivo no tenga problemas, como una placa de fijación rota o una tela de fijación demasiado apretada. Controle constantemente la comodidad y los signos vitales del ratón durante todo el procedimiento.
8. Pesar a los animales y realizar lecturas de glucosa en sangre después de completar el experimento.

Resultados

De acuerdo con el plan anterior, el abdomen de los ratones se mantuvo fijo en su lugar, y la posición relativamente fija permitió a los ratones mantener una postura estable. Masajeando el abdomen a una frecuencia fija, la presión y la duración del masaje se controlaron dentro de un rango manejable. Este enfoque es similar al masaje abdominal tradicional en la medicina china¹². Siguiendo este plan de intervención, el tiempo de intervención se puede extender a...

Discusión

El masaje abdominal es una técnica fundamental representativa en la medicina tradicional china (MTC), ampliamente aplicada en la prevención clínica y el tratamiento de diversas enfermedades del sistema, especialmente en la regulación y cuidado del bazo y el estómago del sistema digestivo 13,14,15. El masaje abdominal afecta directamente la superficie del cuerpo humano, cubriendo la mayoría...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
High-density lipoprotein cholesterol assay kit	A112-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Low-density lipoprotein cholesterol assay kit	A113-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Metformin tablets		Sino-US Shanghai Squibb Pharmaceutical Co
Pressure Thin Film Sensors	FSR16	Vickers Electronic Technology (Luoyang) Co.
Retainer sleeve		No special requirement，Preferably, the material should be PP.
Strips of cloth for fixing		1mm thick, unfolded to a trapezoidal shape with an upper base of 8cm, a lower base of 10cm and two waists of 10cm.
Total cholesterol assay kit	A111-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Triglyceride assay kit	A110-1-1	Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute