Morphometric, instrumental and laboratory parameters of female rats with experimental metabolic syndrome

Abstract

SUMMARY. The aim of the study – to learn the dynamics of changes of morphometric, instrumental and laboratory parameters in mature females rats with experimental metabolic syndrome. Material and Methods. 20 females of white, mature laboratory rats, aged 18–20 months were divided into 2 groups. The first one is an experimental group: 13 female rats with experimental metabolic syndrome; the second one – control group: 7 intact rats, with standard food and water regime. When working with animals, the standards of the Council of Europe Bioethics Convention 1997, the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals were observed. Instruments used during scientific research were subject to metrological control. The simulation of the metabolic syndrome occurred during 60 days. The females supported a special high-calorie diet (grain with margarine 82 % milk fat, corn and sunflower seeds). The water regime included a 20 % solution of fructose and regular water ad libitum, with change every other day. Also, during the first and the fourth weeks of the experiment, the female daily subcutaneously administered Dexamethasone solution at a dosage of 0.1 mg/kg. Results. Since the beginning of the experiment, female rats who received a special high-calorie diet showed a statistically significant increase in all morphometric and instrumental indexes compared to similar rats in the control group. An increase in body weight in the experimental group was found to be 28.93 % higher than the original weight, was observed arterial hypertension (141/85±5) mmHg, dyslipidemia: elevated total cholesterol (5.37±0.33) mmol/L and TG (2.55±0.24) mmol/L; elevated level glucose (8.52±0.17) mmol/L. The above indicators are criteria indicating the presence of metabolic syndrome in animals under study. Conclusions. The proposed model of experimental metabolic syndrome, which includes subcutaneous administration of Dexamethasone solution at a dosage of 0.1 mg/kg in the first and the fourth weeks of experiment, with a special high calorie diet and a 20 % solution of fructose, is an effective way to reproduce the metabolic syndrome in small rodents.РЕЗЮМЕ. Мета – вивчити динаміку змін морфометричних, інструментальних та лабораторних показників у статевозрілих самиць щурів із експериментальним метаболічним синдромом. Матеріал і методи. Об’єктом дослідження стали 20 самиць білих статевозрілих лабораторних щурів віком 18–20 місяців, котрі були поділені на 2 групи. Перша – експериментальна група: 13 самиць зі змодельованим метаболічним синдромом; друга – контрольна група: 7 інтактних щурів, зі стандартним харчовим та водним режимом. При роботі із тваринами було дотримано нормативів Конвенції з біоетики Ради Європи 1997 р., Європейської конвенції про захист хребетних тварин. Прилади, що використовувалися під час наукових досліджень, підлягали метрологічному контролю. Моделювання метаболічного синдрому відбувалось протягом 60 днів. Самиці перебували на спеціальній висококалорійній дієті (зерно з маргарином молочним 82 % жирності, кукурудза та насіння соняшника). Водний режим включав 20 % розчин фруктози та звичайну воду ad libitum, зі зміною через день. Також протягом першого та четвертого тижнів експерименту самицям щоденно підшкірно вводили розчин дексаметазону в дозуванні 0,1 мг/кг. Результати. З моменту початку експерименту у самок, котрі отримували спеціальну висококалорійну дієту,відмічалось статистично достовірне збільшення усіх морфометричних та інструментальних показників, порівняно з аналогічними показниками щурів контрольної групи. В експериментальній групі було констатовано збільшення маси тіла, порівняно із початковою масою, на 28,93 %, спостерігались артеріальна гіпертензія (141/85±5 мм рт. ст.), дисліпідемія: підвищені рівні загального холестерину (5,37±0,33 ммоль/л) та ТГ (2,55±0,24 ммоль/л); підвищений рівень глюкози (8,52±0,17 ммоль/л). Надлишкова маса тіла, підвищений артеріальний тиск та зміни лабораторних показників у експериментальних самиць підтверджували наявність метаболічного синдрому. Висновки. Запропонована модель введення в експериментальний метаболічний синдром, котра включає щоденне підшкірне введення розчину дексаметазону у дозуванні 0,1 мг/кг протягом першого та четвертого тижнів експерименту, зі спеціальною висококалорійною дієтою та 20 % розчином фруктози, є ефективним способом відтворення метаболічного синдрому на дрібних гризунах. РЕЗЮМЕ. Цель – изучить динамику изменений морфометрических, инструментальных и лабораторных показателей у половозрелых самок крыс с экспериментальным метаболическим синдромом. Материал и методы. Объектом исследования стали 20 самок белых половозрелых лабораторных крыс в возрасте 18–20 месяцев, которые были поделены на 2 группы. Первая – экспериментальная группа: 13 самок с моделированным метаболическим синдромом; вторая – контрольная группа: 7 интактных крыс со стандартным пищевым и водным режимами. При работе с животными были соблюдены нормативы Конвенции по биоэтике Совета Европы 1997 г., Европейской конвенции о защите позвоночных животных. Приборы, которые использовались при научных исследованиях, подлежали метрологическому контролю. Моделирование метаболического синдрома происходило в течение 60 дней. Самки получали специальную высококалорийную диету (зерно с маргарином молочным 82 % жирности, кукуруза и семечки подсолнуха). Водный режим был представлен 20 % раствором фруктозы и обычной водой ad libitum, со сменой через день. Также на первую и четвертую недели эксперимента самкам ежедневно подкожно вводили раствор дексаметазона в дозе 0,1 мг/кг. Результаты. С момента начала эксперимента у самок, которые получали специальную высококалорийную диету, отмечалось статистически достоверное увеличение всех морфометрических и инструментальных показателей, по сравнению с аналогичными показателями крыс контрольной группы. Было констатировано увеличение массы тела в экспериментальной группе, по сравнению с начальной массой, на 28,93 %, наблюдались артериальная гипертензия (141/85±5 мм), дислипидемия: повышенный уровень общего холестерина (5,37±0,33 ммоль/л) и ТГ (2,55±0,24 ммоль/л); повышенный уровень глюкозы (8,52±0,17 ммоль/л). Таким образом, избыточная масса тела, повышенное артериальное давление и изменения лабораторных показателей экспериментальных самок подтверждали наличие метаболического синдрома. Выводы. Предложена модель по введению в экспериментальный метаболический синдром, которая предусматривает ежедневное подкожное введение раствора дексаметазона в дозе 0,1 мг/кг в течение первой и четвертой недель эксперимента, со специальной высококалорийной диетой и 20 % раствором фруктозы, является эффективным способом моделирования метаболического синдрома на мелких грызунах.