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The effect and mechanism of duodenal-jejunal bypass to treat type 2 diabetes mellitus in a rat model

Artigo de periódico
The effect and mechanism of duodenal-jejunal bypass to treat type 2 diabetes mellitus in a rat model
2022
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Hoja de publicación

Nome da publicação: The effect and mechanism of duodenal-jejunal bypass to treat type 2 diabetes mellitus in a rat model

Autores: Xuan Chen, Qiang Zhang, QingQiang Yang, Zhen Huang, Gang Liao, ZiWei Wang

Fuente: Obesity Facts

Publicado en: 2022

Tipo de archivo: Artigo de periódico

Tipo de estudio: Ensaio clínico

Enlace al original

Resumen

Objectives: Bariatric surgery can treat obesity and T2DM, but the specific mechanism is unknown. This study investigated the effect and possible mechanism of duodenal-jejunal bypass (DJB) to treat T2DM. Methods: A T2DM rat model was established using a high-fat, high-sugar diet and a low dose of streptozotocin. DJB surgery and a sham operation (SO) were performed to analyze the effects on glucose homeostasis, lipid metabolism, and inflammation changes. Furthermore, the glucagon-like peptide-1 (GLP-1) in the ileum and the markers of endoplasmic reticulum stress (ERS) in the pancreas were examined after the surgery. The insulinoma cells (INS-1) were divided into three groups; group A was cultured with a normal sugar content (11.1 mmol/L), group B was cultured with fluctuating high glucose (11.1 mmol/L alternating with 33.3 mmol/L), and group C was cultured with fluctuating high glucose and exendin-4 (100 nmol/L). The cells were continuously cultured for 7 days in complete culture medium. The viability of the INS-1 cells was then investigated using the MTT method, apoptosis was detected by flow cytometry, and the ERS markers were detected by Western blot. Results: The blood glucose, lipids, insulin, and TNF-α were significantly elevated in the T2DM model. A gradual recovery was observed in the DJB group. GLP-1 expression in the distal ileum of the DJB group was significantly higher than that in the T2DM control group (DM) and the SO group (p < 0.05), and the markers of ERS expression in the pancreases of the DJB group decreased significantly more than those of groups DM and SO (p < 0.05). Compared with group A, the cell viability in group B was decreased, and the ERS and apoptosis were increased (p < 0.05). However, compared with group B, the cell viability in group C was improved, and the ERS and apoptosis declined (p < 0.05). Conclusions: DJB can be used to treat T2DM in T2DM rats. The mechanism may be that the DJB stimulates the increased expression of GLP-1 on the far side of the ileum, and then, GLP-1 inhibits ERS in the pancreas, reducing the apoptosis of β cells to create a treatment effect in the T2DM rats.

Resumen traducido por

Objetivos: A cirurgia bariátrica pode tratar a obesidade e o DM2, mas o mecanismo específico é desconhecido. Este estudo investigou o efeito e o possível mecanismo da derivação duodeno-jejunal (DJB) para tratar o DM2. Métodos: Um modelo de rato com DM2 foi estabelecido usando uma dieta rica em gordura e açúcar e uma dose baixa de estreptozotocina. A cirurgia DJB e uma operação simulada (SO) foram realizadas para analisar os efeitos na homeostase da glicose, no metabolismo lipídico e nas alterações inflamatórias. Além disso, o peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) no íleo e os marcadores de estresse do retículo endoplasmático (ERS) no pâncreas foram examinados após a cirurgia. As células do insulinoma (INS-1) foram divididas em três grupos; o grupo A foi cultivado com um teor de açúcar normal (11,1 mmol/L), o grupo B foi cultivado com glicose alta flutuante (11,1 mmol/L alternando com 33,3 mmol/L) e o grupo C foi cultivado com glicose alta flutuante e exendina-4. (100 nmol/L). As células foram cultivadas continuamente durante 7 dias em meio de cultura completo. A viabilidade das células INS-1 foi então investigada utilizando o método MTT, a apoptose foi detectada por citometria de fluxo e os marcadores ERS foram detectados por Western blot. Resultados: A glicemia, os lipídios, a insulina e o TNF-α foram significativamente elevados no modelo de DM2. Uma recuperação gradual foi observada no grupo DJB. A expressão de GLP-1 no íleo distal do grupo DJB foi significativamente maior que a do grupo controle com DM2 (DM) e do grupo SO (p < 0,05), e os marcadores de expressão de ERS no pâncreas do grupo DJB diminuíram significativamente mais que os grupos DM e SO (p < 0,05). Em comparação com o grupo A, a viabilidade celular no grupo B diminuiu e o ERS e a apoptose aumentaram (p <0,05). No entanto, em comparação com o grupo B, a viabilidade celular no grupo C melhorou e o ERS e a apoptose diminuíram (p <0,05). Conclusões: DJB pode ser usado para tratar DM2 em ratos com DM2. O mecanismo pode ser que o DJB estimule o aumento da expressão de GLP-1 no lado oposto do íleo e, então, o GLP-1 iniba o ERS no pâncreas, reduzindo a apoptose das células β para criar um efeito de tratamento nos ratos com DM2. .