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A maioria dos estudos metabólicos em ratos são realizados à temperatura ambiente, embora nestas condições, ao contrário dos humanos, os ratos gastem muita energia para manter a temperatura interna.Aqui, descrevemos o peso normal e a obesidade induzida por dieta (DIO) em camundongos C57BL/6J alimentados com ração ou com uma dieta rica em gordura de 45%, respectivamente.Os camundongos foram colocados durante 33 dias a 22, 25, 27,5 e 30°C em um sistema de calorimetria indireta.Mostramos que o gasto energético aumenta linearmente de 30°C a 22°C e é cerca de 30% maior a 22°C em ambos os modelos de camundongos.Em camundongos com peso normal, a ingestão de alimentos neutralizou o EE.Por outro lado, os ratos DIO não diminuíram a ingestão de alimentos quando o EE diminuiu.Assim, ao final do estudo, os camundongos a 30°C apresentavam maior peso corporal, massa gorda e glicerol e triglicerídeos plasmáticos do que os camundongos a 22°C.O desequilíbrio em ratos DIO pode ser devido ao aumento da dieta baseada no prazer.
O camundongo é o modelo animal mais comumente usado para o estudo da fisiologia e fisiopatologia humana, e é frequentemente o animal padrão usado nos estágios iniciais da descoberta e desenvolvimento de medicamentos.No entanto, os ratos diferem dos humanos em vários aspectos fisiológicos importantes e, embora a escala alométrica possa ser usada até certo ponto para ser traduzida em humanos, as enormes diferenças entre ratos e humanos residem na termorregulação e na homeostase energética.Isto demonstra uma inconsistência fundamental.A massa corporal média de camundongos adultos é pelo menos mil vezes menor que a dos adultos (50 g vs. 50 kg), e a relação entre área de superfície e massa difere cerca de 400 vezes devido à transformação geométrica não linear descrita por Mee .Equação 2. Como resultado, os ratos perdem significativamente mais calor em relação ao seu volume, por isso são mais sensíveis à temperatura, mais propensos à hipotermia e têm uma taxa metabólica basal média dez vezes superior à dos humanos.À temperatura ambiente padrão (~22°C), os ratos devem aumentar o seu gasto energético total (EE) em cerca de 30% para manter a temperatura corporal central.Em temperaturas mais baixas, o EE aumenta ainda mais em cerca de 50% e 100% a 15 e 7°C em comparação com o EE a 22°C.Assim, as condições de alojamento padrão induzem uma resposta ao estresse pelo frio, o que poderia comprometer a transferibilidade dos resultados dos ratos para os seres humanos, uma vez que os seres humanos que vivem nas sociedades modernas passam a maior parte do seu tempo em condições termoneutras (porque a nossa menor relação área entre superfícies e volume nos torna menos sensíveis a temperatura, à medida que criamos uma zona termoneutra (TNZ) ao nosso redor, acima da taxa metabólica basal) abrange ~19 a 30°C6, enquanto os ratos têm uma faixa mais alta e mais estreita que abrange apenas 2–4°C7,8 Na verdade, isso é importante. aspecto recebeu considerável atenção nos últimos anos4, 7,8,9,10,11,12 e foi sugerido que algumas “diferenças de espécies” podem ser mitigadas pelo aumento da temperatura da casca 9. No entanto, não há consenso sobre a faixa de temperatura que constitui termoneutralidade em camundongos.Assim, permanece controverso se a temperatura crítica mais baixa na faixa termoneutra em camundongos de joelho único está mais próxima de 25°C ou mais próxima de 30°C4, 7, 8, 10, 12.O EE e outros parâmetros metabólicos foram limitados a horas ou dias, portanto, não está claro até que ponto a exposição prolongada a diferentes temperaturas pode afetar parâmetros metabólicos, como o peso corporal.consumo, utilização de substrato, tolerância à glicose e concentrações plasmáticas de lipídios e glicose e hormônios reguladores do apetite.Além disso, são necessárias mais pesquisas para determinar até que ponto a dieta pode influenciar estes parâmetros (ratos DIO com uma dieta rica em gordura podem ser mais orientados para uma dieta baseada no prazer (hedónica)).Para fornecer mais informações sobre este tópico, examinamos o efeito da temperatura de criação nos parâmetros metabólicos acima mencionados em camundongos machos adultos com peso normal e camundongos machos obesos induzidos por dieta (DIO) com uma dieta rica em gordura de 45%.Os ratos foram mantidos a 22, 25, 27,5 ou 30°C durante pelo menos três semanas.Temperaturas abaixo de 22°C não foram estudadas porque o alojamento padrão dos animais raramente fica abaixo da temperatura ambiente.Descobrimos que camundongos DIO de peso normal e de círculo único responderam de forma semelhante às mudanças na temperatura do recinto em termos de EE e independentemente da condição do recinto (com ou sem material de abrigo/nidificação).No entanto, enquanto os ratos com peso normal ajustaram a sua ingestão alimentar de acordo com a EE, a ingestão alimentar dos ratos DIO foi largamente independente da EE, resultando em ratos que ganharam mais peso.De acordo com dados de peso corporal, as concentrações plasmáticas de lipídios e corpos cetônicos mostraram que camundongos DIO a 30°C tiveram um balanço energético mais positivo do que camundongos a 22°C.As razões subjacentes para as diferenças no equilíbrio da ingestão de energia e EE entre camundongos com peso normal e DIO requerem estudos mais aprofundados, mas podem estar relacionadas a alterações fisiopatológicas em camundongos DIO e ao efeito da dieta baseada no prazer como resultado de uma dieta obesa.
O EE aumentou linearmente de 30 para 22°C e foi cerca de 30% maior a 22°C comparado a 30°C (Fig. 1a,b).A taxa de troca respiratória (RER) foi independente da temperatura (Fig. 1c, d).A ingestão de alimentos foi consistente com a dinâmica do EE e aumentou com a diminuição da temperatura (também ~30% maior a 22°C em comparação com 30°C (Fig. 1e,f). Ingestão de água. O volume e o nível de atividade não dependiam da temperatura (Fig. 1g ).
Camundongos machos (C57BL/6J, 20 semanas de idade, alojamento individual, n=7) foram alojados em gaiolas metabólicas a 22°C durante uma semana antes do início do estudo.Dois dias após a coleta dos dados de base, a temperatura foi elevada em incrementos de 2°C às 06:00 horas por dia (início da fase de luz).Os dados são apresentados como média ± erro padrão da média, e a fase escura (18h00–06h00) é representada por uma caixa cinza.a Gasto energético (kcal/h), b Gasto energético total em diversas temperaturas (kcal/24 h), c Taxa de troca respiratória (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d RER médio na fase clara e escura (VCO2 /VO2) (o valor zero é definido como 0,7).e ingestão alimentar cumulativa (g), f ingestão alimentar total em 24h, g ingestão total de água em 24h (ml), h ingestão total de água em 24h, i nível de atividade cumulativa (m) e j nível de atividade total (m/24h).).Os ratos foram mantidos na temperatura indicada por 48 horas.Os dados apresentados para 24, 26, 28 e 30°C referem-se às últimas 24 horas de cada ciclo.Os ratos permaneceram alimentados durante todo o estudo.A significância estatística foi testada por medidas repetidas de ANOVA unidirecional seguida pelo teste de comparação múltipla de Tukey.Os asteriscos indicam significância para o valor inicial de 22°C, o sombreado indica significância entre outros grupos, conforme indicado. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001。 *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001。 *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001.Os valores médios foram calculados para todo o período experimental (0-192 horas).n = 7.
Tal como no caso de ratinhos de peso normal, o EE aumentou linearmente com a diminuição da temperatura e, neste caso, o EE também foi cerca de 30% mais elevado a 22 ° C em comparação com 30 ° C (Fig. 2a, b).O RER não mudou em diferentes temperaturas (Fig. 2c, d).Em contraste com os ratos com peso normal, a ingestão de alimentos não foi consistente com a EE em função da temperatura ambiente.A ingestão alimentar, a ingestão de água e o nível de atividade foram independentes da temperatura (Figs. 2e-j).
Camundongos DIO machos (C57BL/6J, 20 semanas) foram alojados individualmente em gaiolas metabólicas a 22°C durante uma semana antes do início do estudo.Os ratos podem usar 45% de HFD ad libitum.Após aclimatação por dois dias, os dados iniciais foram coletados.Posteriormente, a temperatura foi elevada em incrementos de 2°C, em dias alternados, às 06h00 (início da fase clara).Os dados são apresentados como média ± erro padrão da média, e a fase escura (18h00–06h00) é representada por uma caixa cinza.a Gasto energético (kcal/h), b Gasto energético total em diversas temperaturas (kcal/24 h), c Taxa de troca respiratória (VCO2/VO2: 0,7–1,0), d RER médio na fase clara e escura (VCO2 /VO2) (o valor zero é definido como 0,7).e ingestão alimentar cumulativa (g), f ingestão alimentar total em 24h, g ingestão total de água em 24h (ml), h ingestão total de água em 24h, i nível de atividade cumulativa (m) e j nível de atividade total (m/24h).).Os ratos foram mantidos na temperatura indicada por 48 horas.Os dados apresentados para 24, 26, 28 e 30°C referem-se às últimas 24 horas de cada ciclo.Os ratos foram mantidos com 45% de HFD até o final do estudo.A significância estatística foi testada por medidas repetidas de ANOVA unidirecional seguida pelo teste de comparação múltipla de Tukey.Os asteriscos indicam significância para o valor inicial de 22°C, o sombreado indica significância entre outros grupos, conforme indicado. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Os valores médios foram calculados para todo o período experimental (0-192 horas).n = 7.
Noutra série de experiências, examinámos o efeito da temperatura ambiente nos mesmos parâmetros, mas desta vez entre grupos de ratos que eram constantemente mantidos a uma determinada temperatura.Os ratos foram divididos em quatro grupos para minimizar alterações estatísticas na média e desvio padrão do peso corporal, gordura e peso corporal normal (Fig. 3a-c).Após 7 dias de aclimatação, foram registrados 4,5 dias de EE.O EE é significativamente afetado pela temperatura ambiente tanto durante o dia quanto à noite (Fig. 3d), e aumenta linearmente à medida que a temperatura diminui de 27,5°C para 22°C (Fig. 3e).Em comparação com outros grupos, o RER do grupo de 25 ° C foi um pouco reduzido e não houve diferenças entre os restantes grupos (Fig. 3f, g).A ingestão alimentar paralela ao padrão de EE aumentou aproximadamente 30% a 22°C em comparação com 30°C (Fig. 3h,i).O consumo de água e os níveis de atividade não diferiram significativamente entre os grupos (Fig. 3j, k).A exposição a diferentes temperaturas por até 33 dias não levou a diferenças no peso corporal, massa magra e massa gorda entre os grupos (Fig. 3n-s), mas resultou em uma diminuição na massa corporal magra de aproximadamente 15% em comparação com pontuações auto-relatadas (Fig. 3n-s).3b, r, c)) e a massa gorda aumentou mais de 2 vezes (de ~ 1 g para 2–3 g, Fig. 3c, t, c).Infelizmente, o gabinete de 30°C apresenta erros de calibração e não pode fornecer dados precisos de EE e RER.
- Peso corporal (a), massa magra (b) e massa gorda (c) após 8 dias (um dia antes da transferência para o sistema SABLE).d Consumo de energia (kcal/h).e Consumo médio de energia (0–108 horas) em diversas temperaturas (kcal/24 horas).f Relação de troca respiratória (RER) (VCO2/VO2).g RER médio (VCO2/VO2).h Ingestão alimentar total (g).i Média de consumo alimentar (g/24 horas).j Consumo total de água (ml).k Consumo médio de água (ml/24 h).l Nível de atividade cumulativa (m).m Nível médio de atividade (m/24 h).n peso corporal no 18º dia, o alteração no peso corporal (do -8º para o 18º dia), p massa magra no 18º dia, q alteração na massa magra (do -8º para o 18º dia), r massa gorda no dia 18 , e alteração na massa gorda (de -8 a 18 dias).A significância estatística de medidas repetidas foi testada por Oneway-ANOVA seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05,**P < 0,01,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *P < 0,05,**P < 0,01,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *P <0,05, **P <0,01, ***P <0,001, ****P <0,0001. *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001, ****P<0,0001.Os dados são apresentados como média + erro padrão da média, a fase escura (18h00-06h00) é representada por caixas cinzas.Os pontos nos histogramas representam ratos individuais.Os valores médios foram calculados para todo o período experimental (0-108 horas).n = 7.
Os camundongos foram pareados em peso corporal, massa magra e massa gorda no início do estudo (Figs. 4a-c) e mantidos a 22, 25, 27, 5 e 30 ° C, como em estudos com camundongos com peso normal..Ao comparar grupos de camundongos, a relação entre EE e temperatura mostrou uma relação linear semelhante com a temperatura ao longo do tempo nos mesmos camundongos.Assim, os ratos mantidos a 22°C consumiram cerca de 30% mais energia do que os ratos mantidos a 30°C (Fig. 4d, e).Ao estudar os efeitos em animais, a temperatura nem sempre afetou o RER (Fig. 4f, g).A ingestão alimentar, a ingestão de água e a atividade não foram significativamente afetadas pela temperatura (figs. 4h-m).Após 33 dias de criação, os ratos a 30°C tinham um peso corporal significativamente maior do que os ratos a 22°C (Fig. 4n).Em comparação com os seus respectivos pontos de referência, os ratos criados a 30 ° C tinham pesos corporais significativamente mais elevados do que os ratos criados a 22 ° C (média ± erro padrão da média: Fig. 4o).O ganho de peso relativamente maior foi devido a um aumento na massa gorda (Fig. 4p, q) e não a um aumento na massa magra (Fig. 4r, s).Consistente com o valor mais baixo de EE a 30°C, a expressão de vários genes BAT que aumentam a função/atividade da BAT foi reduzida a 30°C em comparação com 22°C: Adra1a, Adrb3 e Prdm16.Outros genes-chave que também aumentam a função/atividade do BAT não foram afetados: Sema3a (regulação do crescimento de neuritos), Tfam (biogênese mitocondrial), Adrb1, Adra2a, Pck1 (gliconeogênese) e Cpt1a.Surpreendentemente, Ucp1 e Vegf-a, associados ao aumento da atividade termogênica, não diminuíram no grupo de 30°C.Na verdade, os níveis de Ucp1 em três camundongos foram mais elevados do que no grupo de 22°C, e Vegf-a e Adrb2 foram significativamente elevados.Em comparação com o grupo de 22 °C, os ratos mantidos a 25 °C e 27,5 °C não apresentaram alterações (Figura 1 suplementar).
- Peso corporal (a), massa magra (b) e massa gorda (c) após 9 dias (um dia antes da transferência para o sistema SABLE).d Consumo de energia (EE, kcal/h).e Consumo médio de energia (0–96 horas) em diversas temperaturas (kcal/24 horas).f Relação de troca respiratória (RER, VCO2/VO2).g RER médio (VCO2/VO2).h Ingestão alimentar total (g).i Média de consumo alimentar (g/24 horas).j Consumo total de água (ml).k Consumo médio de água (ml/24 h).l Nível de atividade cumulativa (m).m Nível médio de atividade (m/24 h).n Peso corporal no dia 23 (g), o Mudança no peso corporal, p Massa magra, q Mudança na massa magra (g) no dia 23 em comparação com o dia 9, Mudança na massa gorda (g) aos 23 dias, gordura massa (g) em comparação ao dia 8, dia 23 em comparação ao -8º dia.A significância estatística de medidas repetidas foi testada por Oneway-ANOVA seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *P < 0,05, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001. *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *P < 0,05,***P < 0,001,****P < 0,0001。 *Р<0,05, ***Р<0,001, ****Р<0,0001. *P<0,05, ***P<0,001, ****P<0,0001.Os dados são apresentados como média + erro padrão da média, a fase escura (18h00-06h00) é representada por caixas cinzas.Os pontos nos histogramas representam ratos individuais.Os valores médios foram calculados para todo o período experimental (0-96 horas).n = 7.
Assim como os humanos, os ratos costumam criar microambientes para reduzir a perda de calor para o meio ambiente.Para quantificar a importância deste ambiente para a EE, avaliamos a EE a 22, 25, 27,5 e 30°C, com ou sem protetores de couro e material de nidificação.A 22°C, a adição de películas padrão reduz o EE em cerca de 4%.A adição subsequente de material de nidificação reduziu o EE em 3–4% (Fig. 5a,b).Não foram observadas alterações significativas no RER, na ingestão de alimentos, na ingestão de água ou nos níveis de atividade com a adição de casas ou peles + roupa de cama (Figura 5i-p).A adição de pele e material de nidificação também reduziu significativamente o EE a 25 e 30°C, mas as respostas foram quantitativamente menores.A 27,5°C não foi observada diferença.Notavelmente, nestas experiências, o EE diminuiu com o aumento da temperatura, neste caso cerca de 57% inferior ao EE a 30°C em comparação com 22°C (Fig. 5c-h).A mesma análise foi realizada apenas para a fase leve, onde o EE estava mais próximo da taxa metabólica basal, já que neste caso os camundongos repousavam principalmente na pele, resultando em tamanhos de efeito comparáveis em diferentes temperaturas (Figura 2a-h suplementar). .
Dados para ratos provenientes de abrigo e material de nidificação (azul escuro), casa mas sem material de nidificação (azul claro) e material de casa e ninho (laranja).Consumo de energia (EE, kcal/h) para salas a, c, e e g a 22, 25, 27,5 e 30 °C, b, d, f e h significa EE (kcal/h).ip Dados para camundongos alojados a 22°C: i frequência respiratória (RER, VCO2/VO2), j RER médio (VCO2/VO2), k ingestão cumulativa de alimentos (g), l ingestão média de alimentos (g/24 h), m ingestão total de água (mL), n AUC média da ingestão de água (mL/24h), o atividade total (m), p nível médio de atividade (m/24h).Os dados são apresentados como média + erro padrão da média, a fase escura (18h00-06h00) é representada por caixas cinzas.Os pontos nos histogramas representam ratos individuais.A significância estatística de medidas repetidas foi testada por Oneway-ANOVA seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01. *P < 0,05, **P < 0,01. *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01. *P < 0,05，**P < 0,01。 *P < 0,05，**P < 0,01。 *Р<0,05, **Р<0,01. *P<0,05, **P<0,01.Os valores médios foram calculados para todo o período experimental (0-72 horas).n = 7.
Em camundongos com peso normal (2-3 horas de jejum), a criação em diferentes temperaturas não resultou em diferenças significativas nas concentrações plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, ALT e AST, mas sim em HDL em função da temperatura.Figura 6a-e).As concentrações plasmáticas em jejum de leptina, insulina, peptídeo C e glucagon também não diferiram entre os grupos (Figuras 6g-j).No dia do teste de tolerância à glicose (após 31 dias em diferentes temperaturas), a glicemia basal (5-6 horas de jejum) foi de aproximadamente 6,5 mM, sem diferença entre os grupos. A administração de glicose oral aumentou significativamente as concentrações de glicose no sangue em todos os grupos, mas tanto a concentração máxima quanto a área incremental sob as curvas (iAUCs) (15-120 min) foram menores no grupo de camundongos alojados a 30 °C (pontos de tempo individuais: P < 0,05 – P < 0,0001, Fig. 6k, l) em comparação com os camundongos alojados a 22, 25 e 27,5 °C (que não diferiram entre si). A administração de glicose oral aumentou significativamente as concentrações de glicose no sangue em todos os grupos, mas tanto a concentração máxima quanto a área incremental sob as curvas (iAUCs) (15-120 min) foram menores no grupo de camundongos alojados a 30 °C (pontos de tempo individuais: P < 0,05 – P < 0,0001, Fig. 6k, l) em comparação com os camundongos alojados a 22, 25 e 27,5 °C (que não diferiram entre si). Пероральное введение глюкозы значительно повышало концентрацию глюкозы в крови во всех группах, но как пиковая концентрация, так и площадь приращения под кривыми (iAUC) (15–120 minutos) é novo no meu grupo, содержащихся 3 0 °C (valor de temperatura: P < 0,05–P < 0,0001, рис. 6k, l) по сравнению с мышами, содержащимися при 22, 25 e 27,5 ° C (которые не различались между со sim). A administração oral de glicose aumentou significativamente as concentrações de glicose no sangue em todos os grupos, mas tanto a concentração máxima quanto a área incremental sob as curvas (iAUC) (15–120 min) foram menores no grupo de camundongos a 30°C (pontos de tempo separados: P < 0,05– P <0,0001, Fig. 6k, l) em comparação com camundongos mantidos a 22, 25 e 27,5 °C (que não diferiram entre si).口服葡萄糖的给药显着增加了所有组的血糖浓度，但在30 °C 饲养的小鼠组中，峰值浓度和曲线下增加面积(iAUC) (15-120 分钟) 均较低（各个时间点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25 和27,5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）相比。口服 葡萄糖 的 给 药 显着 了 所有组 的 血糖 浓度 但 在 在 在 30 ° C 饲养 小鼠组 中 , 浓度 和曲线 下 增加 面积 面积 (IAUC) (15-120 分钟) 均 较 低 各 个 点 点 点点 点：P < 0,05–P < 0,0001，图6k，l）与饲养在22、25和27,5°C 的小鼠（彼此之间没有差异）相比。A administração oral de glicose aumentou significativamente as concentrações de glicose no sangue em todos os grupos, mas tanto a concentração máxima quanto a área sob a curva (iAUC) (15-120 min) foram menores no grupo de camundongos alimentados a 30°C (todos os momentos).: P < 0,05–P < 0,0001, рис. : P < 0,05 – P < 0,0001, Fig.6l, l) em comparação com camundongos mantidos a 22, 25 e 27,5°C (sem diferença entre si).
As concentrações plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glicerol, leptina, insulina, peptídeo C e glucagon são mostradas em camundongos DIO(al) machos adultos após 33 dias de alimentação na temperatura indicada .Os ratos não foram alimentados 2-3 horas antes da coleta de sangue.A exceção foi um teste oral de tolerância à glicose, realizado dois dias antes do final do estudo em camundongos em jejum de 5 a 6 horas e mantidos em temperatura adequada por 31 dias.Os ratos foram desafiados com 2 g/kg de peso corporal.Os dados da área sob a curva (L) são expressos como dados incrementais (iAUC).Os dados são apresentados como média ± SEM.Os pontos representam amostras individuais. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001,n = 7。 *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001,n = 7。 *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
Em camundongos DIO (também em jejum por 2-3 horas), as concentrações plasmáticas de colesterol, HDL, ALT, AST e AGL não diferiram entre os grupos.Tanto o TG quanto o glicerol foram significativamente elevados no grupo de 30°C em comparação ao grupo de 22°C (Figuras 7a-h).Em contraste, 3-GB foi cerca de 25% menor a 30°C em comparação com 22°C (Figura 7b).Assim, embora os camundongos mantidos a 22°C tivessem um balanço energético geral positivo, como sugerido pelo ganho de peso, as diferenças nas concentrações plasmáticas de TG, glicerol e 3-HB sugerem que os camundongos a 22°C quando a amostragem foi menor do que a 22°C. C.°C.Os ratos criados a 30 °C estavam num estado relativamente mais negativo energeticamente.Consistente com isso, as concentrações hepáticas de glicerol extraível e TG, mas não de glicogênio e colesterol, foram maiores no grupo de 30 ° C (Figura 3a-d Complementar).Para investigar se as diferenças dependentes da temperatura na lipólise (medidas pelo TG plasmático e pelo glicerol) são o resultado de alterações internas na gordura epididimal ou inguinal, extraímos o tecido adiposo dessas reservas no final do estudo e quantificamos o ácido graxo livre ex. vivo.e liberação de glicerol.Em todos os grupos experimentais, amostras de tecido adiposo de depósitos epididimais e inguinais mostraram pelo menos um aumento de duas vezes na produção de glicerol e AGL em resposta à estimulação com isoproterenol (Figura 4a-d suplementar).No entanto, nenhum efeito da temperatura da casca na lipólise basal ou estimulada por isoproterenol foi encontrado.Consistente com maior peso corporal e massa gorda, os níveis plasmáticos de leptina foram significativamente maiores no grupo de 30°C do que no grupo de 22°C (Figura 7i).Pelo contrário, os níveis plasmáticos de insulina e peptídeo C não diferiram entre os grupos de temperatura (Fig. 7k, k), mas o glucagon plasmático mostrou uma dependência da temperatura, mas neste caso quase 22°C no grupo oposto foi comparado duas vezes a 30°C.DE.Grupo C (Fig. 7l).O FGF21 não diferiu entre os diferentes grupos de temperatura (Fig. 7m).No dia do OGTT, a glicemia basal era de aproximadamente 10 mM e não diferiu entre camundongos alojados em diferentes temperaturas (Fig. 7n).A administração oral de glicose aumentou os níveis de glicose no sangue e atingiu o pico em todos os grupos a uma concentração de cerca de 18 mM 15 minutos após a administração.Não houve diferenças significativas na iAUC (15-120 min) e concentrações em diferentes momentos pós-dose (15, 30, 60, 90 e 120 min) (Figura 7n, o).
As concentrações plasmáticas de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT, AST, FFA, glicerol, leptina, insulina, peptídeo C, glucagon e FGF21 foram demonstradas em camundongos DIO (ao) machos adultos após 33 dias de alimentação.temperatura especificada.Os ratos não foram alimentados 2-3 horas antes da coleta de sangue.O teste oral de tolerância à glicose foi uma exceção, pois foi realizado na dose de 2 g/kg de peso corporal dois dias antes do final do estudo em camundongos que permaneceram em jejum por 5-6 horas e mantidos em temperatura adequada por 31 dias.Os dados da área sob a curva (o) são mostrados como dados incrementais (iAUC).Os dados são apresentados como média ± SEM.Os pontos representam amostras individuais. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P < 0,05, **P < 0,01, **P < 0,001, ****P < 0,0001, n = 7. *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7. *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001,n = 7。 *P < 0,05,**P < 0,01,**P < 0,001,****P < 0,0001,n = 7。 *P <0,05, **P <0,01, **P <0,001, ****P <0,0001, n = 7. *P<0,05, **P<0,01, **P<0,001, ****P<0,0001, n=7.
A transferibilidade de dados de roedores para humanos é uma questão complexa que desempenha um papel central na interpretação da importância das observações no contexto da investigação fisiológica e farmacológica.Por razões económicas e para facilitar a investigação, os ratos são frequentemente mantidos à temperatura ambiente abaixo da sua zona termoneutra, resultando na activação de vários sistemas fisiológicos compensatórios que aumentam a taxa metabólica e potencialmente prejudicam a traduzibilidade9.Assim, a exposição de ratos ao frio pode tornar os ratos resistentes à obesidade induzida por dieta e pode prevenir a hiperglicemia em ratos tratados com estreptozotocina devido ao aumento do transporte de glicose não dependente de insulina.No entanto, não está claro até que ponto a exposição prolongada a várias temperaturas relevantes (da temperatura ambiente à termoneutra) afeta as diferentes homeostase energética de camundongos com peso normal (em alimentos) e camundongos DIO (em DH) e parâmetros metabólicos, bem como a extensão ao qual foram capazes de equilibrar um aumento no EE com um aumento na ingestão de alimentos.O estudo apresentado neste artigo visa trazer alguma clareza a este tema.
Mostramos que em camundongos adultos com peso normal e camundongos DIO machos, o EE está inversamente relacionado à temperatura ambiente entre 22 e 30°C.Assim, o EE a 22°C foi cerca de 30% maior do que a 30°C.em ambos os modelos de mouse.No entanto, uma diferença importante entre camundongos com peso normal e camundongos DIO é que, embora os camundongos com peso normal correspondessem ao EE em temperaturas mais baixas, ajustando a ingestão de alimentos de acordo, a ingestão de alimentos dos camundongos DIO variou em diferentes níveis.As temperaturas do estudo foram semelhantes.Após um mês, camundongos DIO mantidos a 30°C ganharam mais peso corporal e massa gorda do que camundongos mantidos a 22°C, enquanto humanos normais mantidos na mesma temperatura e pelo mesmo período de tempo não causaram febre.diferença dependente no peso corporal.ratos de peso.Em comparação com temperaturas próximas da termoneutra ou à temperatura ambiente, o crescimento à temperatura ambiente resultou em ratos DIO ou com peso normal numa dieta rica em gordura, mas não numa dieta de ratos com peso normal, para ganhar relativamente menos peso.corpo.Apoiado por outros estudos17,18,19,20,21 mas não por todos22,23.
A hipótese é que a capacidade de criar um microambiente para reduzir a perda de calor desloque a neutralidade térmica para a esquerda8, 12. Em nosso estudo, tanto a adição de material de nidificação quanto a ocultação reduziram a EE, mas não resultaram em neutralidade térmica até 28°C.Assim, nossos dados não sustentam que o ponto baixo de termoneutralidade em camundongos adultos de joelho único, com ou sem casas ambientalmente enriquecidas, deva ser 26-28°C, como mostrado8,12, mas apoiam outros estudos que mostram a termoneutralidade.temperaturas de 30°C em camundongos de ponto baixo7, 10, 24. Para complicar a situação, o ponto termoneutro em camundongos demonstrou não ser estático durante o dia, pois é mais baixo durante a fase de repouso (leve), possivelmente devido ao menor teor calórico produção como resultado da atividade e termogênese induzida pela dieta.Assim, na fase clara, o ponto inferior de neutralidade térmica acaba sendo ~29°С, e na fase escura, ~33°С25.
Em última análise, a relação entre a temperatura ambiente e o consumo total de energia é determinada pela dissipação de calor.Neste contexto, a relação entre área superficial e volume é um importante determinante da sensibilidade térmica, afetando tanto a dissipação de calor (área superficial) quanto a geração de calor (volume).Além da área superficial, a transferência de calor também é determinada pelo isolamento (taxa de transferência de calor).Em humanos, a massa gorda pode reduzir a perda de calor, criando uma barreira isolante ao redor do corpo, e tem sido sugerido que a massa gorda também é importante para o isolamento térmico em camundongos, diminuindo o ponto termoneutro e reduzindo a sensibilidade à temperatura abaixo do ponto térmico neutro. inclinação da curva).temperatura ambiente em comparação com EE)12.Nosso estudo não foi desenhado para avaliar diretamente essa suposta relação porque os dados de composição corporal foram coletados 9 dias antes da coleta dos dados de gasto energético e porque a massa gorda não foi estável durante todo o estudo.No entanto, uma vez que os ratos com peso normal e DIO têm EE 30% menor a 30°C do que a 22°C, apesar de uma diferença de pelo menos 5 vezes na massa gorda, os nossos dados não suportam que a obesidade deva fornecer isolamento básico.fator, pelo menos não na faixa de temperatura investigada.Isto está de acordo com outros estudos melhor desenhados para explorar isto4,24.Nestes estudos, o efeito isolante da obesidade foi pequeno, mas descobriu-se que a pele proporcionava 30-50% do isolamento térmico total4,24.No entanto, em ratos mortos, a condutividade térmica aumentou cerca de 450% imediatamente após a morte, sugerindo que o efeito isolante da pele é necessário para que os mecanismos fisiológicos, incluindo a vasoconstrição, funcionem.Além das diferenças de espécies na pele entre camundongos e humanos, o fraco efeito isolante da obesidade em camundongos também pode ser influenciado pelas seguintes considerações: O fator isolante da massa gorda humana é mediado principalmente pela massa gorda subcutânea (espessura)26,27.Tipicamente em roedores Menos de 20% da gordura animal total28.Além disso, a massa gorda total pode nem sequer ser uma medida subóptima do isolamento térmico de um indivíduo, uma vez que se argumenta que a melhoria do isolamento térmico é compensada pelo aumento inevitável da área de superfície (e, portanto, pelo aumento da perda de calor) à medida que a massa gorda aumenta..
Em camundongos com peso normal, as concentrações plasmáticas em jejum de TG, 3-HB, colesterol, HDL, ALT e AST não se alteraram em várias temperaturas por quase 5 semanas, provavelmente porque os camundongos estavam no mesmo estado de equilíbrio energético.eram os mesmos em peso e composição corporal como no final do estudo.Consistente com a semelhança na massa gorda, também não houve diferenças nos níveis plasmáticos de leptina, nem na insulina em jejum, no peptídeo C e no glucagon.Mais sinais foram encontrados em ratos DIO.Embora os camundongos a 22°C também não tivessem um balanço energético global negativo neste estado (à medida que ganhavam peso), no final do estudo eles eram relativamente mais deficientes em energia em comparação com camundongos criados a 30°C, em condições como cetonas altas.produção pelo organismo (3-GB) e diminuição da concentração de glicerol e TG no plasma.No entanto, as diferenças dependentes da temperatura na lipólise não parecem ser o resultado de alterações intrínsecas na gordura epididimal ou inguinal, tais como alterações na expressão da lipase responsiva ao adipohormônio, uma vez que os AGL e o glicerol liberados da gordura extraída desses depósitos estão entre a temperatura grupos são semelhantes entre si.Embora não tenhamos investigado o tônus simpático no presente estudo, outros descobriram que ele (com base na frequência cardíaca e na pressão arterial média) está linearmente relacionado à temperatura ambiente em camundongos e é aproximadamente menor a 30°C do que a 22°C 20% C Assim, diferenças dependentes da temperatura no tônus simpático podem desempenhar um papel na lipólise em nosso estudo, mas como um aumento no tônus simpático estimula em vez de inibir a lipólise, outros mecanismos podem neutralizar essa diminuição em camundongos cultivados.Papel potencial na quebra da gordura corporal.Temperatura do quarto.Além disso, parte do efeito estimulador do tônus simpático na lipólise é indiretamente mediado pela forte inibição da secreção de insulina, destacando o efeito da suplementação de interrupção da insulina na lipólise30, mas em nosso estudo, a insulina plasmática em jejum e o tônus simpático do peptídeo C em diferentes temperaturas foram não é suficiente para alterar a lipólise.Em vez disso, descobrimos que as diferenças no estado energético foram provavelmente o principal contribuinte para estas diferenças nos ratos DIO.As razões subjacentes que levam a uma melhor regulação da ingestão alimentar com EE em ratos com peso normal requerem mais estudos.Em geral, porém, a ingestão alimentar é controlada por sinais homeostáticos e hedônicos31,32,33.Embora haja debate sobre qual dos dois sinais é quantitativamente mais importante,31,32,33 é bem sabido que o consumo a longo prazo de alimentos ricos em gordura leva a um comportamento alimentar mais baseado no prazer que, em certa medida, não está relacionado com homeostase..– ingestão alimentar regulada34,35,36.Portanto, o aumento do comportamento alimentar hedônico de camundongos DIO tratados com 45% de HFD pode ser uma das razões pelas quais esses camundongos não equilibraram a ingestão alimentar com EE.Curiosamente, diferenças no apetite e nos hormônios reguladores da glicose no sangue também foram observadas nos camundongos DIO com temperatura controlada, mas não nos camundongos com peso normal.Em camundongos DIO, os níveis plasmáticos de leptina aumentaram com a temperatura e os níveis de glucagon diminuíram com a temperatura.Até que ponto a temperatura pode influenciar diretamente estas diferenças merece um estudo mais aprofundado, mas no caso da leptina, o balanço energético negativo relativo e, portanto, a menor massa gorda em ratos a 22°C certamente desempenharam um papel importante, uma vez que a massa gorda e a leptina plasmática são altamente correlacionado37.No entanto, a interpretação do sinal do glucagon é mais intrigante.Tal como acontece com a insulina, a secreção de glucagon foi fortemente inibida por um aumento no tônus simpático, mas previu-se que o tônus simpático mais alto ocorresse no grupo de 22°C, que apresentava as concentrações plasmáticas de glucagon mais altas.A insulina é outro forte regulador do glucagon plasmático, e a resistência à insulina e o diabetes tipo 2 estão fortemente associados à hiperglucagonemia em jejum e pós-prandial 38,39 .No entanto, os camundongos DIO em nosso estudo também eram insensíveis à insulina, portanto este também não poderia ser o principal fator no aumento da sinalização do glucagon no grupo de 22°C.O conteúdo de gordura hepática também está positivamente associado a um aumento na concentração plasmática de glucagon, cujos mecanismos, por sua vez, podem incluir resistência hepática ao glucagon, diminuição da produção de uréia, aumento das concentrações de aminoácidos circulantes e aumento da secreção de glucagon estimulada por aminoácidos40,41, 42.No entanto, como as concentrações extraíveis de glicerol e TG não diferiram entre os grupos de temperatura em nosso estudo, isso também não poderia ser um fator potencial no aumento das concentrações plasmáticas no grupo de 22°C.A triiodotironina (T3) desempenha um papel crítico na taxa metabólica geral e no início da defesa metabólica contra a hipotermia43,44.Assim, a concentração plasmática de T3, possivelmente controlada por mecanismos mediados centralmente,45,46 aumenta tanto em camundongos quanto em humanos sob condições menos termoneutras47, embora o aumento em humanos seja menor, o que é mais predisposto a camundongos.Isto é consistente com a perda de calor para o meio ambiente.Não medimos as concentrações plasmáticas de T3 no presente estudo, mas as concentrações podem ter sido mais baixas no grupo de 30°C, o que pode explicar o efeito deste grupo nos níveis plasmáticos de glucagon, como nós (Figura 5a atualizada) e outros demonstramos que O T3 aumenta o glucagon plasmático de maneira dose-dependente.Foi relatado que os hormônios tireoidianos induzem a expressão de FGF21 no fígado.Tal como o glucagon, as concentrações plasmáticas de FGF21 também aumentaram com as concentrações plasmáticas de T3 (Figura 5b suplementar e ref. 48), mas em comparação com o glucagon, as concentrações plasmáticas de FGF21 no nosso estudo não foram afetadas pela temperatura.As razões subjacentes para esta discrepância requerem um estudo mais aprofundado, mas a indução de FGF21 dirigida por T3 deve ocorrer em níveis mais elevados de exposição a T3 em comparação com a resposta de glucagon dirigida por T3 observada (Figura 5b suplementar).
Foi demonstrado que a DH está fortemente associada à tolerância diminuída à glicose e à resistência à insulina (marcadores) em camundongos criados a 22°C.No entanto, a DH não foi associada à tolerância diminuída à glicose ou à resistência à insulina quando cultivada em ambiente termoneutro (aqui definido como 28 °C) 19 .Em nosso estudo, essa relação não foi replicada em camundongos DIO, mas camundongos com peso normal mantidos a 30°C melhoraram significativamente a tolerância à glicose.A razão para esta diferença requer mais estudos, mas pode ser influenciada pelo fato de que os camundongos DIO em nosso estudo eram resistentes à insulina, com concentrações plasmáticas de peptídeo C em jejum e concentrações de insulina 12 a 20 vezes maiores que os camundongos com peso normal.e no sangue com o estômago vazio.concentrações de glicose de cerca de 10 mM (cerca de 6 mM com peso corporal normal), o que parece deixar uma pequena janela para quaisquer potenciais efeitos benéficos da exposição a condições termoneutras para melhorar a tolerância à glicose.Um possível fator de confusão é que, por razões práticas, o TOTG é realizado à temperatura ambiente.Assim, camundongos alojados em temperaturas mais altas sofreram leve choque frio, o que pode afetar a absorção/depuração de glicose.No entanto, com base em concentrações semelhantes de glicemia em jejum em diferentes grupos de temperatura, as alterações na temperatura ambiente podem não ter afetado significativamente os resultados.
Como mencionado anteriormente, foi recentemente destacado que o aumento da temperatura ambiente pode atenuar algumas reações ao stress pelo frio, o que pode pôr em causa a transferibilidade dos dados do rato para os seres humanos.No entanto, não está claro qual é a temperatura ideal para manter os ratos imitando a fisiologia humana.A resposta a esta pergunta também pode ser influenciada pelo campo de estudo e pelo parâmetro que está sendo estudado.Um exemplo disso é o efeito da dieta no acúmulo de gordura hepática, na tolerância à glicose e na resistência à insulina19.Em termos de gasto energético, alguns investigadores acreditam que a termoneutralidade é a temperatura ideal para a criação, uma vez que os humanos necessitam de pouca energia extra para manter a temperatura corporal central, e definem uma temperatura de colo único para ratos adultos como 30°C7,10.Outros investigadores acreditam que uma temperatura comparável à que os humanos normalmente experimentam com ratos adultos sobre um joelho é de 23-25°C, uma vez que descobriram que a termoneutralidade é de 26-28°C e com base no facto de os humanos serem inferiores a cerca de 3°C.sua temperatura crítica mais baixa, definida aqui como 23°C, é ligeiramente 8,12.Nosso estudo é consistente com vários outros estudos que afirmam que a neutralidade térmica não é alcançada em 26-28°C4, 7, 10, 11, 24, 25, indicando que 23-25°C é muito baixo.Outro fator importante a considerar em relação à temperatura ambiente e à termoneutralidade em camundongos é o alojamento individual ou em grupo.Quando os ratos foram alojados em grupos e não individualmente, como no nosso estudo, a sensibilidade à temperatura foi reduzida, possivelmente devido ao apinhamento dos animais.No entanto, a temperatura ambiente ainda estava abaixo do LTL de 25 quando três grupos foram utilizados.Talvez a diferença interespécies mais importante a este respeito seja a importância quantitativa da atividade da MTD como defesa contra a hipotermia.Assim, embora os ratos tenham compensado largamente a sua maior perda calórica aumentando a atividade da BAT, que é superior a 60% do EE apenas a 5°C,51,52 a contribuição da atividade da BAT humana para o EE foi significativamente maior, muito menor.Portanto, a redução da atividade BAT pode ser uma forma importante de aumentar a tradução humana.A regulação da atividade BAT é complexa, mas é frequentemente mediada pelos efeitos combinados da estimulação adrenérgica, dos hormônios tireoidianos e da expressão da UCP114,54,55,56,57.Nossos dados indicam que a temperatura precisa ser elevada acima de 27,5°C em comparação com camundongos a 22°C, a fim de detectar diferenças na expressão dos genes BAT responsáveis pela função/ativação.No entanto, as diferenças encontradas entre os grupos a 30 e 22°C nem sempre indicaram um aumento na atividade da MTD no grupo a 22°C porque Ucp1, Adrb2 e Vegf-a foram regulados negativamente no grupo a 22°C.A causa raiz destes resultados inesperados ainda precisa ser determinada.Uma possibilidade é que a sua expressão aumentada possa não reflectir um sinal de temperatura ambiente elevada, mas sim um efeito agudo de movê-los de 30°C para 22°C no dia da remoção (os ratos experimentaram isto 5-10 minutos antes da descolagem). .).
Uma limitação geral do nosso estudo é que estudamos apenas ratos machos.Outras pesquisas sugerem que o gênero pode ser uma consideração importante em nossas indicações primárias, já que camundongos fêmeas de joelho único são mais sensíveis à temperatura devido à maior condutividade térmica e à manutenção de temperaturas centrais mais rigorosamente controladas.Além disso, camundongos fêmeas (em DH) apresentaram maior associação de ingestão de energia com EE a 30 °C em comparação com camundongos machos que consumiram mais camundongos do mesmo sexo (20 °C neste caso) 20 .Assim, em camundongos fêmeas, o efeito do conteúdo subtermonetral é maior, mas tem o mesmo padrão que em camundongos machos.Em nosso estudo, nos concentramos em camundongos machos de joelho único, pois essas são as condições sob as quais a maioria dos estudos metabólicos que examinam a EE são conduzidos.Outra limitação do nosso estudo foi que os ratos seguiram a mesma dieta durante todo o estudo, o que impediu o estudo da importância da temperatura ambiente para a flexibilidade metabólica (medida pelas alterações do RER para alterações dietéticas em várias composições de macronutrientes).em camundongos fêmeas e machos mantidos a 20°C em comparação com camundongos correspondentes mantidos a 30°C.
Em conclusão, nosso estudo mostra que, como em outros estudos, os camundongos com peso normal da volta 1 são termoneutros acima dos 27,5°C previstos.Além disso, nosso estudo mostra que a obesidade não é um fator isolante importante em camundongos com peso normal ou DIO, resultando em proporções semelhantes de temperatura: EE em camundongos DIO e com peso normal.Embora a ingestão alimentar de camundongos com peso normal fosse consistente com o EE e, portanto, mantivesse um peso corporal estável em toda a faixa de temperatura, a ingestão alimentar de camundongos DIO era a mesma em diferentes temperaturas, resultando em uma proporção maior de camundongos a 30°C. .a 22°C ganharam mais peso corporal.No geral, estudos sistemáticos que examinam a importância potencial de viver abaixo de temperaturas termoneutras são justificados devido à baixa tolerabilidade frequentemente observada entre estudos em ratos e humanos.Por exemplo, em estudos sobre obesidade, uma explicação parcial para a traduzibilidade geralmente mais pobre pode ser devida ao fato de que os estudos de perda de peso em murinos são geralmente realizados em animais moderadamente estressados pelo frio, mantidos em temperatura ambiente devido ao seu aumento de EE.Perda de peso exagerada em relação ao peso corporal esperado de uma pessoa, em particular se o mecanismo de ação depender do aumento do EE através do aumento da atividade do BAP, que é mais ativo e ativado à temperatura ambiente do que a 30°C.
De acordo com a Lei Dinamarquesa de Experimentação Animal (1987) e os Institutos Nacionais de Saúde (Publicação No. 85-23) e a Convenção Europeia para a Proteção de Vertebrados Utilizados para Fins Experimentais e Outros Fins Científicos (Conselho da Europa No. 123, Estrasburgo , 1985).
Camundongos C57BL / 6J machos com vinte semanas de idade foram obtidos de Janvier Saint Berthevin Cedex, França, e receberam ração padrão ad libitum (Altromin 1324) e água (~ 22 ° C) após uma luz de 12:12 horas: ciclo escuro.temperatura do quarto.Camundongos DIO machos (20 semanas) foram obtidos do mesmo fornecedor e receberam acesso ad libitum a uma dieta rica em gordura de 45% (Cat. No. D12451, Research Diet Inc., NJ, EUA) e água em condições de criação.Os ratos foram adaptados ao ambiente uma semana antes do início do estudo.Dois dias antes da transferência para o sistema de calorimetria indireta, os camundongos foram pesados, submetidos à ressonância magnética (EchoMRITM, TX, EUA) e divididos em quatro grupos correspondentes ao peso corporal, gordura e peso corporal normal.
Um diagrama gráfico do desenho do estudo é mostrado na Figura 8. Os ratos foram transferidos para um sistema de calorimetria indireta fechado e com temperatura controlada na Sable Systems Internationals (Nevada, EUA), que incluía monitores de qualidade de alimentos e água e um quadro Promethion BZ1 que registrou níveis de atividade medindo quebras de feixe.XYZ.Os ratos (n = 8) foram alojados individualmente a 22, 25, 27,5 ou 30°C usando roupa de cama, mas sem abrigo e material de nidificação, num ciclo de luz:escuridão de 12:12 horas (luz: 06:00-18:00) .2500ml/min.Os ratos foram aclimatados durante 7 dias antes do registo.As gravações foram coletadas quatro dias seguidos.Depois disso, os ratos foram mantidos às respectivas temperaturas de 25, 27,5 e 30°C durante mais 12 dias, após os quais os concentrados de células foram adicionados conforme descrito abaixo.Entretanto, grupos de ratos mantidos a 22°C foram mantidos a esta temperatura durante mais dois dias (para recolher novos dados de base), e depois a temperatura foi aumentada em passos de 2°C em dias alternados no início da fase de luz ( 06:00) até atingir 30°C. Depois disso, a temperatura foi reduzida para 22°C e os dados foram coletados por mais dois dias.Após dois dias adicionais de registo a 22°C, foram adicionadas peles a todas as células a todas as temperaturas e a recolha de dados começou no segundo dia (dia 17) e durante três dias.Depois disso (dia 20), material de nidificação (8-10 g) foi adicionado a todas as células no início do ciclo de luz (06:00) e os dados foram coletados por mais três dias.Assim, ao final do estudo, os camundongos mantidos a 22°C foram mantidos nesta temperatura por 21/33 dias e a 22°C pelos últimos 8 dias, enquanto os camundongos em outras temperaturas foram mantidos nesta temperatura por 33 dias./33 dias.Os ratos foram alimentados durante o período do estudo.
Camundongos com peso normal e DIO seguiram os mesmos procedimentos de estudo.No dia -9, os ratos foram pesados, submetidos a ressonância magnética e divididos em grupos comparáveis em peso corporal e composição corporal.No dia -7, os ratos foram transferidos para um sistema fechado de calorimetria indireta com temperatura controlada fabricado pela SABLE Systems International (Nevada, EUA).Os ratos foram alojados individualmente com roupa de cama, mas sem materiais de nidificação ou abrigo.A temperatura está definida para 22, 25, 27,5 ou 30 °C.Após uma semana de aclimatação (dias -7 a 0, os animais não foram perturbados), os dados foram coletados em quatro dias consecutivos (dias 0-4, dados mostrados nas FIGS. 1, 2, 5).A partir daí, camundongos mantidos a 25, 27,5 e 30°C foram mantidos em condições constantes até o 17º dia.Ao mesmo tempo, a temperatura no grupo de 22°C foi aumentada em intervalos de 2°C em dias alternados, ajustando o ciclo de temperatura (06:00 h) no início da exposição à luz (dados são mostrados na Fig. 1) .No dia 15, a temperatura caiu para 22°C e dois dias de dados foram coletados para fornecer dados de base para tratamentos subsequentes.As peles foram adicionadas a todos os ratos no dia 17 e o material de nidificação foi adicionado no dia 20 (Fig. 5).No 23º dia, os camundongos foram pesados e submetidos à ressonância magnética, sendo deixados sozinhos por 24 horas.No dia 24, os camundongos foram submetidos a jejum desde o início do fotoperíodo (06h00) e receberam TOTG (2 g/kg) às 12h00 (6-7 horas de jejum).Posteriormente, os ratos foram devolvidos às suas respectivas condições SABLE e sacrificados no segundo dia (dia 25).
Camundongos DIO (n = 8) seguiram o mesmo protocolo que camundongos com peso normal (conforme descrito acima e na Figura 8).Os ratos mantiveram 45% de HFD durante todo o experimento de gasto energético.
O VO2 e o VCO2, bem como a pressão de vapor d'água, foram registrados na frequência de 1 Hz com constante de tempo de célula de 2,5 min.A ingestão de alimentos e água foi coletada por meio de registro contínuo (1 Hz) do peso dos baldes de comida e água.O monitor de qualidade utilizado relatou resolução de 0,002 g.Os níveis de atividade foram registrados usando um monitor de feixe XYZ 3D, os dados foram coletados com uma resolução interna de 240 Hz e relatados a cada segundo para quantificar a distância total percorrida (m) com uma resolução espacial efetiva de 0,25 cm.Os dados foram processados com o Sable Systems Macro Interpreter v.2.41, calculando EE e RER e filtrando outliers (por exemplo, eventos de refeição falsa).O interpretador de macro está configurado para gerar dados para todos os parâmetros a cada cinco minutos.
Além de regular o EE, a temperatura ambiente também pode regular outros aspectos do metabolismo, incluindo o metabolismo pós-prandial da glicose, regulando a secreção de hormônios que metabolizam a glicose.Para testar esta hipótese, finalmente concluímos um estudo de temperatura corporal provocando ratos com peso normal com uma carga oral de glicose DIO (2 g/kg).Os métodos são descritos detalhadamente em materiais adicionais.
No final do estudo (dia 25), os ratos foram submetidos a jejum durante 2-3 horas (começando às 06:00), anestesiados com isoflurano e completamente sangrados por punção venosa retroorbital.A quantificação de lipídios plasmáticos e hormônios e lipídios no fígado é descrita em Materiais Suplementares.
Para investigar se a temperatura da casca causa alterações intrínsecas no tecido adiposo que afetam a lipólise, o tecido adiposo inguinal e epididimal foi excisado diretamente de camundongos após o último estágio de sangramento.Os tecidos foram processados usando o ensaio de lipólise ex vivo recentemente desenvolvido descrito em Métodos Suplementares.
O tecido adiposo marrom (TAM) foi coletado no dia do término do estudo e processado conforme descrito nos métodos suplementares.
Os dados são apresentados como média ± SEM.Os gráficos foram criados no GraphPad Prism 9 (La Jolla, CA) e os gráficos foram editados no Adobe Illustrator (Adobe Systems Incorporated, San Jose, CA).A significância estatística foi avaliada no GraphPad Prism e testada por teste t pareado, medidas repetidas ANOVA unidirecional/bidirecional seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey, ou ANOVA unidirecional não pareada seguida pelo teste de comparações múltiplas de Tukey conforme necessário.A distribuição gaussiana dos dados foi validada pelo teste de normalidade D'Agostino-Pearson antes do teste.O tamanho da amostra é indicado na seção correspondente da seção “Resultados”, bem como na legenda.A repetição é definida como qualquer medição realizada no mesmo animal (in vivo ou em uma amostra de tecido).Em termos de reprodutibilidade dos dados, uma associação entre gasto energético e temperatura do caso foi demonstrada em quatro estudos independentes utilizando diferentes camundongos com desenho de estudo semelhante.
Protocolos experimentais detalhados, materiais e dados brutos estão disponíveis mediante solicitação razoável do autor principal Rune E. Kuhre.Este estudo não gerou novos reagentes exclusivos, linhas celulares/animais transgênicas ou dados de sequenciamento.
Para obter mais informações sobre o desenho do estudo, consulte o resumo do Nature Research Report vinculado a este artigo.
Todos os dados formam um gráfico.1-7 foram depositados no repositório da base de dados Science, número de acesso: 1253.11.sciencedb.02284 ou https://doi.org/10.57760/sciencedb.02284.Os dados mostrados no ESM podem ser enviados para Rune E Kuhre após testes razoáveis.
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Horário da postagem: 28 de outubro de 2022
