Este protocolo permite que um pesquisador determine se há diferenças no equilíbrio energético dos camundongos, o que pode ajudar a identificar os processos fisiológicos responsáveis por uma mudança no peso corporal. Também pode ser usado para determinar a capacidade de gordura marrom para gastar energia. Esta técnica quantifica o oxigênio consumido e o CO2 produzido por um camundongo individual em um ambiente controlado.
Permite que os usuários calculem o gasto energético neste camundongo individual e determinem se diferentes tratamentos ou manipulações genéticas podem alterar o gasto energético. Para começar, abra o software que controla o gabinete e o fluxo de ar e deixe o software testar a comunicação do computador com o equipamento. Uma vez estabelecida a comunicação, clique em arquivo e abra a configuração do experimento e selecione a configuração do experimento pré-projetada pelo fornecedor ou configurada a partir de um ensaio anterior.
Em seguida, clique em experimentar e clique em propriedades para abrir a janela de propriedades do experimento. Na janela de propriedades, configure os parâmetros do recinto ambiental, incluindo a temperatura ambiente e os ciclos de luz de 12 horas. Em seguida, clique no experimento, seguido de configuração para abrir a janela de configuração do experimento onde os parâmetros de cada gaiola metabólica são definidos.
Em seguida, adicione uma quantidade pré-pesada de comida aos alimentadores nas gaiolas metabólicas que abrigam camundongos fêmeas de oito semanas. Além disso, coloque as garrafas de água e verifique se as garrafas estão lacradas corretamente e não vaze. Depois de 24 horas, pese os alimentos restantes nas gaiolas e pese os ratos.
Dois a três dias após os camundongos terem sido alojados no sistema, iniciem as medições indiretas de calorimetria e atividade. Primeiro, calibrar os sistemas CLAMS de oxigênio e detector à base de zircônia com dióxido de carbono usando um gás de calibração de composição conhecida. Depois de ligar e garantir que a pressão de saída do tanque esteja entre 5 a 10 libras por polegada quadrada, abra o software do utilitário de calibração para calibrar e testar os sensores de gás.
Clique no experimento e, em seguida, calibrar e pressionar o início. Aguarde que os sensores sejam testados e para que o software peça ao usuário para girar os botões do sensor de gás até que o valor da identidade do oxigênio seja um só. Clique em seguida quando a etapa estiver completa.
Depois de medir o peso corporal e a composição dos camundongos, inicie as medidas de oxigênio, dióxido de carbono e atividade clicando em experimento e corrida. Depois de um mínimo de 48 horas, pare o experimento clicando no experimento e pare. Para exportar os dados, clique no arquivo e exporte e exporte todos os sujeitos como um arquivo CSV.
Durante a fase escura, os camundongos têm maior consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono, e, portanto, têm maior gasto energético. Camundongos em uma dieta regular e um estado alimentado com ingestão alimentar ocorrendo no ciclo escuro são caracterizados por valores de relação de variação de troca respiratória próximos a um, indicando uma preferência para o uso de carboidratos. Durante o ciclo de luz, quando os camundongos dormem principalmente e, portanto, rápido, há uma mudança para a oxidação de gordura com os valores RER sendo mais próximos de 0,7.
Assim, a atividade física medida como o rompimento do raio laser XYZ aumenta durante a fase escura e diminui durante a fase de luz. A alimentação por alta gordura aumenta o peso corporal e a massa gorda sem alterar a massa magra. Camundongos alimentados com dieta rica em gordura comem mais quilocalorias por dia, principalmente devido à maior densidade calórica por grama de alimento.
No entanto, a atividade física é semelhante entre a comida e os camundongos alimentados com dieta rica em gordura, mesmo durante o período escuro. Valores de menor relação de coeficiente respiratório de camundongos alimentados com dieta rica em gordura indicam uma preferência para usar gordura como substrato primário para oxidação. O consumo de oxigênio, mas não a produção de dióxido de carbono, aumenta em camundongos alimentados com dieta rica em gordura, o que resulta em um aumento significativo no gasto energético por camundongo.
O gasto energético é aumentado por uma injeção agonista beta-3, principalmente como resultado da ativação adrergica de adipócitos termogênicos, o que aumenta o consumo de oxigênio, a produção de dióxido de carbono e, portanto, o próprio gasto energético. Para medir o gasto energético com o CLAMS, a calibração deve ser concluída e o peso corporal deve ser medido para realizar a análise ancova. Além disso, a ingestão de alimentos deve ser medida tanto no período de adaptação quanto durante as medições.
O período de adaptação acaba quando os camundongos recuperam a ingestão inicial de alimentos e o peso corporal. Este procedimento também pode ser usado para testar os efeitos agudos de drogas na atividade e comportamento do rato. Também utilizamos esse sistema em um estudo colaborativo que demonstrou qual população de neurônios controlados Essa técnica é essencial para estudar doenças relacionadas ao ganho de peso e para identificar processos que controlam a preferência de nutrientes, bem como a atividade física, a termogênese e o equilíbrio energético.
