Valeriya Navrotskaya

1 Catedra de genetică și citologie, V.N. Universitatea Națională Karazin Kharkiv, Ucraina

insulină

Gregory Oxenkrug

2 Program de psihiatrie și inflamație, Departamentul de Psihiatrie, Universitatea Tufts/Centrul Medical Tufts, SUA

Lyudmila Vorobyova

1 Catedra de genetică și citologie, V.N. Universitatea Națională Karazin Kharkiv, Ucraina

Paul Summergrad

2 Program de Psihiatrie și Inflamare, Departamentul de Psihiatrie, Universitatea Tufts/Centrul Medical Tufts, SUA

Abstract

Introducere

Materiale și metode

C-S tip sălbatic Drosophila melanogaster zboară și mutanți albi (C-S) din colecția V.N. Universitatea Națională Karazin Kharkiv a fost menținută la 23 ° C într-o perioadă de lumină 12:12 întunecată pe un mediu nutrițional standard format din zahăr, drojdie, agar și griș. Ouăle experimentale au fost obținute de la părinți cu ouă sincronizată. Zaharoza (0,67M) a fost adăugată la mediul nutritiv înainte de ouă. Timpul emergent a fost luat ca perioada de la momentul depunerii de ouă sincronizate până la momentul apariției larvelor în pupe, așa cum este descris în altă parte [15]. Apariția imago-ului feminin și masculin din pupe a fost înregistrată ca un moment de ecluzie. Studiul a fost realizat în noiembrie și decembrie 2015.

analize statistice

Datele au fost exprimate ca medie ± deviație standard (ore de apariție a pupelor și ecluziune imago). Diferențele dintre grupurile experimentale au fost evaluate de Mann Whitney, test cu două cozi.

Rezultate

Pupele ies din larve

Timpul de apariție a muștelor de tip sălbatic C-S menținut pe mediu nutrițional standard a fost cu 7% mai scurt decât timpul de apariție al mutanților albi (C-S) (p Tabelul 1). Pupele întârziate HSD apar din larvele muștelor de tip sălbatic, C-S, în comparație cu muștele menținute pe mediu nutrițional standard cu aproape 3 zile (40%). La mutanții albi (C-S) HSD a întârziat apariția pupelor din larve cu 1,6 zile (20%) în comparație cu muștele menținute pe mediu nutrițional standard. Prin urmare, prezența genei albe a atenuat întârzierea (indusă de HSD) a apariției pupelor din larve cu 50% (Tabelul 1).

tabelul 1

Efectul dietei bogate în zaharoză asupra timpului de apariție a pupelor din larvele la muștele albe (C-S) și Canton-S.

Genotip și tratament Dieta standard Dieta zaharoză mare Întârzierea apariției (%)
Canton-S182,9 ± 18,9 (n = 516)253,8 ± 24,5 # (n = 465)40
alb (C-S)195,4 ± 22,2 * (n = 385)234,2 ± 31,6 * # (n = 261)20

Media ± deviația standard (ore); n: numărul de pupe

Mann-Whitney test cu două cozi:

Ecluzia Imago de la pupe

masa 2

Efectul dietei bogate în zaharoză asupra muștelor alb imago eclosion (C-S) și a muștelor Canton-S.

Genotipul și tratamentul Dieta standard Dieta zaharoză înaltă Întârzierea ecloziunii (%)
Canton-S:
Femeie322,0 ± 17,1 (n = 144)388,1 ± 23,9 * (n = 144)20.5
Masculin327,8 ± 16,7 (n = 126)392,7 ± 24,1 * (n = 111)19.8
alb (C-S):
Femeie349,3 ± 36,3 ** (n = 165)380,5 ± 32,1 * (n = 108)9
Masculin357,9 ± 35,2 ** (n = 163)382,7 ± 33,6 * (n = 114)7

Media ± deviația standard (ore); n: numărul de imagini.

Testul cu două cozi al lui Mann-Whitney:

Discuţie

Datele actuale indică faptul că HSD întârzie pupele să iasă din larve și eclozarea imago la zbura C-S de tip sălbatic, în conformitate cu datele din literatură [11-13]. Principala constatare a prezentului studiu este că întârzierea dezvoltării pre-imaginale indusă de HSD (de la ou prin larvă și pupă la imago) a fost de două ori mai scurtă la mutanții albi (C-S) decât la muștele C-S de tip sălbatic. Nu suntem conștienți de studiile efectului HSD asupra etapelor preimaginale ale muștelor albe cu deficit de transportor ABC. Având în vedere că întârzierea dezvoltării pre-imaginale indusă de HSD este cauzată de IR [11-13], datele noastre sugerează că mutația genei albe atenuează IR indusă de HSD.

Obezitatea este puternic asociată cu T2D [26]. Mecanismele unei astfel de asocieri nu sunt clare. A fost sugerată disregularea căii Trp-Kyn în obezitate [3,6] și susținută de date clinice și experimentale [27-29]. Este de remarcat faptul că în Drosophila HSD induce nu numai IR/T2D, ci și obezitate [11]. Studiile viitoare ale obezității induse de HSD la mutanții albi ar putea oferi o mai bună înțelegere a rolului căii Trp-Kyn în mecanismele obezității și T2D.

În concluzie, studiul de față împreună cu raportul nostru anterior au arătat că atât scăderea activității TDO (datorită mutației genelor vermilion), cât și transportul deficient al Trp în celulă fără a afecta nivelurile TDO (datorită mutației genei albe) atenuează dezvoltarea IR a indusă de HSD în Drosophila modelul T2D. Datele noastre oferă un sprijin suplimentar pentru ipoteza că neregularizarea căii Trp-Kyn este unul dintre mecanismele fiziopatologice și ținta potențială pentru diagnosticarea precoce, prevenirea și tratamentul IR/T2D [4-7].