Rasvarehun ja vapaaehtoisen juoksupyöräjuoksun vaikutukset kehonkoostumukseen ja koko kehon insuliiniherkkyyteen Sprague–Dawley-urosrotilla

Abstract

Tyypin 2 diabeteksen esiintyminen on lisääntynyt ylipainon ja lihavuuden yleistymisen myötä merkittävästi. Eläinmallit ovat tärkeä osa tyypin 2 diabeteksen tutkimusta, sillä niiden avulla voidaan saada paljon tietoa taudin synnystä, etenemisestä ja hoidosta ennen ihmisillä toteutettavia kokeita. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia Sprague–Dawley-urosrotilla kahdeksan viikon iässä aloitetun 12 ja 24 viikon kestoisen rasvasyötön vaikutusta kehonkoostumukseen, glukoosiaineenvaihduntaan ja koko kehon insuliiniherkkyyteen. Lisäksi tutkittiin, kumoaako vapaaehtoinen juoksupyöräjuoksu, rasvarehun vaihtaminen tavalliseen rehuun tai näiden yhdistelmä rasvasyötön aiheuttamaa lihomista ja muutoksia glukoosiaineenvaihdunnassa ja koko kehon insuliiniherkkyydessä.

Kahdeksan viikon ikäiset Sprague–Dawley-urosrotat jaettiin kahdeksaan ryhmään, joille toteutettiin joko lyhyt (12 viikkoa) tai pitkä (24 viikkoa) interventio. Lyhyessä interventiossa oli kontrolliryhmän lisäksi rasvarehua syönyt ryhmä ja juoksupyörässä juossut ryhmä, joka söi rasvarehua. Pitkässä interventiossa kontrolliryhmä söi tavallista rehua 24 viikon ajan ja yksi koeryhmä söi rasvarehua 24 viikon ajan. Tämän lisäksi kolme koeryhmää söi rasvarehua 12 ensimmäistä viikkoa, jonka jälkeen yksi ryhmä aloitti vapaaehtoisen juoksupyöräjuoksun ja jatkoi rasvarehun syömistä, yksi ryhmä vaihtoi rasvarehun syömisen tavalliseen rehuun ja yksi ryhmä vaihtoi rasvarehun normaaliin rehuun ja aloitti vapaaehtoisen juoksupyöräjuoksun. Tutkimuksen alussa rotilta mitattiin paino ja kehonkoostumus, ja tutkimuksen lopussa näiden lisäksi otettiin paastoverinäytteitä, sekä puolelle jokaisesta ryhmästä tehtiin hyperinsulineeminen euglykeeminen clamp-tutkimus. Pidemmässä 24 viikon interventiossa paino ja kehonkoostumus mitattiin myös tutkimuksen puolivälissä.

Kahdeksan viikon iässä aloitettu 24 viikkoa kestänyt rasvarehun syönti lisäsi rottien painoa ja rasvaprosenttia enemmän kuin kontrolliryhmällä. Kahdeksan viikon iässä aloitettu 12 viikon rasvasyöttö lisäsi myös painoa suurimmalla osalla ryhmistä kontrolliryhmää enemmän, mutta ei puolestaan kasvattanut rasvaprosenttia enempää kuin kontrolliryhmällä. Kahdeksan viikon iässä aloitettu rasvarehun syönti 12 viikon ajan nosti tilastollisesti merkitsevästi veren paastoglukoosia, kun taas 24 viikon rasvasyöttö ei sitä nostanut. Kahdeksan viikon iässä aloitettu rasvasyöttö 12 ja 24 viikon interventioissa nosti paastoinsuliinia, mutta ei tilastollisesti merkitsevästi. Lisäksi kahdeksan viikon iässä aloitettu 12 viikon juoksupyöräjuoksu ehkäisi rasvarehun aiheuttamaa painon ja rasvaprosentin nousua, sekä 20 viikon iässä aloitettu 12 viikon juoksupyöräjuoksu sai aikaan pienemmän rasvaprosentin kuin niillä, jotka eivät juosseet. Tutkimuksessa havaittiin myös, että suurempi juoksumatka ja -nopeus olivat yhteydessä keskimäärin rottien pienempään painoon ja rasvaprosenttiin. Rasvarehun vaihto normaaliin rehuun yhdistettynä juoksupyöräjuoksujuoksun aloittamiseen 20 viikon iässä kumosi tehokkaammin rasvasyötön negatiivisia vaikutuksia kehonkoostumukseen ja glukoositasapainoon kuin pelkkä juoksun aloittaminen tai rehun vaihto.

Kahdeksan viikon iässä aloitettu rasvasyöttö lihottaa Sprague–Dawley-urosrottia tehokkaasti varsinkin, kun lihotus kestää yli 12 viikkoa. Insuliinituloksissa nähdään lievää insuliiniresistenssin kehittymistä rasvarehusyötön seurauksena, mutta clamp-tutkimuksessa ei kuitenkaan ollut havaittavissa koko kehon insuliiniherkkyyden muutoksia ryhmien välillä. Myöskään paastoglukoosiarvoissa ei rasvarehusyötön avulla tapahtunut selvää muutosta kontrolliryhmään verrattuna. Ikä vaikuttaa merkittävästi vapaaehtoisen juoksupyöräjuoksun määrään niin, että nuoremmat rotat (ikä 8–20 viikkoa) juoksevat paljon enemmän kuin vanhemmat rotat (ikä 20–32 viikkoa). Tämä on hyvä ottaa huomioon jatkossa, kun vastaaviin prekliinisiin tutkimuksiin valitaan sopivaa liikuntamuotoa.