Immersione alternativa nel glucosio per produrre iperglicemia prolungata in Zebrafish

Riepilogo

Questo protocollo induce in modo non invasivo l'iperglicemia nel pesce zebra per un massimo di 8 settimane. Utilizzando questo protocollo, è possibile fare uno studio approfondito degli effetti avversi dell'iperglicemia.

Abstract

I pesci zebra (Danio rerio) sono un modello eccellente per indagare gli effetti dell'iperglicemia cronica, un segno distintivo del diabete mellito di tipo II (T2DM). Questo protocollo ad immersione alternativa è un metodo non invasivo e step-wise per indurre iperglicemia per un massimo di otto settimane. I pesci zebra adulti sono alternativamente esposti allo zucchero (glucosio) e all'acqua per 24 ore ciascuno. Il pesce zebra inizia il trattamento in una soluzione di glucosio all'1% per 2 settimane, quindi una soluzione al 2% per 2 settimane e infine una soluzione al 3% per le restanti 4 settimane. Rispetto ai controlli trattati con acqua (stress) e trattati con mannitolo (osmotico), i pesci zebra trattati con glucosio hanno livelli significativamente più elevati di zucchero nel sangue. Il pesce zebra trattato con glucosio mostra livelli di zucchero nel sangue 3 volte superiori a quello dei controlli, suggerendo che dopo quattro e otto settimane l'iperglicemia può essere raggiunta. L'iperglicemia sostenuta è stata associata all'aumento della proteina acida fibrillare gliale (GFAP) e all'aumento dei livelli di fattore nucleare Kappa B (NF-kB) nella retina e alla diminuzione delle risposte fisiologiche, così come i deficit cognitivi che suggeriscono che questo protocollo può essere utilizzato per modellare le complicanze della malattia.

Introduzione

Il pesce zebra(Danio rerio)sta rapidamente diventando un modello animale ampiamente utilizzato per studiare sia la malattia che la cognizione^1. La facilità di manipolazione genetica e la trasparenza embrionale attraverso le prime fasi di sviluppo, li rendono un candidato principale per studiare le malattie umane con una base genetica nota. Ad esempio, i pesci zebra sono stati utilizzati per studiare la sindrome di Holt-Oram, le cardiomiopatie, la malattia renale glomerulocistica, la distrofia muscolare e il diabete mellito (DM) tra le altre^{malattie 1}. Inoltre, il modello zebrafish è ideale per le piccole dimensi....

Protocollo

Tutte le procedure sono state approvate dall'Institutional Animal Care and Use Committee dell'American University.

1. Preparazione dei serbatoi di soluzione

1. Ottenere sei serbatoi, due per ogni gruppo sperimentale (glucosio, mannitolo e acqua). Etichettare uno dei due serbatoi "serbatoio di alloggiamento" (oterrà il pesce) ed etichettare l'altro "serbatoio di soluzione" (terrà la soluzione).
   NOTA: Il gruppo di trattamento del mannitol è il controllo osmotico e il gruppo di trattamento delle acque è un controllo della manipolazione / stress. È importante tenere separati i serbatoi, le compagnie aeree/ pietre aeree, i coperchi e i....

Risultati

Utilizzando questo protocollo (Figura 1), i valori della glicemia sono significativamente elevati dopo 4 settimane e 8 settimane di trattamento (Figura 2A), con iperglicemia definita come 3 volte le medie di controllo provenienti sia da gruppi trattati con acqua che da gruppi trattati con mannito. I controlli trattati con acqua vengono trasferiti ogni giorno all'interno e all'uscita dall'acqua, fornendo un controllo dello stress/movimentazione. Il mannitolo fung.......

Discussione

Il diabete è un problema nazionale. Gli studi dimostrano che entro il 2030, si stima che 400 milioni di persone avranno una qualche forma di diabete. Nei modelli di roditori, il DM di tipo 2 viene studiato utilizzando la manipolazione genetica. Nei ratti, i ratti grassi diabetici Zucker (ZDF) e i ratti grassi Otsuka Long-Evans Tokushima (OLETF), forniscono maggiori informazioni sugli effetti del tipo 2 DM¹⁰. Inoltre, diete ad alto contenuto di grassi sono state utilizzate nei roditori per indurre.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Airline Tubing	petsmart	5291863	This can be used in the tank to circulate air
Airpump	petsmart	5094984	This can be used in the tank to circulate air
Airstones	petsmart	5149683	This can be used in the tank to circulate air
D-glucose	Sigma	G8270-5KG
D-mannitol	Acros Organics	AC125340050
Freestyle Lite Meter	Amazon	B01LMOMLTU
Freestyle Lite Strips	Amazon	B074ZN3H2Z
Net	petsmart	5175115
Tanks	Amazon	B0002APZO4