Insulinooporność poprzedza nietolerancję glukozy i hiperleptynemię u myszy C57BL/6J otrzymujących karmę wysokotłuszczową i zawierającą cukry proste

  Introduction: Very few systematic studies are done during the onset and progression of metabolic syndrome in suitable animal models. In this paper we present the effect of High-Fat Simple Carbohydrate (HFSC) feed on the metabolic hormones in C57BL/6J mice to understand the sequence of events leading to impairment of glucose homeostasis. Material and methods: One-month-old male C57BL/6J mice were fed with control (C group) and HFSC (T group) feed (n = 30 each) respectively for five months. The glucose tolerance was studied by Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) whereas serum insulin and leptin were quantified using ELISA kits, and serum cortisol was quantified using CLIA kits. Results: Insulin resistance index and HOMA-IR levels were higher in the mice of group T as compared to age-matched mice of group C within one month and significantly higher after and five months of feeding. The total area under the glucose tolerance test curve (AUC) and the insulin curve (AUC ins) was found to significantly increase in the mice of T group as compared to the mice of C group as early as two months of feeding and was elevated after 5 months post feeding. Comparison of the Matsuda index revealed that pancreatic beta cell function was significantly lower in mice of T group as compared to mice of C group by five months of feeding. Leptin levels fluctuated during the 1st–4th month and by the 5th month significant hyperleptinaemia was detected. There was no significant change in cortisol levels in mice of group T as compared to mice of group C after five months of feeding. Conclusions: HFSC feed induces insulin resistance by the first month and progressively impairs glucose tolerance, resulting in hyperleptinaemia by the fifth month in male C57BL/6J mice. (Endokrynol Pol 2016; 67 (6): 592–598)    Wstęp: Dostępnych jest bardzo niewiele badań systematycznych oceniających wystąpienie i progresję zespołu metabolicznego na odpowiednich modelach zwierzęcych. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ podawania myszom C57BL/6J karmy wysokotłuszczowej i zawierającej cukry proste (HFSC, High Fat Simple Carbohydrate) na sekwencje zdarzeń prowadzących do zaburzeń homeostazy glukozy. Materiał i metody: Jednomiesięcznym samcom myszy C57BL/6J podawano przez 5miesięcy karmę kontrolną (grupa C) lub HFSC (grupa T) (n = 30 w każdej grupie). Tolerancję glukozy oceniono na podstawie doustnego testu tolerancji glukozy (OGTT, oral glucose tolerance test), natomiast stężenia insulin i leptyny w surowicy oznaczono, używając metody ELISA, a do oznaczenia stężenia kortyzolu w surowicy użyto metody CLIA. Wyniki: Wskaźnik insulinooporności HOMA-IR był wyższy u myszy z grupy T niż u dobranej pod względem wieku myszy z grupy C już w ciągu pierwszego miesiąca, a po 3 i 5 miesiącach diety HFSC różnice były istotne statystycznie. Całkowite pole pod krzywą (AUC, area under the curve) w teście tolerancji glukozy oraz pole pod krzywą insuliny (AUC ins) zwiększyło się istotnie u myszy z grupy T w porównaniu z myszami z grupy C, co było widoczne już po 2 miesiącach podawania karmy HFSC i było podwyższone przez 5 miesięcy od zakończenia podawania tej karmy. Porównanie wskaźnika Matsudy wykazało, że po 5 miesiącach czynność komórek beta trzustki była istotnie upośledzono u myszy z grupy T w porównaniu z myszami z grupy C. Stężenia leptyny wahały się w okresie 1.–4. miesiąca, a po 5 miesiącach wykryto istotną hiperleptynemię. Po 3 miesiącach nie stwierdzono istotnych zmian stężeń kortyzolu u myszy z grupy T w porównaniu z grupą C. Wnioski: U samców myszy C57BL/6J dieta HFSC wywołała insulinooporność już po pierwszym miesiącu, a następnie powodowała stopniowe pogarszanie tolerancji glukozy, co po pięciu miesiącach doprowadziło do hiperleptynemii. (Endokrynol Pol 2016; 67 (6): 592–598)

Insulin resistance precedes glucose intolerance and hyperleptinaemia in high-fat simple carbohydrate-fed C57BL/6J mice

Introduction: Very few systematic studies are done during the onset and progression of metabolic syndrome in suitable animal models. In this paper we present the effect of High-Fat Simple Carbohydrate (HFSC) feed on the metabolic hormones in C57BL/6J mice to understand the sequence of events leading to impairment of glucose homeostasis. Material and methods: One-month-old male C57BL/6J mice were fed with control (C group) and HFSC (T group) feed (n = 30 each) respectively for five months. The glucose tolerance was studied by Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) whereas serum insulin and leptin were quantified using ELISA kits, and serum cortisol was quantified using CLIA kits. Results: Insulin resistance index and HOMA-IR levels were higher in the mice of group T as compared to age-matched mice of group C within one month and significantly higher after and five months of feeding. The total area under the glucose tolerance test curve (AUC) and the insulin curve (AUC ins) was found to significantly increase in the mice of T group as compared to the mice of C group as early as two months of feeding and was elevated after 5 months post feeding. Comparison of the Matsuda index revealed that pancreatic beta cell function was significantly lower in mice of T group as compared to mice of C group by five months of feeding. Leptin levels fluctuated during the 1st-4th month and by the 5th month significant hyperleptinaemia was detected. There was no significant change in cortisol levels in mice of group T as compared to mice of group C after five months of feeding. Conclusions: HFSC feed induces insulin resistance by the first month and progressively impairs glucose tolerance, resulting in hyperleptinaemia by the fifth month in male C57BL/6J mice