Протокол упражнений по плаванию и методы ухода за беременными крысами

В последние два десятилетия появилась концепция «Истоки здоровья и болезней в развитии» (DOHaD), которая показала, что влияние окружающей среды на ранних этапах развития влияет на риск более поздних патофизиологических процессов, связанных с хроническими неинфекционными заболеваниями (НИЗ), особенно диабета, сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых^{видов рака1}. Во время наиболее пластичной фазы внутриутробного развития плода, когда потомство подвергается воздействию внутриутробной среды, взаимодействие генов и окружающей среды и перфузия матки являются решающими факторами^{перепрограммирования} плода. В предыдущих исследованиях преимущественно использовались животные модели для изучения пагубных эффектов, таких как недоедание матери, переедание или ожирение во время беременности, а также пренатальное воздействие химических веществ или гипоксия, на развитие плода и долгосрочные фенотипические эффекты^{у потомства}. Это привело к снижению массы тела при рождении и последующему росту, а также к неблагоприятным последствиям для потомства, включая повышенное кровяное давление, дислипидемию и резистентность к инсулину⁴. Поскольку уровень избыточного веса и ожирения среди женщин репродуктивного возраста быстро растет, срочно необходимо разработать эффективные меры для предотвращения передачи этих вредных материнских расстройств из поколения в поколение, что оказывает важное влияние на здоровье^{населения5,6}.

Физические упражнения уже давно признаны важным профилактическим средством при сахарном диабете 2 типа, гипертонии и некоторых других заболеваниях⁷. Физические упражнения во время беременности оказывают благотворное воздействие на мать и оказывают благотворное влияние на потомство, тем самым снижая передачу болезней от матери потомству⁸. Несколько лет исследований продемонстрировали безопасность и глубокие преимущества физических упражнений, включая значительное снижение распространенных заболеваний беременности, таких как гестационный сахарный диабет ^9,10. Что касается безопасности матери и плода, проведение тренировок по физическим упражнениям и протоколов после кормления грудью является сложной задачей.

David¹¹et al. Описаны модели упражнений на животных, применимые к исследованиям сердечно-сосудистого здоровья. Три широко используемые модели упражнений — добровольный бег на колесах, беговые дорожки с электроприводом и плавание — имеют свои преимущества и недостатки. Произвольный бег колеса точно имитирует локомоторное поведение крыс, позволяя им двигаться в соответствии со своим циркадным ритмом. Тем не менее, этот вид упражнений требует более точного регулирования интенсивности и продолжительности. Моторизованная беговая дорожка может контролировать интенсивность, объем и продолжительность упражнений, но иногда ей требуется электрическая стимуляция, которая может вызвать физическое и психологическое напряжение у животных. Плавание широко используется в исследованиях на грызунах из-за присущей крысам способности плавать, что также позволяет избежать электрической стимуляции или механического повреждения ног и^{хвостов.} В исследованиях на моделях пренатальных упражнений^13,14 плавание является широко используемым методом упражнений. По мере прогрессирования беременности и увеличения живота крысы упражнения на беговой дорожке и колесе могут вызвать повторный контакт живота с твердыми поверхностями. Напротив, водная среда при плавании обеспечивает плавучесть, снижая риск травм, связанных с физическими упражнениями, у беременных животных.

В этом протоколе представлены методы разведения крыс, как проводить тренировки по плаванию во время беременности, а также протоколы кормления беременных крыс после вязки. Эта модель обучения плаванию беременных может быть применена к широкому кругу видов крыс и мышей, что, таким образом, может предоставить полезную модель грызунов для будущих исследований с использованием животных моделей для изучения механизмов, регулирующих благотворное влияние материнских упражнений на здоровье потомства и преимущества физических упражнений из поколения в поколение.