Метаболічний синдром: механізми розвитку та експериментальні моделі
Анотація
Метаболічний синдром – це стан, якому властиві інсулінорезистентність і наявність двох із таких факторів ризику: ожиріння, гіперліпідемія (гіпертригліцеридемія, зниження вмісту холестеролу ліпопротеїнів високої щільності), гіпертонія або мікроальбумінурія. Багатофакторна природа метаболічного синдрому ускладнює створення адекватної експериментальної моделі, яка би найкраще представляла весь спектр патофізіології цього стану. Огляд має на меті узагальнити сучасні літературні дані щодо патофізіологічних механізмів виникнення метаболічного синдрому в контексті розвитку інсулінорезистентності, ожиріння, дисліпідемії, порушення толерантності до глюкози та запалення. Також у статті підсумовано сучасні підходи до індукції метаболічного синдрому у гризунів, серед яких найпоширенішими є маніпуляції з дієтою, генетичні модифікації та використання фармацевтичних препаратів. Як генетичні моделі метаболічного синдрому найчастіше використовують гризунів із дефіцитом лептину або рецептора до лептину, зокрема, лептин-дефіцитні миші (ob/ob), миші, дефіцитні за рецептором до лептину (db/db), щурі лінії Цукер з ожирінням (ZF), діабетичні щурі лінії Цукер з ожирінням (ZDF) та інші. До фармацевтичних препаратів, які можуть бути використані для індукції метаболічного синдрому, належать ендогенні глюкокортикоїди й антипсихотичні препарати. Цілу низку маніпуляцій з дієтою використовують для індукції метаболічного синдрому у лабораторних тварин. Зокрема, застосовують один тип дієти або комбінацію дієт, наприклад, дієти з високим вмістом фруктози, сахарози та жиру, або дієту з високим вмістом як фруктози, так і жирів, чи сахарози та жирів. Маніпуляції зі складом продуктів, які вживають піддослідні тварини, дають можливість змоделювати розвиток метаболічного синдрому, оскільки дієта впливає на метаболізм усього організму, метаболізм глюкози та шляхи ліпідного обміну, а також опосередковує розвиток резистентності до інсуліну.
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
Коваленко В. М., Талаєва Т. В., Козлюк А. С. Метаболічний синдром: механізми розвитку, значення як фактора серцево-судинного ризику, принципи діагностики та лікування // Укр. кардіол. журн. 2013. Т. 5. C. 80–87.
Aydin S., Aksoy A., Aydin S. et.al. Today’s and yesterday’s of pathophysiology: Biochemistry of metabolic syndrome and animal models // Nutrition. 2014. Vol. 30. P. 1–9.
Ambroselli D., Masciulli F., Romano E. et al. New Advances in Metabolic Syndrome, from Prevention to Treatment: The Role of Diet and Food // Nutrients. 2023. Vol. 15 (3). P. 640.
Bertram C., Hanson M. A. Animal models and programming of the metabolic syndrome // Br. Med. Bull. 2001. Vol. 60. P. 103–121.
Cameron A. J., Shaw J. E., Zimmet P. Z. The metabolic syndrome: prevalence in worldwide populations // Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 2004. Vol. 33. P. 351–375.
Chavez J. A., Knotts T. A., Wang L. P. et al. A role for ceramide, but not diacylglycerol, in the antagonism of insulin signal transduction by saturated fatty acids // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. P. 10297–303.
Eckel R. H., Grundy S. M, Zimmet P. Z. The metabolic syndrome // Lancet. 2005. Vol. 365. P. 1415–1428.
Foufelle F., Ferre P. New perspectives in the regulation of hepatic glycolytic and lipogenic genes by insulin and glucose: a role for the transcription factor sterol regulatory element binding protein-1c // Biochem. J. 2002. Vol. 366. P. 377–91.
Guimarães V. H. D., Lelis D. de F., Oliveira L. P. et al. Comparative study of dietary fat: lard and sugar as a better obesity and metabolic syndrome mice model // Arch. Physiol. Biochem. 2023. Vol. 129 (2). P. 449–459.
Hegele R. A. Monogenic forms of insulin resistance: apertures that expose the common metabolic syndrome // Trends Endocrinol. Metab. 2003. Vol. 14. P. 371–77.
Houstis N., Rosen E. D., Lander E. S. Reactive oxygen species have a casual role in multiple forms of insulin resistance // Nature. 2006. Vol. 440. P. 944–948.
Janssen J. The Impact of Westernization on the Insulin/IGF-I Signaling Pathway and the Metabolic Syndrome: It Is Time for Change // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24 (5) P. 45–51.
Kim Y. B., Shulman G. I., Kahn B. B. Fatty acid infusion selectively impairs insulin action on Akt1 and protein kinase C lambda/zeta but not on glycogen synthase kinase-3 // J. Biol. Chem. 2002. Vol. 277. P. 32915–22.
Kolovou G. D., Anagnostopoulou K. K., Cokkinos D. V. Pathophysiology of dyslipidaemia in the metabolic syndrome // Postgrad. Med. J. 2005. Vol. 81. P. 358–366.
Kwiterovich P. O. Clinical relevance of the biochemical, metabolic, and genetic factors that influence low-density lipoprotein heterogeneity // Am. J. Cardiol. 2002. Vol. 90. P. 30i–47i.
Lehnen A. M., Rodrigues B., Irigoyen M. C. et al. Cardiovascular changes in animal models of metabolic syndrome // J. Diabetes Res. 2013. Vol. 2013. 11 p.
Lemos Gd. O., Torrinhas R. S., Waitzberg D. L. Nutrients, Physical Activity, and Mitochondrial Dysfunction in the Setting of Metabolic Syndrome // Nutrients. 2023. Vol. 15 (5). P. 1217.
Masenga S. K., Kabwe L. S., Chakulya M., Kirabo A. Mechanisms of Oxidative Stress in Metabolic Syndrome // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24 (9). P. 7898.
Mohamed S. M., Shalaby M. A., El-Shiekh R. A. et al. Metabolic syndrome: risk factors, diagnosis, pathogenesis, and management with natural approaches // Food Chemistry Advances. 2023.Vol. 3. P. 100335.
Ozcan U., Cao Q., Yilmaz E. et al. Endoplasmic reticulum stress links obesity, insulin action, and type 2 diabetes // Science. 2004. Vol. 306. P. 457–61.
Panchal S. K., Brown L. Rodent models for metabolic syndrome research // J. Biomed. Biotechnol. 2011 Vol. 2011. 14 p.
Rochlani Y., Pothineni N. V., Kovelamudi S. et al. Metabolic syndrome: pathophysiology, management, and modulation by natural compounds // Ther. Adv. Cardiovasc.7 Dis. 2017. Vol. 11 (8). P. 215–225.
Samuel V.T., Liu Z., Qu X. et al. Mechanism of hepatic inulin resistance in non-alcoholic fatty liver disease // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279. P. 32345–53.
Tain Y-L., Hsu C-N. The Renin–Angiotensin System and Cardiovascular–Kidney–Metabolic Syndrome: Focus on Early-Life Programmin // Int. J. Mol. Sci. 2024. Vol. 25 (6). P. 3298.
Wong S. K., Chin K-Y., Suhaimi F. H. et al. Animal models of metabolic syndrome: a review // Nutrition & Metabolism. 2016. Vol. 13 (65). P. 1–12.
Zraika S., Dunlop M., Proietto J. et al. Effects of free fatty acids on insulin secretion in obesity // S. Obes Rev. 2002. Vol. 3 (2). P. 103–112.
DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2024.92.05
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
