Rev Cubana Angiol y Cir Vasc 2000;1(1):10-4
MODELO EXPERIMENTAL DE DIABETES EN CONEJOS
Dr. Andrés S. Fleitas Estévez,1 Lic. Rafael Simón Carballo,2 Dra. Gisela Almeida,3Lic.
Ana M. Quintela Pena4 y Dra. María Antonia Alfonso5
RESUMEN:
Desarrollar un modelo experimental de diabetes en conejos utilizando alloxan como sustancias. Material y Métodos: 10 conejos Nueva Zelandia fueron utilizados para indu-cir una diabetes mellitus. Se midieron los niveles de glicemia una semana antes de comenzar el estudio y los días 1, 2, 6, 7, 8, 9, 15, 17, 21, 22, 26 y 42 después de la inoculación del alloxan. La administración de Insulina comenzó a partir del tercer día. Fueron medidos también algunas variables lipídicas. Resultados: La condición de diabetes se mantuvo durante el tiempo que duro la experimentación. Los niveles de CT, C-HDL y de TG mostraron un ligero aumento al mes de tratamiento con una tendencia a normalizarce una vez concluido el estudio. No se encontra-ron alteraciones anatomopatológicas en ninguna de las piezas estudiadas. Conclusión: Se ob-tuvo un modelo de diabetes en conejos que pudiera ser útil para estudios experimentales. Descriptores DeCS: DIABETES MELLITUS; CONEJOS; INSULINA; PÁNCREAS /patología.1 Especialista de II Grado en Bioquímica Clínica. Jefe de Laboratorio de Radioisotópos y Medicina Nuclear.
INACV.
2 Licenciado en Bioquímica. Investigador Auxiliar. Jefe del Dpto. de Cirugía Experimental. INCV. 3 Especialista de I Grado en Anatomía Patológica. HMCQ «Carlos J. Finlay».
4 Licenciada en Bioquímica. Investigador Auxiliar. INACV. 5 Médico Veterinario. INACV.
El estudio de la etiología, patogénesis y posibles complicaciones de una enfer-medad, así como su prevención y trata-miento, se realiza al menos inicialmente a través de diferentes modelos de animales. En el caso de la diabetes, el modelo en perros pancreatectomisados ha cumpli-do este objetivo durante mucho tiempo, ejemplo de ello son los trabajos de Merring, en 1889. Sin embargo, en los úl-timos tiempos se han utilizado diversas sustancias para provocar esta afección en
otras especies de animales, tales como perros, ratas y gatos.1 Entre las sustancias
más empleadas se encuentran el alloxan, las ditiazonas y la hidroxiquinolona.2-4
En angiología, la macro y la microangiopatía diabéticas son temas ac-tuales de investigación, así como también los trastornos del metabolismo lipídicos y la enfermedad aterosclerótica.
En el estudio de estas entidades nosológicas se hacen necesarios modelos experimentales que reproduzcan estas
afecciones, nos ayudan a conocerlas me-jor y aplicar un tratamiento adecuado. La aterosclerosis y los trastornos lipídicos que la favorecen son muy similares a los humanos cuando se provocan experimen-talmente en conejos.
El propósito del presente trabajo es desarrollar un modelo experimental de dia-betes en conejos, con la utilización de alloxan como sustancia inductora, que per-mita estudiar posteriormente el efecto de tratamientos hipoglicemiantes.
Métodos
Se estudiaron 10 conejos machos Nueva Zelandia con un peso promedio de 2 kg, se comprobó previamente la condi-ción de ser normoglicémicos después de 20 h de ayuno.
Los animales se distribuyeron al azar en jaulas individuales una semana antes de comenzar el estudio; se limpiaron las mis-mas todos los días y se mantuvieron con-diciones ambientales naturales de tempe-ratura, humedad e iluminación. Los cone-jos fueron observados por un especialista quien seguía el récord del peso corporal y anotaba cualquier alteración visible que pudiera aparecer. Los animales recibieron una dieta normal de 100 g/día de pienso para conejos.
Se realizó un seguimiento estricto de los animales para determinar las variacio-nes de glicemia durante el estudio.
Se tomaron 7 mL de sangre para la obtención del suero mediante extraccio-nes sanguíneas que se realizaron de la vena marginal de la oreja en el horario de la mañana, después de 12 h de ayuno con la frecuencia siguiente:
1. Una semana antes de comenzar el estu-dio.
2. Un día después de inoculado el alloxan. 3. Los días 2, 6, 7, 8, 9, 15, 17, 21, 22, 28
y 42 del experimento.
Se midieron las concentraciones séricas de glucosa los días antes señala-dos, así como los niveles de colesterol total (CT), colesterol unido a las lipoproteínas de alta densidad (C-HDL), triglicéridos (TG) y fructosamina (FA) los días previos al estudio, el día 22 y del día 42 después de la inoculación de alloxan. Se realizó además de un estudio anatomopatológico de las principales ar-terias, del riñón y del hígado después de sacrificados los animales.
Esquema de aplicación del alloxan en los conejos:
Se administró por vía endovenosa alloxan monohidratado fresco al 10 % en dosis única de 160 mg/kg de peso del animal. Posterior a la inoculación se ad-ministró a cada animal dextrosa al 20 % (10mL/2 h) durante las primeras 24 h por vía intraperitoneal.
Al tercer día de inoculado el alloxan se comenzó por las mañanas a inyectar insulina por vía subcutánea a cada animal. Esta dosis se ajustó de acuerdo con los niveles de glicemia del animal, la cual fue como promedio de 1,1 unidades.
No se realizó ningún análisis estadís-tico.
Resultados
En la tabla 1 se observan los niveles de glicemia a través del estudio, para cada animal, notándose la ausencia de 4 anima-les que murieron el día 1 (1), el día 8 (2) y el dia 26 (1) de la investigación. El resto de los animales llegaron al final del estu-dio con una diabetes mellitus insulino de-pendiente que requería tratamiento con insulina para así mantener los niveles de glucosa sanguínea controlados en deter-minado nivel.
En la tabla 2 se muestran los resulta-dos de la determinación de colesterol an-tes, a los 22 días de comenzado y al final del estudio, de la misma manera se pre-senta en las tablas 3, 4 y 5 las determina-ciones de C-HDL, TG y FA respectiva-mente.
TABLA 1. Valores de glicemia durante el desarrollo del modelo experimental de diabetes en conejos Días Animales Basal 2 3 7 8 9 10 16 18 22 23 29 42 1 4,1 5,0 16,5 10,0 5,7 * * * * * * * * 2 3,6 2,8 25,0 23,0 25,0 * * * * * * * * 3 3,9 4,4 25,5 22,5 19,0 28,0 14,0 22,0 20,0 22,0 25,0 18,6 19,2 4 3,5 7,2 26,0 17,5 10,0 20,0 16,0 11,0 13,5 18,3 18,0 11,0 14,1 5 4,3 3,0 27,5 28,0 25,0 18,2 22,5 26,2 19,0 26,7 20,8 15,0 17,4 6 3,8 5,5 19,0 15,5 20,0 17,5 20,0 24,5 21,0 20,5 23,5 13,4 18,6 7 3,2 2,7 34,0 23,0 8,0 18,1 17,0 26,0 21,0 25,5 22,7 14,4 20,1 8 3,2 * * * * * * * * * * * * 9 3,8 7,5 7,5 20,0 7,5 6,0 5,5 7,5 5,5 9,3 ** 5,5 7,3 10 4,2 3,8 9,0 14,0 9,0 17,5 17,0 10,2 15,3 20,5 18,0 * *
Resultados expresados en mmol/L. Leyenda: *: Animales muertos. **: No se pudo realizar la determinación. Fuente: Informes de laboratorio.
TABLA 2. Concentraciones de colesterol total antes
y a los días 22 y 42 de la aplicación del alloxan
Animales Antes Día 22 Día 42
1 1,40 * * 2 1,08 * * 3 1,01 2,71 1,96 4 1,40 1,24 1,12 5 0,73 2,87 3,16 6 2,13 2,74 1,36 7 1,74 2,74 1,41 8 0,66 * * 9 0,98 1,16 1,29 10 2,46 2,61 * Media 1,35 2,29 1,71
Valores expresados en mmol/L. Leyenda:* Animal muerto. Fuente: Informe de laboratorio.
Los niveles de glucosa en sangre del día 2 del estudio son bajos, pero a partir
de este momento se hacen francamente elevados como suele suceder en los pa-cientes diabéticos mal controlados.
El CT presenta una ligera elevación, algo similar sucede con el C-HDL, mien-tras que los TG aumentan ligeramente al principio del estudio para luego disminuir; los niveles de FA mostraron durante todo el estudio una tendencia a elevarse.
Los resultados del estudio anatomo-patológico de aorta, riñón e hígado no mostraron diferencias apreciables.
Discusión
La estreptozotocina es el producto más utilizado como agente diabetógeno en la actualidad, éste presenta el inconvenien-te de ser de un elevado costo en el merca-do.5 El alloxan es otro producto químico
empleado en la inducción de la diabetes en animales desde 19416 hasta ahora
qui-zás sea el más utilizado a pesar de los in-convenientes señalados anteriormente. El mecanismo de acción diabetogénico del alloxan y la estreptozotocina son muy pa-recidos.
Segun Okamoto7 el alloxan o sus
metabolitos interactúan con el zinc pancreático provocando una destrucción de las células beta de los islotes de Langhergans pancreáticos.8,9 Sin embargo,
otras observaciones dan sustento a la teo-ría de la formación de radicales de oxíge-no que desempeñan una función significa-tiva en la acción diabetógena de esta sus-tancia.
En este trabajo se toma la misma es-pecie animal y la misma dosificación del alloxan que utilizó Alan Golay en su traba-jo publicado en 1987.10
En un trabajo anterior realizado por Fleitas y colaboradores, en 1988, se esta-blece un modelo de diabetes experimen-tal en ratas, con buenos resultados. Las ratas permanecieron en esta condición por más de 45 días, a éstas se les inyecto 0,32 U de insulina lenta diaria por vía intraperitonial. En este estudio se encon-tró además de los niveles elevados de glicemia en ayunas una elevación de los niveles de triglicéridos lo cual no se ob-servó en los conejos de este estudio.
Se tomó como referencia 14 mmol/L de glucosa en ayunas para declarar diabé-tico al animal, se comprobó que al tercer día del ensayo todos los conejos, excep-tuando al animal # 9, tenían niveles de glicemia superiores a la concentración prefijada. Posteriormente este animal al-canzó niveles más altos aunque siempre las cifras fueron inferiores al resto.
La dosis de 1,1 U de insulina lenta aplicada a los animales no fue absoluta para todos, aunque de manera general todos los animales tuvieron necesidades semejantes que se ajustaron según los niveles de glicemia.
Se puede afirmar que el tratamiento aplicado con alloxan fue efectivo para con-vertir a los animales en diabéticos.
Un conejo murió (el # 8) antes de las 24 h después de inyectado el alloxan, pro-bablemente debido a una hipoglicemia
ini-cial descrita por otros autores.10 También
murieron 2 conejos el día 8 del estudio, aparentemente de hipoglicemia pues se inoculó la insulina indicada y se demoró el suministro de alimentos. Otro animal murió a los 40 días, la causa de esta muer-te pudo haber sido las complicaciones del tratamiento como la infección.
Según se observa en la tabla 1 los ni-veles de glicemia están elevados en todos los animales para los diferentes momen-tos de las determinaciones. Se puede afir-mar que los animales mantuvieron la con-dición de diabéticos durante este período. En la tabla 2 se observan los niveles de CT al inicio, en una etapa intermedia y al final de la investigación se observa un ligero aumento de este parámetro al mes de tratamiento con una tendencia a norma-lizarse al final del estudio que pudiera co-rresponder con un reajuste metabólico.
La tabla 3 muestra cómo el C-HDL tenía un comportamiento similar al que presentó el CT. Lo mismo sucede con los TG séricos (tabla 4).
TABLA 3. Niveles del colesterol de las HDL en tres
momentos de la investigación
Animales Antes Día 22 Día 42
1 0,82 * * 2 0,66 * * 3 0,52 0,97 0,6 4 0,65 0,57 0,53 5 0,46 0,71 0,46 6 0,61 0,71 0,6 7 0,8 0,58 0,65 8 0,42 * * 9 0,63 0,62 1,06 10 1,00 0,82 * Media 0,65 0,71 0,65
Valores expresados en mmol/L. Leyenda: *: Animal muerto. Fuente: Informes de laboratorio.
TABLA 4. Niveles de triglicéridos en tres momentos
de la investigación
Animales Antes Día 22 Día 42
1 1,10 * * 2 1,19 * * 3 1,17 0,83 0,56 4 1,18 1,66 0,41 5 1,13 1,22 3,12 6 1,11 3,17 0,39 7 1,22 1,05 0,45 8 0,39 * * 9 1,06 0,78 0,10 10 1,06 1,53 * Media 1,06 1,46 0,84
Valores expresados en mmol/L. Leyenda: *: Animal muerto. Fuente: Informes de laboratorio.
La FA presentó una tendencia marca-da a elevarse durante la investigación y estos niveles elevados pudieran estar rela-cionados con el tiempo que permanece au-mentado los niveles de glucosa en sangre, lo cual trae aparejado de la Glicosilación
no enzimática (GNE) de proteínas (tabla 5).
Los estudios anatomopatológicos no mostraron alteraciones de la aorta, los riño-nes y el hígado. Esto parece indicar que no fue suficiente el tiempo para poder obser-var cambios en estos órganos. Los resulta-dos obteniresulta-dos permiten plantear que se lo-gró un modelo experimental de diabetes en conejo tratados con alloxan que fue efecti-vo, ya que se mantuvo el animal diabético durante 42 días, controlando la hiper-glicemia con insulina.
Referencias Bibliográficas
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TABLA 5. Niveles de fructosamina en tres
momentos de la investigación
Animales Antes Día 22 Día 42
1 2,43 * * 2 2,47 * * 3 2 , 7 3,87 3,32 4 2,82 4,51 4 , 9 5 2 , 3 4 , 8 5,95 6 3,22 4,77 3,84 7 2,55 3,87 3,35 8 2,74 * * 9 2,83 2,02 2,85 1 0 3,35 3,48 * Media 2,74 3 , 9 4,06
Valores expresados en mmol/L. Leyenda: *: Animal muerto. Fuente: Informe de laboratorio.
SUMMARY:
Materials and methods: 10 New Zealand rabbits were used for inducing diabetes mellitus. Glycemia levels were measured a week before beginning the study and at 1,2,6,7,8,9,15,17,21,22,26 and 42 days after alloxan innoculation. Insuline administration begins on the third day. Some lipidic variables were also measured. Results:diabetic condition kept throughout the whole experiment. Levels of CT, C-HDL and TG showed a slight increase after one month of treatment,tending to become normal once the study is concluded. No anatomopathological alterations were found in any rabbits. Conclussions: an experimental diabetes model in rabbits was devised that could be useful for experimental studies.Subject headings: DIABETES MELLITUS; RABBITS; INSULINE; PANCREAS/pathology.
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Recibido: 27 de noviembre de 1999. Aprobado: 6 de enero del 2000.
Dr. Andrés Samuel Fleitas. Instituto Nacional de Angiología y Cirugía Vascular (INACV) MINSAP. Calzada del cerro No. 1551, esq. Domínguez, Ce-rro, Ciudad de La Habana, Cuba. CP 12000. Teléf. 57 6493. e-mail: [email protected]
