Analyse dimpédance bioélectrique et anthropométrie pour la détermination de la composition corporelle chez le rat: effets des régimes riches en graisses et en saccharose

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Analyse dimpédance bioélectrique et anthropométrie pour la détermination de la composition corporelle chez le rat: effets des régimes riches en graisses et en saccharose

Bioimpédance électrique et anthropométrie dans la détermination de la composition corporelle des rats: effets des régimes riches en lipides et saccharose

Larissa Rodrigues Neto AngélocoI; Rafael DeminiceI, II; Izabel de Arruda LemeI; Renata Cristina LataroI; Alceu Afonso JordãoI

IUniversité de São Paulo, Faculté de médecine de Ribeirão Preto, Laboratoire de nutrition et de métabolisme. Av. Bandeirantes, 3900, 14049-900, Ribeirão Preto, SP, Brésil. Correspondance / Correspondance à: AA JORDÃO. E-mail: < [email protected] >
IIUniversité de Londrina, Faculté déducation physique et de sport, Département déducation physique. Londrina, PR, Brésil

RÉSUMÉ

OBJECTIF: Le but de la présente étude était de déterminer limpédance de rats Wistar traités avec des régimes riches en graisses et en saccharose et corréler leur biochimie. et les paramètres anthropométriques avec analyse chimique de la carcasse.
MÉTHODES: Vingt-quatre rats mâles Wistar ont été nourris avec un régime standard (AIN-93), riche en graisses (50% de matières grasses) ou en saccharose (59% de saccharose) pendant 4 semaines. La circonférence abdominale et thoracique et la longueur du corps ont été mesurées. Une analyse dimpédance bioélectrique a été utilisée pour déterminer la résistance et la réactance. La composition corporelle finale a été déterminée par analyse chimique.
RÉSULTATS: Un apport plus élevé en graisses a conduit à un pourcentage élevé de graisse hépatique et de cholestérol et à une faible quantité deau corporelle totale dans le groupe High-Fat, mais ces changements dans le profil biochimique nont pas été reflétés par les mesures anthropométriques ou les variables danalyse dimpédance bioélectrique. Aucune modification de lanalyse dimpédance anthropométrique et bioélectrique na été observée dans le groupe à haute teneur en saccharose. Cependant, une association positive a été trouvée entre la graisse corporelle et trois variables anthropométriques: lindice de masse corporelle, lindice de Lee et la circonférence abdominale.
CONCLUSION: Lanalyse dimpédance bioélectrique ne sest pas révélée sensible pour détecter les changements de composition corporelle, mais lindice de masse corporelle, lindice de Lee et la circonférence abdominale peuvent être utilisés pour estimer la composition corporelle des rats.

Indexation termes: anthropométrie. Analyse dimpédance bioélectrique. Régime. Les rats.

RÉSUMÉ

OBJECTIF: Déterminer limpédance des rats traités avec des régimes riches en lipides et saccharose au moyen de la méthode de bioimpédance électrique et corréler avec lanalyse directe de la carcasse, les paramètres biochimiques et anthropométrique.
METHODES: 24 rats mâles (Wistar) ont été utilisés, qui ont été nourris avec un régime standard, riche en lipides ou riche en saccharose pendant 4 semaines. Le groupe témoin a reçu le régime standard AIN-93; le régime hyperlipidique contenant 50% de lipides, dont 70% de graisses saturées; et le groupe riche en saccharose a reçu une proportion plus élevée dhydrates de carbone simples, sans changement de la quantité totale.
RÉSULTATS: Lapport plus élevé de lipides a entraîné une augmentation du pourcentage de graisse hépatique et de cholestérol et réduit la quantité deau corporelle totale dans le groupe hyperlipidique, mais ces changements dans le profil biochimique ne se sont pas reflétés dans des changements ou des changements anthropométriques dans les paramètres de bioimpédance électrique. Aucune modification de lanthropométrie et de la bioimpédance électrique na été observée dans le groupe riche en saccharose. Cependant, une association positive a été observée entre la graisse de la carcasse et trois paramètres anthropométriques, à savoir lindice de masse corporelle, lindice de Lee et la circonférence abdominale.
CONCLUSION: Limpédance bioélectrique nétait pas sensible à la détection des changements de composition. Cependant, il a été observé que lanthropométrie Les paramètres – indice de masse corporelle, indice de Lee et circonférence de labdomen – peuvent être utilisés pour estimer la composition corporelle des rats.

Termes de lindex: anthropométrie. Bioimpédance électrique. Régime. Souris.

INTRODUCTION

La composition corporelle est généralement évaluée pour déterminer les carences ou les excès des composants corporels, tels que la masse maigre et la masse grasse, qui permettent de comprendre létat nutritionnel1. La grande importance de cette évaluation est que le poids corporel seul ne reflète pas sil y a trop ou pas assez de ces composants corporels, ce qui peut être dangereux2. De plus, les modifications de la composition corporelle peuvent avoir un impact sur le métabolisme, car le tissu adipeux module lhoméostasie lipidique et glucose3.

Des méthodes précises de détermination de la composition corporelle des animaux sont extrêmement importantes pour comprendre comment le corps réagit à lapport en nutriments et pour les études nutritionnelles et physiologiques4,5 qui utilisent des modèles animaux pour étudier les effets de lobésité et des carences en nutriments6 , 7.

Lanalyse chimique directe de la carcasse est la méthode de référence pour déterminer la composition corporelle du rat8. Cependant, même si lanalyse chimique directe fournit des informations plus précises, elle est invasive, longue, coûteuse et nécessite des connaissances techniques. De plus, il ne peut pas être utilisé chez les animaux vivants1, son utilisation est donc limitée.

Pour tenter de surmonter les inconvénients de lanalyse chimique directe de la carcasse, des techniques indirectes ont été utilisées pour déterminer la composition corporelle des animaux8. Lintérêt pour limpédance bioélectrique (BIA) a augmenté récemment car il sagit dune méthode non invasive, peu coûteuse, rapide et reproductible9 qui fournit une bonne estimation de la composition corporelle10. De plus, il peut être utilisé à plusieurs reprises sur le même animal en provoquant des perturbations minimales1,11. Cependant, la précision de lestimation dépendra de léquation utilisée et de la standardisation des conditions de test12.

Puisque limpédance bioélectrique est basée sur le principe que les tissus ont des impédances différentes, cest-à-dire une opposition au flux dun courant électrique, qui à son tour dépend de la teneur en eau et en électrolyte, 13 et en supposant que la masse sans graisse a une teneur en eau et une résistivité constantes, leau corporelle totale (TBW) et la masse sans graisse (FFM) peuvent être estimées en mesurant limpédance électrique du corps14.

Des études tenant compte de ces informations pour lutilisation du BIA chez les animaux ont montré que le BIA peut être utilisé pour prédire la masse hydrique totale du corps des animaux, mais il nexiste pas de formule spécifique qui distingue la masse maigre de la masse grasse1 , 11,15. De plus, peu détudes ont utilisé cette méthode chez le rat et aucune étude na examiné si le régime alimentaire affecte la composition corporelle et si le BIA serait capable de détecter des changements subtils.

Dautres études utilisant le BIA sur des animaux vivants sont nécessaires pour déterminer Cette technique peut déterminer la composition corporelle des rats avec précision et si le régime alimentaire affecte la composition corporelle des animaux de laboratoire.

Lobjectif de la présente étude était de déterminer limpédance des rats Wistar nourris avec des régimes riches en graisses et en saccharose par BIA et de vérifier si les résultats sont en corrélation avec ceux obtenus par analyse chimique directe de la carcasse et mesures biochimiques et anthropométriques.

MÉTHODES

Animaux et traitement

Létude portait sur 24 rats mâles Wistar dun poids moyen initial de 65 g, obtenus auprès de la Central Animal Facility of Ribeirão Preto School of Medicine, Universidade de São Paulo (FMRP / USP). Le projet a été approuvé par le comité déthique FMRP / USP Recherche animale, protoc Numéro ol 147/2008. Les animaux ont été hébergés dans des cages individuelles sous un cycle alterné lumière / obscurité de 12 heures, une température moyenne de 22 ° C et un libre accès à la nourriture et à leau.

Le groupe témoin a reçu le régime standard AIN-9316, et le groupe riche en graisses a reçu un régime HF contenant 15% de matières grasses, adapté de Reeves et al.16, comme décrit dans le tableau 117. Graisses dans le régime témoin provenait exclusivement dhuile de soja et dans le régime alimentaire HF, de saindoux fondu (70,00%) et dhuile de soja (30,00%). Le régime HS avait une composition en glucides différente, cest-à-dire des glucides plus simples: alors que le régime témoin contenait principalement de la fécule de maïs, le régime HS contenait 3,50% de fécule de maïs et 59,85% de saccharose18 (Tableau 1).

Les animaux étaient pesé une fois par semaine par une balance électronique Filizola® dune capacité de 1 500 grammes et dune précision de 1 gramme. La prise alimentaire a été surveillée en pesant les mangeoires trois fois par semaine pendant la période détude.

À la fin de lintervention de 4 semaines, limpédance corporelle des animaux a été mesurée par BIA et les animaux ont été sacrifiés par décapitation . Le foie et le sang ont été collectés, le sérum séparé et tous les articles ont été immédiatement congelés jusquà leur utilisation. Le reste des animaux a également été congelé jusquà lanalyse chimique directe de la carcasse.

Mesures anthropométriques

La longueur du corps a été mesurée de la narine à la base de la queue (jonction pelvienne-caudale); la circonférence abdominale au point immédiatement antérieur à lavant-pied; et la circonférence thoracique au site immédiatement derrière la patte antérieure19. Les rats ont été anesthésiés avec 2 % tribromoéthanol pour les mesures.

Un ruban à mesurer non élastique a été utilisé pour toutes les mesures.

LIMC a été déterminé en divisant le poids de lanimal (g) par le carré de son longueur (cm). Lindice de Lee a été déterminé en divisant la racine cubique du poids corporel (g) par la longueur nez-anus (cm) 20.

Impédance bioélectrique

Résistance du corps entier ( WBR) et la réactance (WBXc) ont été mesurées par un analyseur dimpédance bioélectrique tétrapolaire sensible à la phase (Byodinamics BIA 310E). Des aiguilles hypodermiques standard ont été utilisées comme électrodes.Les rats ont été anesthésiés et placés sur le ventre sur une surface non conductrice pour éliminer les interférences de linduction électrique. Les surfaces dorsales de la tête et du corps ont été rasées pour le placement des électrodes à aiguilles. Lélectrode source 1 a été placée sur la ligne médiane sur la marge antérieure de lorbite et lélectrode source 2 a été placée à 4 cm de la base de la queue. Lélectrode de détection 1 a été placée sur louverture antérieure de loreille et lélectrode de détection 2 a été placée dans la région médiane du bassin1. Toutes les mesures dimpédance ont été effectuées sur des animaux bien nourris et hydratés.

Méthodes de laboratoire

Analyses biochimiques

La graisse hépatique a été déterminée comme suggéré par Bligh & Dyer21. Le cholestérol et les protéines sériques totaux ainsi que la glycémie ont été déterminés par des réactions colorimétriques, en utilisant le kit denzymes LABTEST®.

Analyse chimique directe de la carcasse

À la fin de la période de quatre semaines intervention, les animaux ont été sacrifiés par décapitation et congelés jusquà lanalyse chimique de la carcasse. La peau, les viscères, la tête et les pieds ont été jetés, en utilisant uniquement les os et les muscles pour lanalyse quantitative de leau, des graisses et des protéines22. La teneur en eau a été déterminée en plaçant les carcasses vides individuellement dans des feuilles daluminium dans un four à 105 ° C pendant 24 heures. La quantité deau présente dans la carcasse a été calculée en soustrayant le poids de la carcasse sèche du poids de base de la carcasse. Les carcasses sèches ont ensuite été macérées et la graisse extraite par extraction intermittente à léther de pétrole et à un extracteur Soxhlet. La graisse de carcasse a été calculée par la différence de poids. La teneur en protéines a été calculée par la méthode micro-Kjeldahl23, une méthode de détermination indirecte de lazote, en utilisant le facteur 6,25 pour la conversion en protéines. Toutes les analyses ont été répétées trois fois au laboratoire de nutrition et de métabolisme FMRP / USP.

Analyse statistique

Les données sont exprimées en moyennes (M) et en écart type (ET). Lanalyse de variance (ANOVA) suivie du test post-hoc de Tukey a été utilisée pour étudier les différences possibles dans les paramètres de létude, et la régression linéaire pour étudier les corrélations possibles entre les variables de létude. Le niveau de signification a été fixé à 5% (p < 0,05) pour toutes les analyses.

RÉSULTATS

Le tableau 2 montre le poids et la nourriture accueil des groupes. Le groupe HF a consommé significativement moins de nourriture (g / semaine) que les groupes C et HS, mais les groupes ne différaient pas en ce qui concerne lapport énergétique (kcal / semaine). Tous les animaux avaient des poids de base et finaux similaires, et un gain de poids pendant lintervention.

Le groupe HF avait une teneur en graisses hépatiques et un taux de cholestérol sérique significativement plus élevés que le groupe C. Pendant ce temps, le groupe HS avait une glycémie significativement plus élevée que le groupe HF. Le groupe HF avait significativement moins de protéines totales que les groupes C et HS.

Le tableau 3 montre les circonférences, lIMC et lindice de Lee des animaux. Ces variables ne différaient pas significativement entre les groupes, ni la résistance ou la réactance. Le tableau 4.

Le tableau 5 montre la composition des carcasses déterminée par analyse chimique directe. Seuls les TBW et les protéines différaient significativement entre les groupes (p < 0,05): ils étaient plus faibles dans le groupe HF que dans les groupes C et HS.

La figure 1 montre les corrélations positives trouvées entre la graisse de la carcasse et lIMC, lindice de Lee et la circonférence abdominale. Une corrélation négative (p < 0,05) a été trouvée entre la graisse de la carcasse et la réactance (r = -0,51). Cependant, aucune corrélation na été trouvée entre la graisse de la carcasse et la résistance déterminée par BIA.

DISCUSSION

Les effets des différents apports en macronutriments ont été largement étudiés chez les animaux de laboratoire. Cependant, peu dinformations sont disponibles sur leffet des différents apports en macronutriments sur la composition corporelle et les variables anthropométriques des rongeurs en général. De plus, on sait peu de choses sur la validité de ces méthodes pour lévaluation anthropométrique de ces animaux.

Il existe plusieurs études expérimentales sur les effets des régimes riches en graisses et en saccharose sur les rats, car ces régimes favorisent le métabolisme changements, mais ils évaluent généralement uniquement leur effet sur le poids corporel24-26. LAIB peut mesurer avec précision la masse maigre et la masse grasse et cette distinction est importante car lexcès de graisse corporelle compromet la santé et peut favoriser le développement dune intolérance au glucose et dune dyslipidémie. Surtout, le BIA peut être utilisé à plusieurs reprises pour déterminer la composition corporelle des animaux vivants, tandis que lanalyse chimique directe nécessite des sacrifices.

Dans la présente expérience, la circonférence abdominale, lindice de Lee et lIMC (figure 1) étaient significativement corrélés avec le corps composition. La corrélation positive trouvée entre la graisse de la carcasse et lIMC est en accord avec Novelli et al.19, qui a suggéré que lIMC peut estimer de manière fiable la graisse corporelle chez le rat, même si elle nest pas suffisamment sensible pour détecter les changements corporels résultant de régimes avec différentes compositions de macronutriments. Contrairement à la présente expérience, létude citée na pas montré les données concernant la corrélation entre la graisse de la carcasse et lindice de Lee et la circonférence abdominale. Ainsi, les études futures devraient examiner avec quelle précision ces variables peuvent refléter les changements de composition corporelle.

Limpédance bioélectrique est utilisée chez lhomme comme méthode rapide, non invasive et reproductible pour déterminer la composition corporelle et la teneur en eau27,28. Cependant, peu détudes ont utilisé cette technique chez des animaux de laboratoire11,29,30, donc cette méthode doit être étudiée plus avant.

De manière surprenante, les résultats actuels ont démontré que les données de résistance ne sont pas corrélées avec la graisse de carcasse déterminée chimiquement, suggérant que le BIA nest pas suffisamment sensible pour mesurer la composition corporelle des rats ou détecter les différences dans les groupes recevant des régimes différents. Un autre désaccord concernait la réactance, qui était négativement corrélée avec la graisse de la carcasse, contrairement à Hall et al.1, dans laquelle la réactance, comparée à la résistance, nétait pas considérée comme un prédicteur fort daucun composant corporel. Cette étude a également trouvé une large variation intragroupe, montrant lhétérogénéité de ces animaux et leurs différentes réponses au même régime.

Contrairement aux résultats actuels, dautres études ont montré que le BIA est suffisamment sensible pour déterminer le corps du rat composition. Dans une étude pionnière, Hall et al.1 ont développé une méthode appropriée pour utiliser la BIA chez le rat et ont trouvé une forte corrélation négative entre la résistance du corps entier (WBR) mesurée à 50 kHz et leau et les protéines corporelles totales. Yoki et al.31 ont utilisé la formule empirique proposée par Hall et al.1 pour estimer leau corporelle totale de rats nourris avec un régime témoin et un régime supplémenté en méthionine ou en homocystéine, et ont démontré que cette formule était capable de détecter des différences entre les groupes. . Contrairement à la présente étude, il ny avait aucune corrélation entre cette formule et les variables de composition corporelle. De plus, il ny avait aucune différence entre les groupes nourris avec des régimes différents. Rutter et al.11 ont noté que la BIA pouvait être utilisée pour estimer leau corporelle totale des rats témoins, bien que la méthode soit moins précise lorsque la procédure était utilisée chez des rats nourris avec un régime riche en graisses.

Le présent les résultats montrent que lapport en graisses du groupe HF et lapport en saccharose du groupe HS étaient considérablement plus élevés (HF: 389% et HS: 512%) que ceux du groupe témoin pendant la période dintervention, malgré un apport alimentaire plus faible et une même énergie admission. La tendance des rats à consommer moins daliments riches en graisses est confirmée par dautres études32,33. Ce changement de lapport alimentaire peut être dû à un mécanisme chez le rat qui régule lapport alimentaire, réduisant lapport alimentaire lorsque le régime est riche en énergie34.

Cependant, un apport plus élevé en graisses augmente la graisse hépatique et le cholestérol et réduit le corps entier eau, démontrant que les régimes riches en graisses modifient le profil lipidique des animaux. Néanmoins, ces changements dans la biochimie du sang ne sont pas reflétés par des variables anthropométriques ou BIA, ce qui est en désaccord avec la plupart des rapports de la littérature11,29. Ainsi, il est possible que la durée de lintervention de létude ne soit pas suffisante pour modifier la composition corporelle mais suffisante pour modifier le profil biochimique, puisquelle change plus facilement, ou quun régime avec des proportions de graisse différentes serait nécessaire. En outre, certaines études ont montré quune forte accumulation de graisse chez le rat ne dépend pas de lâge ou du sexe des animaux, bien que la génétique puisse influencer la rétention de graisse35. La standardisation de la BIA chez les rats avec le développement de dispositifs plus petits et déquations spécifiques pourrait fournir des résultats plus précis.

CONCLUSION

En conclusion, la BIA nétait pas capable de détecter les changements de composition corporelle chez les rats nourris à haute -les régimes riches en graisses et en saccharose. Cependant, la graisse de la carcasse était significativement associée à lIMC, à lindice de Lee et à la circonférence abdominale, ce qui suggère que ces paramètres peuvent être utilisés pour estimer la composition corporelle des rats. Des recherches supplémentaires sont nécessaires en utilisant le BIA pour évaluer la graisse corporelle des animaux nourris avec différents régimes. Les associations entre le régime alimentaire et la composition corporelle, et comment la composition corporelle change au fil du temps, pourraient être étudiées sans avoir à tuer les animaux.

REMERCIEMENTS

Cette étude a été sponsorisée par Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (numéro de subvention 2008 / 11704-0).

CONTRIBUTIONS

LRN ANGÉLOCO et R DEMINICE ont planifié et réalisé lexpérience, analysé les données et rédigé le manuscrit. IA LEME a contribué à la réalisation de lexpérience, standardisé le BIA chez le rat, analysé les données et rédigé le manuscrit. RC LATARO a aidé à réaliser lexpérience, collecté des données de laboratoire et analysé les données. AA JORDÃO a aidé à planifier lexpérience, analysé les données et rédigé le manuscrit.

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