Fixação e Método Operacional para Massagem Abdominal em Camundongos DM2

Resumo

Este estudo apresenta um dispositivo de massagem abdominal para camundongos que replica a massagem manual, minimizando o estresse e os danos aos tecidos. O dispositivo reduz significativamente os níveis de glicose no sangue, melhora o metabolismo lipídico e aumenta a sensibilidade à insulina em camundongos com diabetes tipo 2, oferecendo uma abordagem terapêutica promissora e não invasiva com potencial clínico.

Resumo

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é um problema de saúde pública global em rápido crescimento, afetando mais de 500 milhões de pessoas em todo o mundo. Embora a massagem abdominal tenha mostrado benefícios potenciais no tratamento do DM2, sua eficácia ainda não está clara, principalmente em estudos com animais, onde desafios como a complacência animal e a necessidade de controle preciso da pressão complicam a implementação. Para enfrentar esses desafios, este estudo apresenta um novo dispositivo de simulação de massagem abdominal projetado especificamente para camundongos. Este dispositivo fornece uma solução prática para a realização de intervenções de massagem abdominal de forma controlada, minimizando o estresse e os danos aos tecidos dos animais. Ele restringe com segurança os membros dos camundongos, permitindo que eles permaneçam conscientes durante a massagem, e oferece controle preciso sobre a pressão e a frequência da massagem aplicada no abdômen. A capacidade do dispositivo de simular a massagem abdominal manual com precisão abre novas possibilidades para estudos experimentais que avaliem seus efeitos no DM2. O objetivo principal deste protocolo é investigar o impacto da massagem abdominal nos principais marcadores de DM2, como níveis de glicose no sangue, metabolismo lipídico e sensibilidade à insulina em camundongos. Ao fornecer um método confiável e reprodutível para massagem abdominal, este dispositivo pode oferecer informações valiosas sobre seu potencial como uma intervenção terapêutica não invasiva para DM2. Os resultados desta pesquisa podem contribuir para o avanço das estratégias clínicas para prevenção e tratamento do diabetes, particularmente para melhorar a compreensão das terapias tradicionais, como a massagem abdominal, na prática médica moderna.

Introdução

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2) é uma doença crônica caracterizada por resistência à insulina e disfunção das células β pancreáticas. É um problema de saúde pública nacional, com incidência crescente em todo o mundo¹. De acordo com o Relatório Global de Carga de Doenças Metabólicas, mais de 500 milhões de pessoas em todo o mundo têm diabetes, com mais de 90% delas com DM2². A massagem abdominal é uma intervenção importante para o tratamento do DM2. Um grande corpo de pesquisa mostrou que a massagem abdominal pode melhorar significativamente os níveis de glicose no sangue, a qualidade de vida, a composição da microbiota intestinal e seus produtos metabólicos em pacientes com DM2, aumentando assim a sensibilidade à insulina ^3,4,5. Além disso, a massagem abdominal promove o peristaltismo gastrointestinal, melhora a função digestiva, reduz a estase gastrointestinal e otimiza a absorção de nutrientes e o metabolismo da glicose ^6,7,8. Apesar do potencial pelo qual a massagem abdominal melhora os resultados do DM2, não foram totalmente explorados. Especificamente, a massagem abdominal demonstrou melhorar a sensibilidade à insulina e o metabolismo da glicose, modulando as vias metabólicas, como a via de sinalização da insulina, mas os processos fisiológicos precisos ainda não são totalmente compreendidos. Este estudo visa preencher essa lacuna, fornecendo informações mecanicistas mais detalhadas sobre como a massagem abdominal pode melhorar o DM2 em modelos animais.

O objetivo principal deste estudo é projetar e desenvolver um método padronizado e reprodutível para estudar os efeitos da massagem abdominal no DM2 usando um dispositivo inovador projetado especificamente para camundongos. Este dispositivo visa fornecer controle preciso sobre os parâmetros de massagem, como pressão e frequência, minimizando o estresse animal e garantindo a conformidade com o bem-estar animal.

No entanto, a realização de massagem abdominal em modelos animais, especialmente camundongos, apresenta vários desafios. Os métodos de pesquisa atuais enfrentam desafios, incluindo aplicação inconsistente de massagem, dificuldade em manter pressão e frequência uniformes e garantir a adesão dos animais durante a intervenção. Essas limitações dificultam a reprodutibilidade e introduzem variabilidade nos resultados, enfatizando a necessidade de uma técnica mais eficaz e confiável. Experimentos com animais são essenciais para responder a essa pergunta. Para massagem abdominal em animais, é necessário manter uma certa pressão e frequência. Na prática, porém, não é fácil fazer com que os animais cumpram as instruções e permaneçam na posição exigida dentro do dispositivo, pois são naturalmente ativos. Também é um desafio garantir pressão e velocidade consistentes durante a intervenção, o que dificulta a obtenção da estabilidade necessária para as técnicas de massagem abdominal. Portanto, a realização de intervenções de massagem abdominal em camundongos, ratos e outros modelos animais continua sendo um desafio significativo na pesquisa. Além disso, os experimentos com animais devem abordar questões relacionadas ao bem-estar animal, como aliviar o estresse e a ansiedade, reduzir a dor e melhorar as condições gerais. Os métodos existentes, como massagem pós-anestésica ou contenção manual, costumam ser trabalhosos, introduzem viés experimental ou não conseguem replicar as condições fisiológicas naturais em animais conscientes. Soluções anteriores envolveram modelos de massagem abdominal em ratos ^9,10,11. Para superar essas limitações, apresentamos um novo dispositivo de massagem abdominal para camundongos. Neste estudo, apresentamos um novo dispositivo de massagem abdominal projetado para superar essas limitações. Comparado com as técnicas tradicionais, este dispositivo oferece vantagens significativas, incluindo operação estável, controle preciso sobre os parâmetros de massagem, redução do estresse animal e melhor reprodutibilidade. Além disso, seu design econômico aumenta a acessibilidade para aplicações mais amplas na pesquisa de doenças metabólicas. Ao integrar a engenharia moderna com abordagens terapêuticas tradicionais, este dispositivo preenche uma lacuna crítica nas metodologias experimentais não invasivas para DM2.

Essa abordagem contribui para o corpo mais amplo da literatura sobre técnicas terapêuticas não invasivas para DM2, particularmente aquelas derivadas da medicina tradicional chinesa (MTC), que enfatiza os efeitos regulatórios da massagem abdominal nas funções digestivas e metabólicas. Os pesquisadores podem achar esse método particularmente adequado para estudos sobre intervenções não farmacológicas para DM2 e outros distúrbios metabólicos. Ao abordar os principais desafios experimentais, este método fornece uma base para o avanço da pesquisa clínica e translacional neste campo.

Protocolo

Todos os experimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade de Medicina Chinesa de Nanjing (Aprovação nº: 202409A033). Aqui, foram selecionados 24 camundongos C57BL/6J machos saudáveis de grau SPF, com 8 semanas de idade e pesando 22 g ± 2 g. Os camundongos foram alojados em um ciclo claro/escuro de 12 h a uma temperatura de 20-22 °C e com umidade relativa de 45%-50%. Os animais tinham livre acesso a comida e água.

1. Estabelecimento do modelo de camundongo DM2

1. Alimente os ratos com ração padrão por 1 semana para se adaptar ao novo ambiente na instalação animal. Após 1 semana, divida aleatoriamente os 24 camundongos C57BL/6J divididos no grupo controle (6 camundongos) e no grupo modelo DM2 (18 camundongos) usando uma tabela de números aleatórios. Dê ao grupo de controle ração padrão purificada enquanto o grupo modelo DM2 recebe uma dieta rica em gordura. Continue a dieta por 6 meses.
2. Monitore a bebida, a alimentação, o peso corporal, a glicose no sangue em jejum e a glicose no sangue aleatória dos camundongos durante esse período. Se duas leituras consecutivas de glicose no sangue excederem 7.8 mM/L, realize um teste de tolerância à insulina (ITT). Considere o valor da área sob a curva (AUC) maior que 35 como um modelo de DM2 bem-sucedido.
3. Inicie a intervenção assim que o modelo DM2 estiver estabilizado.

2. Agrupamento e tratamento de camundongos

1. Após a modelagem bem-sucedida do DM2, atribua aleatoriamente os camundongos DM2 a um dos seguintes grupos usando uma tabela de números aleatórios para garantir uma seleção imparcial: grupo modelo, grupo metformina e grupo de massagem abdominal, com seis camundongos em cada grupo.
2. Não realizar nenhuma intervenção no grupo controle. Use a tabela de números aleatórios para atribuir cada camundongo a um dos grupos experimentais, garantindo que os grupos sejam comparáveis em termos de peso corporal inicial e níveis de glicose para minimizar o viés na atribuição.
3. Alimente o grupo modelo com uma dieta rica em gordura durante todo o experimento e administre 0,2 mL de solução salina fisiológica por gavagem diariamente, 1x ao dia, 6 dias por semana, durante 8 semanas.
4. Alimente o grupo da metformina com uma dieta rica em gordura durante todo o experimento. Moa os comprimidos de metformina e dissolva para administração por gavagem uma vez ao dia a 200 mg / kg / dia, diluído a 0,2 mL com solução salina fisiológica. Administre 1x ao dia, 6 dias por semana, durante 8 semanas.
5. Para o grupo de massagem abdominal, alimente-se com uma dieta rica em gordura durante todo o experimento. Gavagem os camundongos com 0,2 mL de solução salina fisiológica diariamente. Faça uma massagem abdominal uma vez após 5 minutos de administração do medicamento. Administrar intervenção de massagem abdominal 6 vezes por semana em horário fixo, com um dia de descanso, por um período contínuo de 8 semanas.
   1. Conserte os ratos usando um contentor de roedores caseiro e exponha seu abdômen, garantindo que eles permaneçam calmos para a massagem abdominal.
   2. Referência ao mapa de pontos de acupuntura para camundongos localizarem os pontos Shenque e Tianshu. Use a distância de Shenque a Tianshu como raio e faça uma massagem rotacional no sentido horário por 30 minutos a 100-120 vezes por minuto. A faixa de pressão aplicada durante a intervenção foi de 0,1-0,3 N/cm. Ajuste a pressão para um nível que os ratos possam tolerar, mantendo a calma e monitorando usando o sistema de teste de pressão FPS.

3. Preparando o dispositivo de treinamento de massagem abdominal

1. Prepare uma placa de polipropileno de 1 mm de espessura para criar uma placa de fixação, moldando-a em um semicírculo com raio de 4,5 cm de um lado e 3 cm do outro. Quando desdobrado, forma uma forma trapezoidal com uma base superior de 8 cm, uma base inferior de 10 cm e comprimentos laterais de 10 cm. Use uma placa transparente para observar a fixação do mouse, conforme mostrado na Figura 1A-C.
2. Dependendo do tamanho dos ratos, faça quatro orifícios longos na placa de fixação, conforme mostrado na Figura 1A.
3. Prepare um tecido não tecido macio e durável, cortando-o em uma forma elíptica para o centro com quatro tiras retas alongadas nos cantos para servir como tecido de fixação. Certifique-se de que as tiras longas e retas possam passar pelos quatro orifícios alongados da placa. Com base no tamanho do mouse, faça quatro orifícios redondos nas tiras de tecido para permitir a passagem dos membros do mouse, conforme mostrado na Figura 1B.
4. Selecione um sensor de filme sensível à pressão com base no tamanho abdominal do mouse e prenda o filme de pressão na parte do tecido de fixação correspondente ao abdômen do mouse. Conecte o filme ao dispositivo de monitoramento de pressão, conforme mostrado na Figura 1D.

4. Procedimento de massagem abdominal

1. Passe as quatro longas tiras do tecido de fixação pelos orifícios da placa de fixação, criando uma passagem pela qual o mouse pode passar facilmente.
2. Coloque o mouse do lado com o raio de 4,5 cm, usando seu instinto de escavação para incentivá-lo a se mover para o lado com o raio de 3 cm, conforme mostrado na Figura 2A.
3. Observe a posição do mouse na parte de trás da placa de fixação transparente. Quando o mouse atingir a posição apropriada, aperte as quatro tiras de tecido para prender o mouse à parte central do tecido de fixação. Amarre as tiras com nós para prender o mouse.
4. Vire a placa de fixação e use uma pinça para puxar os membros do mouse para fora dos 4 orifícios redondos do pano de fixação para fixar ainda mais o mouse, conforme mostrado na Figura 2B.
5. Segure a placa com uma mão, colocando o dispositivo de mouse fixo na palma da mão para posicionar o mouse em decúbito dorsal. Faça a massagem abdominal no abdômen do mouse com o polegar. Durante o procedimento, monitore de perto os valores no dispositivo de monitoramento de pressão para garantir que a força aplicada ao sensor de filme de pressão no abdômen do mouse permaneça constante e uniforme, conforme mostrado na Figura 2C - D.
   1. Se o nariz e os lábios do rato parecerem roxos durante a massagem abdominal, isso pode indicar que o tecido de fixação está muito apertado, causando privação de oxigênio. Nesses casos, interrompa o procedimento imediatamente, afrouxe as tiras de tecido e solte o mouse para se recuperar da deficiência de oxigênio.
   2. Durante a massagem abdominal, o rato pode defecar ou urinar com mais frequência, o que é uma resposta normal à massagem abdominal. Execute a limpeza imediata.
6. Após 20 min de massagem abdominal, afrouxe os nós nas tiras de tecido, permitindo que o mouse se liberte do dispositivo de fixação.
7. Depois que o mouse se adapta à massagem abdominal, o processo deve prosseguir silenciosamente, com o mínimo de esforço. Se o mouse tiver dificuldades excessivas, verifique se há problemas no dispositivo, como uma placa de fixação quebrada ou um tecido de fixação excessivamente apertado. Monitore constantemente o conforto e os sinais vitais do mouse durante todo o procedimento.
8. Pese os animais e faça leituras de glicose no sangue após a conclusão do experimento.

Resultados

De acordo com o plano acima, o abdômen dos camundongos foi mantido fixo no lugar, e a posição relativamente fixa permitiu que os camundongos mantivessem uma postura estável. Massageando o abdômen em uma frequência fixa, a pressão e a duração da massagem foram controladas dentro de uma faixa gerenciável. Essa abordagem é semelhante à massagem abdominal tradicional na medicina chinesa¹². Seguindo este plano de intervenção, o tempo de intervenção pode...

Discussão

A massagem abdominal é uma técnica fundamental representativa na massagem da medicina tradicional chinesa (MTC), amplamente aplicada na prevenção clínica e tratamento de várias doenças do sistema, especialmente na regulação e cuidado do baço e do sistema digestivo do estômago 13,14,15. A massagem abdominal afeta diretamente a superfície do corpo humano, cobrindo a maioria dos pontos ...

Materiais

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