Dezvoltarea modelelor preclinice de șoarece dietetic NASH

Principala provocare în dezvoltarea preclinică a medicamentelor NASH este adecvarea actuală a modelelor de animale mici. Prezentarea ideală a bolii ar prezenta mai multe caracteristici ale NASH uman, inclusiv un preambul de simptome metabolice și NAFLD. Boala ar fi indusă prin hrănirea componentelor dăunătoare ale unei diete occidentale.

comparând

Eforturile timpurii de dezvoltare a modelului NASH s-au concentrat pe oferirea animalelor de o densitate calorică excesivă sub formă de grăsime, împreună cu cantități mari de zahăr rafinat, în special fructoză. Aceste diete au recapitulat boala asemănătoare NAFLD la șoareci, dar au implicat un regim multimontal și au obținut doar grade ușoare până la moderate de fibroză asemănătoare NASH. Eforturile paralele au introdus insulte chimice inflamatorii și/sau limitări ale micronutrienților pentru a exacerba fibroza, dar aceste manipulări compromit traducerea în contextul bolii metabolice pure.

Selecție de animale pentru modele de șoarece dietetic NASH

Linia de șoareci C57Bl/6 („B6”) este un cal de cercetare preclinică în stadiu incipient, inclusiv pentru modele dietetice de obezitate și boli metabolice. Subliniile populare includ mouse-ul original Jackson Laboratory (B6J) și sublineage NIH (B6N). Acestea diferă printr-o varietate de variante genetice care afectează creșterea în greutate, rezistența la insulină, sensibilitatea la stresul oxidativ și multe altele.

Din punct de vedere istoric, șoarecele B6J a fost cea mai utilizată tulpină. Tulpina Taconic Biosciences a șoarecelui B6N („B6NTac”) câștigă în prezent popularitate pentru modelele de obezitate, sindrom metabolic, NAFLD și NASH. Această sub-linie demonstrează o creștere în greutate grasă considerabil mai mare, secreția de insulină și rezistența la insulină la B6J și chiar depășește linia ancestrală B6N în aceste privințe.

Căutarea unui model extrem de translațional de NASH la un șoarece B6 de tip sălbatic a fost o căutare a Sfântului Graal pentru comunitatea de cercetare metabolică de la apariția epidemiei de obezitate. Progrese în știința nutriției și creșterea animalelor au avansat semnificativ modelarea preclinică a NASH în ultimii ani, oferind opțiuni comerciale atractive, inclusiv inducerea prin diete AMLN și GAN, precum și modele poligenice de generația următoare.

Dieta AMLN

În 2012, un nou model dietetic pentru NASH obez și fibrotic de șoarece a fost introdus de cercetătorii de la Amylin Pharmaceuticals. Aceasta a implicat hrănirea ad libitum a Research Diets Inc. formulare chow D09100301, cuprinzând:

  • 40% kcal grăsime (în principal scurtarea uleiului vegetal hidrogenat Primex, adică grăsimile trans)
  • 20% kcal fructoză
  • 2% g/g colesterol

Această formulare a devenit cunoscută în mod obișnuit ca dieta AMLN (Amylin Liver NASH).

Șoarecii B6J din dieta AMLN experimentează o creștere rapidă și robustă în greutate, de aproximativ trei ori mai mult decât omologii unei diete standard de chow în 12 săptămâni (10% grăsimi, fără fructoză sau colesterol). Această creștere în greutate este înclinată spre acumularea de masă grasă.

Șoarecii AMLN prezintă hepatomegalie, ficatul ajungând la aproximativ 8% din greutatea corporală totală, comparativ cu 4% la controalele standard pentru chow. Indicii de leziuni hepatice circulante (aminoacizi transaminaze) sunt semnificativ crescuți în decurs de 12 săptămâni. Steatoza dietei AMLN este atribuibilă compoziției trans-grase a D09100301, deoarece șoarecii dintr-un regim ecicaloric substituit cu grăsime de untură saturată au prezentat simptome mult mai blânde în spectrul caracteristicilor bolii.

NASH histopatologic este slab pronunțat și variabil în mai puțin de 16 săptămâni pe o dietă AMLN și frecvent și semnificativ ușor până la moderat după 30 de săptămâni. Caracteristicile hepatice includ:

  • Acumularea de lipide macro și microvesiculare
  • Infiltrate inflamatorii
  • Depunere mărită de colagen
  • Fibroză, incluzând periportal și perisinusoidal în locație.

În afară de timpul necesar pentru a obține NASH evident (26-30 de săptămâni), heterogenitatea este, de asemenea, o problemă confuză. Șoarecii B6J prezintă o severitate a bolii variabilă în parametrii scorului clinic al activității NAFLD (NAS). Aceasta include prezența balonării hepatocitelor numai în subgrupuri de animale. Această variabilitate este suficient de semnificativă pentru a încuraja aranjarea animalelor individuale în cohorte de severitate. Această provocare provocatoare se realizează cel mai bine prin biopsia invazivă, o opțiune costisitoare și provocatoare din punct de vedere tehnic, care nu este disponibilă pentru majoritatea cercetătorilor.