Παρασκευή και πιστοποίηση ζωοτροφής για πειραματική μελέτη των επιδράσεων των μετάλλων στις λιπιδαιμίες

Abstract

INTRODUCTION: Zinc –Zn controls lipid and glucose metabolism via Zn-transcription factors. High fat diets –HFDs lead to intracellular free radicals accumulation, decrease the transcriptional expression of their scavengers and anti-oxidative enzymes’ activity leading finally to metabolic syndrome. Heat shock proteins-HSPs play a significant role in cellular resistance response , as an adaptation mechanism, after exposure to various stimuli.SCOPE: To study the effects of nutritional Zn and HSP70s on the metabonomics of serum and liver lipids in miceMATERIALS-METHODS: Male mice: 1. Wild type (Wt) Hybrid (F1/F1) C57Bl/6 x CBA και 2. Transgenic (Tg) human HSP70 overexpressing mice, one month old, were subjected for 10 weeks to the following diets :DietNumber of Wt Number of Tg Chow Diet (30 Zn) 6 10 High Fat Diet (3 Zn) 13 12 High Fat Diet (30 Zn) 9 8 High Fat Diet (300 Zn) 12 12 Composition of the three HF Diets: 3mg, 30mg, 300mg Zn /kg τροφής (mucedoola s.r.l Ιtaly-55% Cal from greasy ingredients),Chow :control dietBiochemical analyses: Cholesterol ,Triglycerides ,HDL-cholesterol, Glucose ,Insulin Metals and antioxidative factors levels: SOD (red blood cells )TAC (blood serum) Zn , Cu (red blood cells and liver tissue)Lipids metabonomics : Blood serum and liver tissue extracts for 1H-NMR spectrum analysis and evaluationCONCLUSIONS1. HFDiet significantly increased the rate of mice body weight gaining, as well as, cholesterol-CL, high density lipoproteins-HDL, insulin, in WT and Tg mice and decreased plasma total antioxidant capacity-TAC and red blood cell super oxide dismutase –SOD activity , in WT and Tg mice2.Suficient nutritional Zn (30 mg/kg food) prevails as a crucial modulator of a protective hepato-lipidaemic profil of mice in high fat diet.Zinc deficiency or excessiveness , in HFDiets , decreases plasma TAC in WT and Tg mice, while SOD activity shows proportional to Zn levels. Zinc deficiency or excessiveness increases the atherogenic SFA and decreases the anti –atherogenic lipids : PC, DU, LA DIAL ,UFA, in HDL, nonHDL and liver, in WΤ-HFD and Τg-HFD mice3. HSP70s : Transgenic mice over-expressing hHsp70 gene and exposed either to Zn deficiency or Zn excessiveness , both driving usually to metabolic syndrome , reveal significantly better lipid profile indicators, comparing to WT mice.Tg mice revealed significantly lower CL , TG , HDL levels compared to WT, while HSP70 in Τg mice significantly increased total SOD activity in red blood cells.HSP70 also decreased the atherogenic SFAs and increased the anti-atherogenic lipids DIAL, DU, LA, UFA, SM in HDL, nonHDL and in the liver of mice exposed to HFDiets and all Zn concentrations.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: O ψευδάργυρος -Zn ελέγχει τον μεταβολισμό των λιπιδίων και γλυκόζης μέσω Ζn-μεταγραφικών παραγόντων. Δίαιτες υψηλών λιπαρών οδηγούν στην ενδοκυτταρική συσσώρευση ελευθέρων ριζών, μειώνουν την μεταγραφική έκφραση των εκκαθαριστών τους και την ενεργότητα αντιοξειδωτικών ενζύμων και οδηγούν σε μεταβολικό σύνδρομο. Οι πρωτεΐνες του θερμικού shock (Heat shock proteins-HSP) παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντίσταση στο κυτταρικό stress ως προσαρμογή ,μετά από έκθεση, σε διάφορα ερεθίσματα. ΣΚΟΠΟΣ : Μελέτη της επίδρασης του διατροφικού Ζn και των Hsp70,στην μεταβονομική των λιπιδίων αίματος και ήπατος ποντικώνΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΙ :Ενήλικα αρσενικά ποντίκια: 1. Wild type (Wt) Hybrid (F1/F1) C57Bl/6 x CBA και 2. Transgenic (Tg) human HSP70 overexpressing mice, από ηλικίας ενός μηνός εντάχθηκαν στις παρακάτω διατροφές ,επί 10 εβδομάδες. Διατροφή Αριθμός Wt Αριθμός Tg Chow Diet (30 Zn) 6 10 High Fat Diet (3 Zn) 13 12 High Fat Diet (30 Zn) 9 8 High Fat Diet (300 Zn) 12 12 Σύνθεση των τριών διαιτών υψηλών λιπαρών -HFD: 3mg, 30mg, 300mg Zn /kg τροφής (mucedoola s.r.l Ιtaly-55% Cal από λιπαρά στοιχεία), Chow : δίαιτα ελέγχουΒιοχημικές αναλύσεις: Cholesterol ,Triglycerides ,HDL-cholesterol, Glucose ,Insulin Μετρήσεις μετάλλων και αντιοξειδωτικών παραγόντων: SOD (ερυθρά αιμοσφαίρια ) TAC (ορός αίματος) Zn , Cu (ερυθρά αιμοσφαίρια και ιστός ήπατος) Μεταβονομική ανάλυση και αξιολόγηση λιπιδίων :Εκχύλιση ορού αίματος και ηπατικού ιστού για λήψη Φάσματος 1H-NMR ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ1. Η HF δίαιτα αύξησε σημαντικά ,το τελικό βάρος και τον ρυθμό αύξησης βάρους ,τη χοληστερόλη -CL και την λιποπρωτεϊνη υψηλής πυκνότητας-ΗDL ,την ινσουλίνη –Ins, στα WT & Tg και μείωσε την ολική αντιοξειδωτική ικανότητα-TAC στο πλάσμα και την δραστηριότητα της σουπεροξείδιο-δισμουτάσης-SOD στα ερυθροκύταρα των WΤ και Tg 2. Ο επαρκής διατροφικός Zn (30mg/kgτροφής) φαίνεται να αποτελεί κρίσιμο παράγοντα διαμόρφωσης προστατευτικού ηπατολιπιδαιμικού προφίλ, ποντικών σε υπερλιπιδική δίαιτα. Η αύξηση ή μείωση του Zn σε HFDς φαίνεται να μειώνει την TAC του πλάσματος σε WΤ και Tg ενώ η δραστικότητα της SOD φαίνεται ανάλογη των επιπέδων του Zn Η ανεπάρκεια ή περίσσεια Zn αυξάνει τα αθηρογόνα SFA και μειώνει τα αντι-αθηρογόνα λιπίδια, PC, DU, LA DIAL ,UFA στις HDL, nonHDL και το ήπαρ, στα WΤHFD και στα ΤgHFD 3. Οι HSP70 : Τα διαγονιδιακά ζώα που φέρουν το γονίδιο hHsp70, φαίνεται ότι είτε σε έλλειψη είτε σε περίσσεια Ζn, που συνήθως συνοδεύoνται από μεταβολικό σύνδρομο, κατορθώνουν να διατηρούν καλλίτερους δείκτες λιπιδικού προφίλ σε σχέση με τα WT ζώα.Τα Τg εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερη CL ,TG , HDL σε σύγκριση με τα WT ενώ η HSP70 αύξησε σημαντικά την ενεργότητα της ολικής SOD στα ερυθρά αιμοσφαίρια.Η HSP70 μείωσε τα αθηρογόνα SFA και αύξησε τα αντιαθηρογόνα λιπίδια DIAL, DU, LA, UFA, SM στις HDL, nonHDL , και στο ήπαρ ποντικών που εκτέθηκαν σε HFD και σε όλες τις συγκεντρώσεις Zn.