Fondo:

La miocardiopatía diabética (DCM) se caracteriza por disfunción cardíaca progresiva, desregulación metabólica, fibrosis miocárdica y deterioro mitocondrial. Los modelos animales existentes, como los modelos inducidos por estreptozotocina (STZ), sufren de alta mortalidad y no pueden replicar la desregulación metabólica crónica inducida por dietas altas en grasas (HFD), mientras que los modelos de roedores combinados con HFD o HFD/STZ requieren altos costos de mantenimiento. Este estudio tuvo como objetivo establecer un modelo de pez cebra HFD-DCM para facilitar la exploración mecanicista y el descubrimiento de fármacos.

Métodos:

Ochenta cebra hembra de tipo salvaje se dividieron en grupos de dieta normal (N, 6% de grasa) y HFD (H, 24% de grasa) y alimentaron la dieta durante 8 semanas. Los fenotipos metabólicos se evaluaron mediante pruebas de tolerancia a la glucosa intraperitoneal y análisis de nivel de insulina. La función cardíaca se evaluó utilizando ecocardiografía (fracción de eyección, E pico). Las alteraciones del estrés estructural, metabólico y oxidativo se analizaron por histopatología (H&E, Masson y tinción de O rojo petrolero), ensayos moleculares (RT-QPCR, transferencia Western) y evaluaciones de estructura/función mitocondrial (actividad de la cadena respiratoria, microscopía de electrones de transmisión y tinción de DHE).

Resultados:

El pez cebra alimentado con HFD desarrolló obesidad, resistencia a la insulina y tolerancia a la glucosa deteriorada. La ecocardiografía reveló hipertrofia cardíaca, fracción de eyección reducida y disfunción diastólica. La acumulación excesiva de lípidos, la fibrosis/marcadores inflamatorios regulados al alza, la respiración mitocondrial deteriorada, los niveles elevados de especies reactivas de oxígeno y un equilibrio redox interrumpido.

Conclusiones:

Establecimos un modelo HFD de pez cebra femenino que recapitula las características de DCM humanas, que incluye hipertrofia, desregulación metabólica, fibrosis, inflamación y disfunción mitocondrial. Este modelo ofrece nuevas ideas sobre la patogénesis DCM y sirve como una plataforma valiosa para estudios mecanicistas y detección de medicamentos dirigidos.