Articole originale

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

Abstract

fundal. S-a propus că receptorul histaminei 1 (receptorul H1) nu numai că promovează reacțiile alergice, ci și modulează imunitatea înnăscută și reacțiile autoimune. În conformitate cu acest lucru, am raportat recent că cetirizina antagonistă a receptorului H1 contracarează parțial semnalizarea și distrugerea celulelor beta induse de citokine. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost să stabilească dacă cetirizina afectează diabetul la șoarecii NOD, un model pentru diabetul de tip 1 uman și intoleranța la glucoză în șoarecii cu dietă bogată în grăsimi C57BL/6, un model pentru intoleranța la glucoză umană.

articolul

Metode. Șoarecii femele NOD au fost tratați cu cetirizină în apa de băut (25 mg/kg greutate corporală) de la vârsta de 9 până la 30 de săptămâni, timp în care s-a urmat precipitarea diabetului. Șoarecii masculi C57BL/6 au primit o dietă bogată în grăsimi de la vârsta de 5 săptămâni. Când șoarecii aveau vârsta de 12 săptămâni, cetirizina a fost administrată timp de 2 săptămâni în apa de băut. Efectele cetirizinei au fost analizate prin determinări ale glicemiei, teste de toleranță la glucoză și teste de sensibilitate la insulină.

Rezultate. Cetirizina nu a afectat dezvoltarea diabetului la șoarecii NOD. Pe de altă parte, tratamentul cu cetirizină timp de 1 săptămână protejat împotriva hiperglicemiei induse de dietă bogată în grăsimi. Toleranța la glucoză după 2 săptămâni de tratament cu cetirizină a fost îmbunătățită la șoarecii cu dietă bogată în grăsimi. Nu am observat niciun efect al cetirizinei asupra sensibilității la insulină a șoarecilor cu dietă bogată în grăsimi.

Concluzie. Rezultatele noastre sugerează un efect protector al cetirizinei împotriva disfuncției celulelor beta induse de dietă bogată în grăsimi, dar nu și împotriva distrugerii autoimune a celulelor beta.

Introducere

Metode

Dezvoltarea diabetului la șoareci NOD

O colonie locală de șoareci diabetici neobezi (NOD) a fost păstrată în condiții standard fără patogeni, cu acces gratuit la apa de la robinet și la alimentele peletate. Pentru a studia dezvoltarea spontană a diabetului, 20 de șoareci femele NOD au primit clorhidrat de cetirizină (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, SUA; 25 mg/kg greutate corporală) în apa de băut între 9 și 30 de săptămâni. Doza a fost aleasă ca fiind mare, dar mult sub doza sub-letală, care este de 55 mg/kg, și doza letală, care este de 750 mg/kg, la șoareci (23). Douăzeci de șoareci de control au primit doar apă potabilă fără supliment suplimentar. Cantitatea de cetirizină din apa de băut a fost ajustată continuu în funcție de aportul de apă și de greutatea corporală a șoarecilor. Nivelurile de glucoză din sânge au fost măsurate în fiecare săptămână până la primul semn de hiperglicemie, apoi zilnic. Animalele au fost considerate diabetice și ucise după două zile consecutive de glucoză în sânge> 12 mM. Experimentele de șoareci NOD au fost aprobate de comitetul local de etică a animalelor.

Tratament dietetic bogat în grăsimi al șoarecilor C57BL/6

Șoareci masculi C57BL/6 de patru săptămâni au fost cumpărați de la Scanbur AB (Sollentuna, Suedia). La vârsta de 5 săptămâni, șoarecii au fost împărțiți în două grupuri cu câte 20 de șoareci în fiecare: unul a primit o dietă normală (ND) și unul a primit o dietă bogată în grăsimi (HFD). Dieta bogată în grăsimi (HFD) (D12492, Research Diets, New Brunswick, NJ, SUA) conținea 60 kcal% grăsimi, în timp ce dieta normală (ND) (D12450B, Research Diets) conținea doar 10% kcal grăsime (24). După 7 săptămâni de dietă, ambele grupuri au fost împărțite aleatoriu în două subgrupuri, unul primind cetirizină (25 mg/kg greutate corporală) în apa de băut și un grup care nu a primit suplimentări. Cantitatea de cetirizină din apa de băut a fost ajustată continuu în funcție de aportul de apă și de greutatea corporală a șoarecilor. Aportul de apă nu a fost afectat de adăugarea de cetirizină (rezultatele nu sunt prezentate). Chiar înainte de începerea tratamentului cu cetirizină și după o săptămână de tratament cu cetirizină, s-au determinat nivelurile glicemiei fără jeun. În acest scop, sângele a fost retras din tipul de coadă și analizat folosind Freestyle Mini System (Abbot, TheraSense Inc., Alameda, CA, SUA). Aceeași persoană a colectat toate probele de sânge pentru determinarea glicemiei. Experimentele cu dietă bogată în grăsimi au fost aprobate de comitetul local de etică a animalelor.

Test de toleranță la glicemie

După 2 săptămâni de tratament cu cetirizină, șoarecii au fost în post pentru aproximativ 8 ore. Șoarecilor li s-a administrat apoi o doză unică de 2,5 g/kg greutate corporală de 30% g/v D-glucoză intravenos prin injectare în vena cozii. Glicemia a fost determinată înainte de injecție și apoi la 10, 30, 60 și 120 min după injecție. O mică picătură de sânge a fost retrasă din coadă și analizată cu sistemul Freestyle Mini System.

Test de sensibilitate la insulină

Șoarecii au primit o injecție intraperitoneală (1,6 U/kg greutate corporală) cu analogul de insulină Actrapid (Novo Nordisk, Bagsværd, Danemarca). Glicemia a fost determinată pe probe de sânge din coadă, înainte de injectare și 15, 60, 120 și 180 de minute mai târziu, utilizând sistemul Freestyle Mini System.

Statistici

Testul chi-pătrat a fost utilizat pentru analiza incidenței cumulative a diabetului zaharat. Elevi t testul a fost utilizat pentru compararea șoarecilor martor cu grupul experimental atunci când datele probei au fost distribuite în mod normal. Datele eșantionului distribuite în mod normal au fost analizate folosind Mann-Whitney U Test.

Rezultate

Cetirizina nu a protejat împotriva dezvoltării diabetului la șoarecii NOD

Precipitarea diabetului evident la șoarecii femele NOD are loc de obicei de la vârsta de aproximativ 15 săptămâni. Pentru a studia dacă activitatea receptorului H1 afectează apariția bolii, am tratat șoareci femele NOD cu vârsta cuprinsă între 9 și 30 de săptămâni cu 25 mg/kg greutate corporală pe zi de cetirizină administrată prin apa potabilă. La vârsta de 30 de săptămâni, 10 din 20 de șoareci tratați fără cetirizină au dezvoltat diabet zaharat (Figura 1). Dintre cei 20 de șoareci tratați cu cetirizină, 12 au dezvoltat diabet zaharat (P > 0,05) (Figura 1). Cetirizina nu a afectat vârsta la care a precipitat diabetul (Figura 1).

Publicat online:

figura 1. Cetirizina nu afectează dezvoltarea diabetului la șoarece NOD. Șoarecii femele NOD au fost tratați cu vârsta cuprinsă între 9 și 30 de săptămâni cu 25 mg/kg x zi cu cetirizină în apa de băut. Probele de sânge au fost prelevate la momentele indicate pentru evaluarea hiperglicemiei. Șoarecii au fost considerați diabetici atunci când valorile glicemiei au fost> 12 mM în două zile consecutive. La vârsta de 30 de săptămâni, 10 din 20 șoareci martori și 12 din 20 șoareci tratați cu cetirizină au dezvoltat diabet zaharat (P > 0,05 folosind testul chi-pătrat).

figura 1. Cetirizina nu afectează dezvoltarea diabetului la șoarece NOD. Șoarecii femele NOD au fost tratați cu vârsta cuprinsă între 9 și 30 de săptămâni cu 25 mg/kg x zi cu cetirizină în apa de băut. Probele de sânge au fost prelevate la momentele indicate pentru evaluarea hiperglicemiei. Șoarecii au fost considerați diabetici atunci când valorile glicemiei au fost> 12 mM în două zile consecutive. La vârsta de 30 de săptămâni, 10 din 20 șoareci martori și 12 din 20 șoareci tratați cu cetirizină au dezvoltat diabet zaharat (P > 0,05 folosind testul chi-pătrat).

Cetirizina a îmbunătățit intoleranța la glucoză indusă de dietă bogată în grăsimi la șoarecii C57BL/6

Cetirizina antagonistă a receptorului H1 a fost administrată șoarecilor C57BL/6 în apa de băut la 25 mg/kg/zi, pentru a determina dacă este afectată intoleranța la glucoză indusă de dieta bogată în grăsimi (HFD). Am constatat că cetirizina suplimentată prin intermediul apei potabile în ultimele 2 săptămâni a unei perioade de 9 săptămâni HFD nu a afectat semnificativ creșterea în greutate a dietei normale (ND) și a șoarecilor HFD (Figura 2). De asemenea, am evaluat aportul de alimente prin cântărirea cuștilor fără șoareci, înainte și după adăugarea de pelete noi și am observat aportul de alimente similar la șoarecii tratați cu cetirizină în comparație cu șoarecii tratați fără cetirizină (rezultatele nu sunt prezentate).

Publicat online:

Figura 2. Curba de greutate a șoarecilor C57BL/6 cărora li s-a administrat o dietă normală sau o dietă bogată în grăsimi cu vârsta cuprinsă între 5 și 14 săptămâni. După 7 săptămâni de dietă normală (ND, 20 șoareci) și dietă bogată în grăsimi (HFD, 20 șoareci), șoarecii (cu vârsta de 12 săptămâni) au fost împărțiți în patru grupuri cu câte 10 șoareci în fiecare: ND sau HFD, cu sau fără cetirizină (25 mg/kg/zi) și urmat încă 2 săptămâni.

Figura 2. Curba de greutate a șoarecilor C57BL/6 cărora li s-a administrat o dietă normală sau o dietă bogată în grăsimi cu vârsta cuprinsă între 5 și 14 săptămâni. După 7 săptămâni de dietă normală (ND, 20 șoareci) și dietă bogată în grăsimi (HFD, 20 șoareci), șoarecii (cu vârsta de 12 săptămâni) au fost împărțiți în patru grupuri cu câte 10 șoareci în fiecare: ND sau HFD, cu sau fără cetirizină (25 mg/kg/zi) și urmat încă 2 săptămâni.

Nivelurile de glicemie fără jeun la șoareci HFD au fost mai mari decât cele ale șoarecilor ND după 7 săptămâni de dietă (Figura 3). Un tratament de 1 săptămână cu cetirizină a dus la normalizarea nivelului de glucoză din sânge al șoarecilor HFD (Figura 3). Cetirizina nu a afectat concentrațiile de glucoză din sânge ale șoarecilor ND (Figura 3).

Publicat online:

Figura 3. Glucoza din sânge fără post a șoarecilor ND sau HFD tratați cu cetirizină timp de 1 săptămână. Concentrațiile glicemiei fără jeun au fost analizate după 7 și 8 săptămâni de HFD, imediat înainte de începerea tratamentului cu cetirizină (ziua 0) și după o săptămână de tratament cu cetirizină (ziua 7). Rezultatele sunt mijloace ± SEM; n = 10 pentru cele două grupuri ND și 8-9 pentru cele două grupuri HFD. *P Figura 3. Glucoza din sânge fără post a șoarecilor ND sau HFD tratați cu cetirizină timp de 1 săptămână. Concentrațiile glicemiei fără jeun au fost analizate după 7 și 8 săptămâni de HFD, imediat înainte de începerea tratamentului cu cetirizină (ziua 0) și după o săptămână de tratament cu cetirizină (ziua 7). Rezultatele sunt mijloace ± SEM; n = 10 pentru cele două grupuri ND și 8-9 pentru cele două grupuri HFD. *P Cetirizina antagonistă a receptorului H1 ameliorează intoleranța la glucoză indusă de dietă bogată în grăsimi la șoarecii masculi C57BL/6, dar nu rezultatul diabetului la șoarecii diabetici non-obezi (NOD)

Publicat online:

Figura 4. Test de toleranță la glucoză a șoarecilor ND și HFD tratați cu cetirizină timp de 2 săptămâni. După 2 săptămâni de tratament cu cetirizină, șoarecii ND (A) și HFD (B) au fost posti timp de 8 ore și injectați intravenos cu glucoză (2,5 g/kg). Nivelurile de glucoză din sânge au fost analizate la momentele indicate în figură. Rezultatele sunt medii ± SEM pentru 8-10 șoareci din fiecare grup. C: Datele din figurile 4A și 4B au fost recalculate în zona de sub curbă (ASC). *P Figura 4. Test de toleranță la glucoză a șoarecilor ND și HFD tratați cu cetirizină timp de 2 săptămâni. După 2 săptămâni de tratament cu cetirizină, șoarecii ND (A) și HFD (B) au fost posti timp de 8 ore și injectați intravenos cu glucoză (2,5 g/kg). Nivelurile de glucoză din sânge au fost analizate la momentele indicate în figură. Rezultatele sunt medii ± SEM pentru 8-10 șoareci din fiecare grup. C: Datele din figurile 4A și 4B au fost recalculate în zona de sub curbă (ASC). *P Cetirizina antagonistă a receptorului H1 ameliorează intoleranța la glucoză indusă de dietă bogată în grăsimi la șoarecii masculi C57BL/6, dar nu rezultatul diabetului la șoarecii diabetici non-obezi (NOD)

Publicat online:

Figura 5. Test de sensibilitate la insulină a șoarecilor ND (A) și HFD (B) tratați timp de 2 săptămâni cu cetirizină. Insulina (1,6 U/kg, Actrapid, Novo Nordisk, Bagsværd, Danemarca) a fost injectată intraperitoneal, iar glucoza din sânge a fost analizată la momentele date. Rezultatele sunt medii ± SEM pentru 8-10 șoareci din fiecare grup.

Figura 5. Test de sensibilitate la insulină a șoarecilor ND (A) și HFD (B) tratați timp de 2 săptămâni cu cetirizină. Insulina (1,6 U/kg, Actrapid, Novo Nordisk, Bagsværd, Danemarca) a fost injectată intraperitoneal, iar glucoza din sânge a fost analizată la momentele date. Rezultatele sunt medii ± SEM pentru 8-10 șoareci din fiecare grup.

Discuţie

Nu se știe încă dacă antihistaminicele orale afectează intoleranța la glucoză sau diabetul de tip 2 la subiecții umani. Prezentele descoperiri deschid posibilitatea ca inhibarea direcționată a receptorului H1 exprimată pe celulele din insulele pancreatice și care nu este direcționată către țesuturile adipoase/neuronale poate duce la un control metabolic îmbunătățit.

Mulțumiri

Această lucrare a fost susținută parțial de Asociația Suedeză pentru Diabet, Fondul Family Ernfors, Barndiabetesfonden și Fundația Novo-Nordisk.

Declarație de interes: Autorii nu raportează niciun conflict de interese. Numai autorii sunt responsabili pentru conținutul și redactarea lucrării.