UNNERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE NUTRICIÓN "PROYECTO PILOTO PARA EL ESTABLECIMIENTO DE UN MODELO ANIMAL DE OBESIDAD EN RATAS WISTAR A PART DE LA DIETA DE CAFETERÍA CON ALIMENTOS DISPONIBLES PARA LA POBLACIÓN COSTARRICENSE" Tesis sometida a la consideración del Tribunal Examinador de la Escuela de Nutrición para optar al grado de Licenciatura Mónica Isabel Hernández Solano Dayana María Quesada Quesada Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Costa Rica 2017 Esta tesis fue aceptada por el Tribunal Examinador de la Escuela de Nutrición de la Facultad de Medicina, Universidad de Costa Rica, como requisito parcial para optar por el grado académico de Licenciatura. Director de tesis Asesora Asesora MSc. Raquel Arriola Aguirre Invitada Bach. Daya-na-M.aría Quesa~a Quesada Sustentante Sustentante 111 Todos los derechos reservados. Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta tesis sólo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. lV DEDICATORIA Mónica A mi familia que son el pilar de mi vida y mayor apoyo en cada meta que me propongo. Dahiana A Ju/i, Geiner, Maykol y todas y todos los niños que ellos representan. V AGRADECIMIENTOS Mónica Agradezco a mis papás por todo el apoyo que me brindaron y la comprensión durante esta etapa de mi vida. A mis hermanas por hacer de mis días más felices y demostrarme que con perseverancia y disciplina todo se puede lograr. A Juanca por su apoyo incondicional y por alentarme a cumplir mis sueños. Al comité asesor: Al profe Juanca por ser una persona que me alentó a dar el 110%. Por escucharnos y tenemos paciencia. Gracias por enseñarme tanto. A la profe Geo por ser una excelente profesora con el don de enseñar y de brindar críticas constructivas durante todo el proceso. Por alentarnos a ser excelentes profesionales. Gracias por la guía y por el tiempo que nos brindó. A Rebe por permitirme formar parte de este gran proyecto, que me ha permitido crecer a nivel personal y profesional. Gracias por tanto aprendizaje. A mis amigas de la universidad que hicieron de mis días de estudio, días de amistad y complicidad. Y muy en especial le agradezco a mi compañera de tesis, Dahi (Machita), por ser una persona que me impulsó y estuvo conmigo aún en los tiempos difíciles, por enseñarme muchas cosas de la vida y del estudio. Por ser una amiga durante este proceso tan bonito y por compartir mis loqueras. Y por último le agradezco a Dios por demostrarme que todo es en el tiempo indicado y por haberme permitido llegar a cumplir uno de mis sueños. VI TABLA DE CONTENIDOS I. INTRODUCCIÓN 1 A. Alcances y Limitaciones 5 II. MARCO REFERENCIAL 5 A. Obesidad5 1. Definición y prevalencia del sobrepeso y la obesidad. 5 2. Factores asociados a la obesidad 6 3. Fisiopatología de la obesidad. 8 4. Complicaciones asociadas a la obesidad. 11 B. Modelos de obesidad en roedores 12 1. Tipos de modelos animales de obesidad 12 2. Modelos de obesidad en roedores. 14 3. Rata Wistar 15 4. Obesidad en ratas. 15 C. Dieta de Cafeteríal 7 D. Dieta Estándar 19 III. OBJETIVOS 19 A. Objetivo General 19 B. Objetivos Específicos 19 IV. MARCO METODOLÓGICO 20 A. Tipo de estudio20 B. Población 20 C. Muestra 20 1. Criterios de inclusión 21 2. Criterios de exclusión 21 D. Operacionalización de variables. 21 E. Dietas 21 a. Dieta estándar 21 b. Dieta de cafetería 22 F. Recolección de datos 22 Vll 1. Selección de los alimentos para la elaboración de la "DCAF" 22 2. Animales y condiciones de alojamiento 23 3. Exposición a las dietas. 24 4. Determinación del consumo de alimento. 24 5. Mediciones biométricas y metabólicas 25 5.1 Medición de peso y LHA 26 5 .2 Índices relacionados con el estado nutricional de los animales 26 G. Análisis de datos 27 V. RESULTADOS 27 l. Características organolépticas de los alimentos utilizados para la DCAF.28 2. Consumo de alimentos e ingesta de energía y macronutrientes en los animales DC y DCAF.35 3. Resultados biométricos45 4. Alteraciones metabólicas y bioquímicas. 48 VI. DISCUSIÓN 50 VII. CONCLUSIONES 58 VIII. RECOMENDACIONES 59 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 60 X.ANEXOS 72 ANEXO A. Cronograma Tentativo para el desarrollo de la tesis: Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. 72 ANEXO B. Cuadro de operacionalización de variables del trabajo final de graduación: Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. 74 ANEXO C. Composición nutricional de los alimentos utilizados reportada en la base del programa NDSR de la Universidad de Minnesota, 2017. 76 ANEXO D. Composición nutricional de los alimentos utilizados reportada en la etiqueta nutricional del empaque del producto, 201 7. 78 ANEXO E. Alimentos y sus respectivas marcas comerciales que se utilizaron para realizar las combinaciones y bebidas de la dieta de cafetería. 80 Vlll ANEXO F. Datos de las variables utilizadas para realizar la técnica del balanceo para distribuir los animales en los grupos correspondientes de estudio. 81 ANEXO G. Formulario para el registro de consumo de alimentos de los animales durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. 82 ANEXO H. Formulario para el registro de la ingesta de líquidos de los animales durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. 83 ANEXO I. Formulario para el registro de peso y longitud del animal durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. 84 ANEXO J. Composición nutricional de las bebidas utilizadas, calculadas con la base de datos del programaNDSR de la Universidad de Minnesota, 2017. 85 ANEXO K. Composición nutricional de las bebidas utilizadas, calculadas con la información de las etiquetas nutricionales del empaque del producto, 2017. 86 ANEXO L. Combinaciones utilizadas durante el experimento realizado para inducir obesidad en ratas Wistar macho, 2017. 87 ANEXO M. Combinaciones recomendadas para utilizar en el experimento para inducir obesidad en ratas Wistar macho con alimentos disponibles en la población costarricense. 89 IX INDICE DE TABLAS Tabla I. Valores de referencia para el peso corporal (g) para ratas macho en función de la edad cronológica (Cossio-Bolaños et al., 2013). 16 Tabla 11 Composición nutricional del alimento utilizado para roedores "Aguilar & Solís" 21 Tabla IIL lngesta total de energía y consumo de macronutrientes por los animales expuestos a la DCAF según los datos reportados en las etiquetas nutricionales y el programa NDSR 28 Tabla IV. Preferencia de los alimentos, en porcentaje, según el sabor de los alimentos ofrecidos a las ratas Wistar del grupo experimental, durante el período 29 Tabla V. Índice de preferencia, (%), para los alimentos según el atributo textura para los alimentos expuestos en la dieta de cafetería durante el período 30 Tabla VL IP, densidad energética y composición nutricional para las cinco bebidas con mayor aceptación parte de las ratas expuestas a la DCAF, durante el 30 Tabla VIL IP, densidad energética y composición nutricional para los alimentos con un consumo mayor al 50% por parte de las ratas expuestas a la DCAF, 31 Tabla VIII Promedio de calorías (kcal) aportadas por las combinaciones que mostraron mayor ingesta energética en ratas expuestas a la DCAF, 32 Tabla IX. Cantidad de alimentos sólidos consumidos (g), por el grupo DCAF, según el macronutriente predominante en la combinación, durante el período de 33 Tabla X. Diferencia en el consumo de alimentos sólidos (g) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período de junio-agosto del 2017. 33 Tabla XL Diferencia en el consumo de energía (kcal) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período junio-agosto, 2017. 34 Tabla XIL Diferencia en el consun10 de carbohidratos (g) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período de junio-agosto del 2017. 34 Tabla XIII. Diferencia en el consumo de a,gua (ml) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período junio-agosto, 2017. 35 Tabla XIV. Diferencia en la densidad energética (kcal/g), de la combinación según la presencia de bebida en la combinación, durante el período junio-agosto, 2017. 35 Tabla XV. Distribución porcentual del aporte energético proveniente de los macronutrientes para el grupo DC y DCAF, durante el periodo de 36 X Tabla XVI. Eficiencia energética para la DC y la DCAF, durante el período de junio-agosto del2017. 36 Tabla XVII. lngesta diaria de energía y macronutrientes para las ratas Wistar alimentadas con la DC y la DCAF, durante el período de 3 7 Tabla XVIIl Ingesta total de energía y macronutrientes para las ratas Wistar alimentadas con la DC y la DCAF, durante el período 38 Tabla XIX. Ingesta total de grasa y carbohidratos, en gramos, para las ratas Wistar alimentadas con la DCAF, durante el período 3 8 Tabla XX. Ingesta total en gramos, por semana para las ratas Wistar alimentadas con la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. 39 Tabla XXI. Ingesta energética total (kcal), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. 39 Tabla XXII. Consumo de alimento estándar (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017 40 Tabla XXIII. Consumo de energía total (kcal) por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de 41 Tabla XXIV. Consumo de carbohidratos totales (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de 41 Tabla XXV. Consumo de proteínas totales, en gramos, por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de 42 Tabla XXVI. Consumo de ácidos grasos (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período 43 Tabla XXVII. Consumo de fibra (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. 43 Tabla XXVIII. Consumo de agua (ml), por semana para las ratas Wistar del grupo control y experimental durante el período de junio-agosto del 2017. 44 Tabla XXIX. Consumo de líquido total (ml), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de 45 Tabla XXX. Parámetros biométricos al inicio del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. 46 XI Tabla XXXI. Parámetros biométricos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de 46 Tabla XXXII. Promedios para los cambios en el peso (g) durante el experimento para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante 48 Tabla XXXIII. Parámetros metabólicos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. 49 Tabla XXXIV. Peso en gramos de los órganos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de 50 Xll LISTA DE ABREVIATURAS • AgRP: Proteína relacionada de agouti • AMPK: AMP-activated protein kinase • ANOVA : Análisis de varianza • ATP: Trifosfato de Adenosina • ATV: Área Tegmental Ventral • CCK: Colecistoquinina • CHO: Carbohidratos • CICUA: Comité Institucional para el Cuidado y Uso de los Animales • cm: Centímetros • CT: Colesterol Total • C-HDL: Lipoproteínas de alta densidad. • C-LDL Lipoproteínas de baja densidad. • DC: Dieta control • DCAF: Dieta de cafetería • dL: Decilitros • EE: Error estándar • ELANS: Latín America Study of Nutrition and Health • F: Efecto de Fisher • g: Gramos • IMC: Índice de masa corporal • IP: Índice de preferencia. • NDSR: Nutrition Data System for Research • TG: Triglicéridos Xlll • TPG: Tejido adiposo perigonadal • TRP: Tejido adiposo retroperitoneal. • INISA: Instituto de Investigaciones en Salud • kcal: Kilocalorías • kg: Kilogramos • LEBi®: Laboratorio de Ensayos Biológicos • LHA: Longitud Hocico-Ano • n: Tamaño de la muestra • M: Promedio • mg: Miligramos • mm: Milímetros • ml: Mililitros • np2: Eta cuadrada • NPY: Neuropéptido Y • OMS: Organización Mundial de la Salud • p: Significancia estadística • POMC:Proopiomelanocortina • r: Correlación • R: Regresión • ZDF: Zucker Diabetic Fatty Rat XIV RESUMEN La obesidad es un problema de salud pública que se ha ido incrementando considerablemente a través de los años. Aunque se conoce que las causas de dicha enfermedad son multifactoriales, el consumo de una dieta alta en grasa y en carbohidratos es una de las causas más importantes. Se ha comprobado que este tipo de dieta induce a la obesidad y a otros problemas de salud asociados a esta patología. Actualmente existe en el mercado una oferta de alimentos con alto contenido de carbohidratos simples y grasa que ha provocado que el ser humano tenga más acceso a este tipo de alimentos. La investigación realizada constituye una prueba piloto del proyecto "Establecimiento de un modelo animal de obesidad inducida por la dieta" y tuvo como objetivo el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la ingesta de una dieta de cafetería con alimentos disponibles para la población costarricense. Para este estudio se utilizaron 16 ratas Wistar macho, de las cuales ocho fueron expuestas a una dieta estándar y ocho a la dieta de cafetería con alimentos que están disponibles en nuestra población, por un tiempo de ocho semanas. Se realizaron mediciones del consumo de alimentos para determinar el impacto del tipo de dieta en los parámetros biométricos y bioquímicos. Se determinó que el modelo de alimentación de dieta de cafetería formulada con alimentos disponibles y consumidos por la población costarricense provocó una ganancia de peso corporal y adiposidad significativas, resultando así, un modelo robusto para la inducción de la obesidad y para el estudio de las alteraciones asociadas a esta en proyectos futuros. l. INTRODUCCIÓN La obesidad es considerada un trastorno metabólico y nutricional, causada por un desbalance entre la ingesta y el gasto energético. Esta modificación del balance energético se debe a causas multifactoriales que resultan de una interacción entre diversos factores ambientales y la carga genética (Pereira y Palay, 2015). Actualmente, la obesidad es vista como un problema de salud pública a nivel mundial debido al efecto negativo que ejerce sobre la calidad de vida de las personas que presentan esta condición y la carga económica del tratamiento médico de las enfermedades asociadas a la misma (García, García, Rodríguez y Gálvez-Gonzáles, 201 O). La obesidad se considera un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades crónicas no transmisibles, aumenta el riesgo de muerte prematura y la demanda sobre los servicios de salud (Fernández, 2016). Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la obesidad es "la epidemia del siglo XXI". Para el año 2014, más de 1900 millones de personas adultas tenían sobrepeso y 600 millones presentaban obesidad (OMS, 2016); además, alrededor de 42 millones de niños menores de cinco años tenían sobrepeso u obesidad. (Fernández, 2016). Costa Rica no es la excepción al panorama anterior, la última Encuesta Nacional de Nutrición (2008-2009) muestra que un 64,5% de la población presenta sobrepeso y obesidad (Ministerio de Salud, 2014). Si se compara con las encuestas anteriores, se puede observar un aumento considerable de personas que padecen esta patología. En la población infantil y adolescente esta tendencia en el incremento de la condición se mantiene, para el momento en que se publicó esta encuesta, cerca del 20% perteneciente a este grupo etario presentaba sobrepeso u obesidad, condición que se ha asociado con una pobre calidad nutricional de los alimentos consumidos y una baja o ausente práctica de actividad fisica (Ministerio de Salud, 2014). Según el último censo escolar realizado en Costa Rica, el 33% de la población entre los 6 y 12 años presenta sobrepeso y obesidad (Ministerio de Salud y Ministerio de Educación Pública, 2017). La obesidad, declarada una patología por la OMS en el 2015, conlleva una alta tasa de morbilidad y mortalidad. Se calcula que anualmente mueren 2,6 millones de personas a causa del exceso de peso. Entre las muchas consecuencias que se han asociado a esta 2 condición, se tienen la aparición o desarrollo de enfermedades crónicas como la diabetes mellitus tipo 2, hipertensión arterial, hipercolesterolemia y diversos tipos de cáncer (García et al., 2008). Diversas investigaciones se han dedicado al estudio de la obesidad con el fin de encontrar un tratamiento para esta condición metabólica, por medio de modificaciones en el ambiente, estilo de vida o del uso de fármacos, y con ello reducir su prevalencia (Campos et al., 2012; Hemández, 2004; Tschop y Heiman, 2001). Los modelos animales han sido cruciales en la investigación experimental para el estudio de la obesidad, esto gracias a las características compartidas tanto en la génesis como en el desarrollo de esta patología en los humanos y sus comorbilidades, por ejemplo, la resistencia a la insulina, hiperglucemia, diabetes y otras enfermedades o condiciones inflamatorias (Lutz y Woods, 2012). Como se mencionó anteriormente, la cantidad y calidad de los alimentos consumidos es uno de los factores asociados al desarrollo de la obesidad, por lo que muchos de estos modelos animales buscan evaluar variables como la ingesta de alimentos, los cambios en el tejido graso y las alteraciones en las concentraciones plasmáticas de leptina, insulina, glucosa, entre otros rasgos biológicos asociados con la etiología de la obesidad (Lutz y Woods, 2012). Actualmente, se han descrito diversos modelos animales experimentales para el estudio de la obesidad, los cuales se llevan a cabo mediante la modificación genética o la administración de dietas modificadas (Ríos, 2011). Una de las ventajas de los modelos animales es la posibilidad que ofrecen de controlar una gran cantidad de variables, entre ellas la calidad de la dieta (Angelova y Boyadjlev, 2013). Según Lutz y Woods (2012), en general, los mamíferos que se mantienen en un espacio limitado con acceso libre a la comida desarrollan obesidad. La elección de la especie animal a utilizar depende de los objetivos del estudio. La mayoría de los animales utilizados en estos modelos son roedores, principalmente ratas y ratones, a quienes se les brinda una dieta determinada. El hecho de que las ratas sean una de las especies más utilizadas radica en las características fisiológicas, bioquímicas y conductuales compartidas con el ser humano y en la forma en que desarrollan obesidad (Lutz y Woods, 2012). Además, son mamíferos que 3 tienen órganos similares en forma, estructura y fisiología al de los humanos (Hickman, Johnson, Vemulapalli, Crisler y Shepherd, 2017) y son utilizadas también por las similitudes genéticas que comparten con los humanos; por lo que también presentan similitudes en la fisiopatología de distintas enfennedades. Utilizar este animal para investigaciones biomédicas también representa un menor costo, junto con la facilidad de manipulación y la ventaja de que presentan un ciclo de vida corto (NIH, 2002). En línea con lo anterior, la rata de la cepa Wistar (Rattus Novergicus) ha sido una de las más utilizadas como biomodelo, ya que posee un conjunto de características adecuadas para la investigación biomédica, nutricional y toxicológica, en la cual se han modelado una gran variedad de condiciones patológicas que afectan al ser humano. La investigación en un modelo animal exige el control estricto de diversas variables para conseguir resultados reproducibles garantizando una posible extrapolación de los resultados al modelo humano (Cossio-Bolaños, Campos, Vargas, Tadeu, Fogaca, y De Arruda, 2013). Resulta importante que el modelo de alimentación elegido para estudiar la obesidad -su génesis y consecuencias- comparta la máxima cantidad posible de características con la dieta del ser humano. Considerando esto, se ha optado por dietas hipercalóricas e hiperlipídicas como modelos para el desarrollo de la obesidad en animales, debido a las semejanzas en la respuesta metabólica derivada de ese tipo de dietas en seres humanos (Campos et al., 2012). Uno de los métodos recomendados para el estudio de la obesidad es el uso de dietas con un aporte energético proveniente de las grasas superior al 40% (Paredes et al, 2009). Estas dietas se caracterizan por un patrón alimenticio hiperlipídico e hipoproteico, con un elevado contenido de azúcares simples, energéticamente densos y un deficiente aporte de fibra (Goularte, Ferreira y Sanvitto, 2012). Estos modelos se asocian con la aparición de hiperfagia, aumento en el peso corporal, del tejido adiposo, de los niveles circulantes de leptina, intolerancia a la glucosa, resistencia a la insulina, hiperinsulinemia, y un aumento de la respuesta proinflamatoria (Goularte et al., 2012; Acutan, 2015). En la comunidad científica costarricense no se ha implementado ni validado un modelo animal de obesidad inducida por la dieta. Por lo tanto, esta investigación espera 4 proponer un protocolo de alimentación a partir de la "dieta de cafetería'', incorporando alimentos de consumo humano que están disponibles para la población costarricense, y que se adecuen a las características de una dieta con alimentos energéticamente densos y fuente tanto de azúcares simples como de grasas, principalmente saturadas. Se espera que los datos obtenidos en esta investigación constituyan una fase previa al establecimiento de un modelo animal de obesidad en Costa Rica. Dicho modelo será de gran utilidad para el desarrollo de investigaciones futuras referentes a la obesidad y factores asociados. Algunas de las posibles investigaciones que se espera desarrollar con un modelo de obesidad animal son: 1) factores neurobiológicos comunes de susceptibilidad para el desarrollo de adicciones y obesidad; 2) obesidad materna, crianza y factores epigenéticos asociados; 3) efectos neurobiológicos, metabólicos y conductuales como consecuencia de la obesidad crónica; dichas investigaciones podrían ser desarrolladas en la Universidad de Costa Rica. Este Trabajo Final de Graduación correspondió al estudio piloto del proyecto 742- B5-A30: "Establecimiento de un modelo animal de obesidad inducida por la dieta" inscrito en el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA) y en la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica, y tuvo como objetivo caracterizar un modelo animal de obesidad inducida con la dieta de cafetería. El proyecto es multidisciplinario y se realiza en colaboración con el INISA, el Instituto de Investigaciones Psicológicas, el Centro de Investigación en Neurociencias, la Escuela de Medicina y el Laboratorio de Ensayos Biológicos de la Universidad. Este proyecto fue ganador del Fondo Especial de Estímulo a la Investigación 2016 de la Vicerrectoría de Investigación, por lo que cuenta con suficiente financiamiento para su desarrollo. Además, en él participan investigadores con an1plia experiencia en el manejo y uso de modelos animales, bioquímica y nutrición. 5 A. Alcances y Limitaciones Como se indicó anteriormente, esta investigación formó parte del proyecto "Establecimiento de un modelo animal de obesidad inducida por la dieta", por cuanto los datos recolectados en esta fase constituyen una referencia importante para el proyecto. Junto a lo anterior, el ofrecer un modelo animal de obesidad en general puede ser de gran utilidad para diversos institutos y centros de investigación de la Universidad de Costa Rica interesados en la investigación de dicha patología, dada su importancia epidemiológica en la actualidad. Para el desarrollo de esta investigación se utilizó como muestra ratas macho de la cepa Wistar, lo cual puede ser una limitación en la generación y establecimiento de los resultados y comprensión integral del fenómeno de la obesidad, al excluir aquellas consecuencias producto del metabolismo y neuroquímica del organismo de las hembras. Finalmente, aunque los modelos animales han sido de suma utilidad en la investigación de la obesidad, una limitación de estos es que algunos de los hallazgos podrían no extrapolarse a las condiciones en humanos, desventaja generalizada que se presenta con el uso de modelos animales. II. MARCO REFERENCIAL A. Obesidad 1. Definición y prevalencia del sobrepeso y la obesidad. Según lo establece la OMS, el sobrepeso y la obesidad son definidos como la acumulación excesiva de tejido graso o adiposo, que trae consecuencias perjudiciales para la salud (OMS, 2016). Otro de los criterios aceptados para la definición de la obesidad es la utilización del indicador de índice de masa corporal (IMC) (Vargas, 2014). El IMC permite el diagnóstico clínico de bajo peso, peso normal o normopeso, sobrepeso y obesidad y consiste en una relación entre la masa corporal y la talla del individuo (Komaroff, 2016). Un IMC en seres humanos de 25-29,9 kg/m2 indica sobrepeso mientras que si es superior a 30-35 kg/m2 es obesidad (Seidman y Cheskin, 2011; OMS, 2016). La obesidad se trata de un problema a menudo subestimado pero con repercusiones potencialmente dañinas para la salud (Moreno, Monereo y Álvarez, 2000). Según lo reporta 6 la OMS (2016), para el año 2014; 600 millones de personas presentaban obesidad, esto representa un 13% de la población adulta y 1900 millones de personas presentaban sobrepeso para un 39% de la población mundial. En Costa Rica, los datos del último Censo Escolar, realizado en el año 2016; muestran que el 34% de la población de niños y niñas de 6 a 12 años presenta sobrepeso y obesidad (Ministerio de Salud y Ministerio de Educación Pública, 2017), en adolescentes de 13 a 19 años, el sobrepeso y la obesidad representa un 20,8% de la población, en mujeres de 20-44 años es de un 59,7% y para los hombres de edades entre los 20 a 64 años es de un 62,4% (Ministerio de Salud, 2014). La obesidad representa un riesgo para la salud, ya que se ha visto que las personas con esta condición son más propensas a desarrollar hipertensión, diabetes mellitus tipo 2, resistencia a la insulina, enfermedades cardiovasculares, hipertrigliceridemia, tendencia a desarrollar trombosis por cáncer de endometrio en la mujer y cáncer colorrectal en el hombre (Herrera, Goria, Femández, Aranda, Manzo y Hemández, 2015). Asimismo, está relacionada con un aumento en la mortalidad, cada año mueren al menos 2,8 millones de personas a causa de la obesidad y el sobrepeso (OMS, 2016). 2. Factores asociados a la obesidad Aunque se conoce que los factores genéticos intervienen en la regulación de la composición corporal y la respuesta metabólica a la dieta, el creciente aumento en la prevalencia de esta condición no puede explicarse exclusivamente a partir de los factores de susceptibilidad genética (Hariri y Thibault, 2010). Melanson et al. (2012), proponen que la obesidad es causada por perturbaciones en el balance de la ingesta de alimentos y el gasto de energía, lo cual es regulado por un complejo sistema fisiológico que requiere la integración de señales periféricas y centrales coordinadas por el sistema nervioso central. Para Hariri y Thibault (2010) existen diferencias individuales en la susceptibilidad genética, influenciada por factores del ambiente como la dieta. González (2013) expone que el aumento en el consumo de carbohidratos, especialmente azúcares simples y grasas saturadas, la disminución en la ingesta de 7 vegetales y el bajo nivel de actividad fisica, representan las causas más importantes en el desarrollo de este problema de salud a nivel mundial. Actualmente, se incluye como causante de la obesidad el surgimiento de la industrialización de los alimentos, el cual ha permitido a la población un mayor acceso a alimentos altamente procesados, fuente de grasa y carbohidratos simples, provocando modificaciones en la composición de la dieta habitual de las personas, un aumento en el número de calorías consumidas y en el número de comidas diarias realizadas (González, 2011)_ Las características de los alimentos previamente descritas coinciden con el patrón de los alimentos consumidos por la población costarricense_ Datos recuperados del proyecto: "Balance energético y factores asociados a la obesidad en la población costarricense'', indican que algunos de los alimentos consumidos en mayor medida son las bebidas de fruta o té azucaradas, las galletas con relleno, los chocolates o confites, los cereales de desayuno azucarados, snacks horneados con sabor a queso, los embutidos como la mortadela o salchichas, entre otros. Otra investigación costarricense mostró que el 50% de los alimentos que integran las meriendas infantiles son procesados industrialmente, entre estos alimentos se encuentran: jugos de fruta azucarados, galletas, mortadelas y además una escasa inclusión de frutas y vegetales frescos en este tiempo de comida (Ureña, 1997). Un aumento en el consumo de productos de origen animal, bebidas azucaradas con un elevado contenido calórico y comidas ricas en grasas, favorece un cúmulo excesivo de grasa corporal (González, 2013)_ Las condiciones de vida actuales estimulan a las personas al consumo de alimentos ya preparados y procesados, lo que lleva a un control de la calidad de la dieta prácticamente nulo y a una reducción en la actividad fisica realizada diarian1ente (González, 2013)_ Además, se han determinado algunos factores psicosociales que pueden inducir tanto el desarrollo como mantenimiento de la obesidad_ Según Martínez, López-Espinoza, Franco-Paredes, Diaz y Aguilera (2009), en Latinoamérica se ha visto una transición en los patrones de alimentación sustituyendo aquellos autóctonos por alimentos procesados, que se distinguen, de los primeros, por un contenido elevado de almidones, grasas y otros aditivos con repercusiones nocivas para la salud_ 8 Otros factores que han contribuido al cambio en los patrones alimenticios son los espacios donde actualmente se accede a los alimentos, los horarios de trabajo, el tiempo dedicado a la alimentación es cada vez menor. El estudio del comportamiento alimentario de diversas poblaciones ha encontrado que los sujetos que se alimentan en cafeterías o con servicios tipo buffet tienden a aumentar su peso corporal (Martínez et al., 2009). Martínez y colaboradores (2009), citan a Treit, Spetch y Deustch (1982), quienes asociaron como factores involucrados en la obesidad la palatabilidad, la variedad y la composición de los alimentos. Según estos, la presentación y el sabor de los alimentos incrementan el consumo de los mismos. Esta es una conducta también descrita en animales. Se ha visto que el consumo de alimentos aumenta cuando se les presentan diferentes tipos de alimentos en comparación con la exposición a un solo alimento, aun cuando se mantiene el valor energético de los mismos. Martínez et al. (2009) reportan como características mediadoras en la ingesta de alimentos la forma, color, sabor y textura principalmente. 3. Fisiopatología de la obesidad. Termodinámicamente la obesidad resulta como producto de un balance calórico positivo, ya sea por una disminución en el gasto energético, aumento de la ingesta energética o ambos (Baudrand, Arteaga y Moreno, 201 O). La energía consumida proviene básicamente de tres fuentes: carbohidratos, grasas y proteínas. Todo exceso de energía proveniente de estas moléculas se transforma en energía química que se almacena como tejido graso (González, 2013). En estos procesos de regulación de la ingesta de alimentos y del gasto participan numerosos factores neuroendocrinos (Morales y Carvajal, 201 O) y diferentes tipos de órganos y tejidos como el sistema nervioso central, el sistema digestivo, el páncreas, el hígado y el tejido adiposo (Álvarez et al., 2009). Respecto a los procesos fisiológicos y moleculares implicados en la modulación del peso corporal, se ha identificado la importancia de señales pancreáticas y gastrointestinales en la regulación de la ingesta a corto plazo y del adipocito y la leptina en la regulación a largo plazo (Álvarez et al., 2009). En los adipocitos se ha identificado la expresión de genes que codifican para péptidos encargados de transmitir señales que promueven la ingesta de 9 alimentos y la saciedad, genes implicados en el crecimiento y diferenciación de los adipocitos y genes implicados en el control del gasto energético (González, 2013). Uno de los genes que se expresa en el adipocito es el gen Ob, localizado en el cromosoma 7, cuyo producto génico corresponde a la leptina. La leptina es un péptido compuesto por 167 aminoácidos. En los roedores, el gen que codifica para esta hormona se localiza en el cromosoma 6 (Morales y Carvajal, 2010). La leptina de la rata y la del humano mantienen una secuencia similar, en un 83%. Tanto en la rata como en el ser humano la síntesis de leptina es proporcional a los almacenes de grasa en el cuerpo, por tanto, un incremento del tejido adiposo implica un aumento en las concentraciones circulantes de la hormona (Morales y Carvajal, 2010; Vásquez y Ulate, 2010). El hipotálamo, a través de la leptina y otras hormonas, controla la ingesta energética mediante la activación de sistemas efectores catabólicos que promueven una reducción en la adiposidad, por un efecto anorexígeno; sin embargo, en sujetos con obesidad se ha presentado cierta resistencia a la acción de esta hormona (Palma y Iriarte, 2012). La leptina ejerce su efecto a través de mecanismos implicados en la oxidación de las grasas y el gasto energético. Diversas investigaciones sugieren que después de ciertas concentraciones de leptina, el sistema de transporte hematoencefálico se satura, esto debido a una alteración en sus receptores; esta resistencia puede desarrollar en el individuo hiperfagia y alterar la regulación neuroendocrina de la ingesta (Morales y Carvajal, 201 O), situación que se presenta en sujetas obesos (Vásquez y Ulate, 201 O). La leptina actúa en el núcleo arqueado, núcleo ventromedial medial, y el núcleo dorsomedial medial, donde inicia una cascada de señales que inhiben a algunos neuropéptidos orexígenos. En el núcleo arqueado la leptina disminuye la producción del neuropéptido Y (NPY), el cual aumenta la ingesta de alimentos y la producción de insulina por la vía parasimpática. Esto genera la sobreactividad lipogénica en el hígado, un aumento en el tejido adiposo y una disminución de la utilización de la glucosa por el músculo esquelético debido a la insulinoresistencia (Morales y Carvajal, 2010). Igualmente, la leptina participa en la regulación del peso corporal estimulando la liberación de tirotropina a través del sistema nervioso simpático. Aunado a esto, la estimulación de receptores 10 noradrenérgicos modulan el peso corporal al estimular los receptores alfa 1 y beta 3, produciendo una disminución en la ingesta y un aumento en el gasto energético. Además, la activación de estos receptores aumenta la expresión de la proopiomelanocortina (POMC) y disminuye la síntesis de la proteína relacionada con el gen agouti (AgRP, por sus siglas en inglés) (González, 2013). Otro de los procesos importantes en el control del peso y el apetito es el de la saciedad, la cual resulta de la interacción y acción coordinada de señales tanto humorales como neurales que tienen su origen principalmente a nivel del tracto gastrointestinal (Vásquez y Ulate, 2010). Los niveles de NPY, sintetizado en el intestino, disminuyen por efecto de la leptina. Este neuropéptido es uno de los estimuladores del apetito endógeno más importantes en el organismo y además tiene una acción anabólica (González, 2013). De acuerdo con Vásquez y Ulate (2010), la deficiencia de leptina elimina la eficacia de las señales de saciedad. Se ha reportado también una respuesta cerebral ante la presencia de nutrientes como azúcares, aminoácidos y ácidos grasos. La proteína quinasa dependiente de AMP (AMPK, por sus siglas en inglés), se ha destacado como sensor de los niveles de nutrientes. La AMPK se activa ante señales que disminuyen los niveles de trifosfato de adenosina (ATP) o condiciones de eficiencia energética (Vásquez y Ulate, 2010). Ante incrementos en la concentración de leptina aumenta la producción de la AMPK, lo que favorece el control o pérdida de peso (Fuentes, Sanatana, Olmedillas, Guadalupe, Calbet, Guerra, 2010). Además, se han identificado una serie de mecanismos motivacionales, en los cuales tanto el agua como los alimentos actúan como estímulos placenteros que activan la liberación del neurotransmisor dopamina a nivel del área tegmental ventral (ATV) con proyecciones al núcleo accumbens, promoviendo tanto la búsqueda como el consumo de alimentos. Estos circuitos de recompensa cerebral se ven afectados por las concentraciones de leptina e insulina, las cuales tienen acción en los receptores del ATV (Vásquez y Ulate, 2010). Igualmente, la serotonina, otro neurotransmisor, participa en la regulación de la cantidad de alimento ingerido y la selección de macronutrientes, por ejemplo, el aumento 11 en la secreción de serotonina se asocia con una disminución en la ingesta de alimentos fuente de ácidos grasos (González, 2013). Los péptidos intestinales como la colecistoquinina (CCK), el péptido liberador de gastrina y la bombesina actúan disminuyendo la ingesta de alimentos. La insulina, otra de las moléculas implicadas, tiene una acción anabólica que favorece la captación de glucosa y el almacenamiento de lípidos (Álvarez et al., 2009; González, 2013). La grelina, sintetizada en la mucosa gástrica, más bien tiene un efecto orexígeno. Actúa a nivel hipotalámico, ya sea por medio de la circulación sanguínea o por su producción intra-hipotalámica. Algunos estudios han encontrado niveles plasmáticos elevados de grelina en situaciones de balance energético negativo (Álvarez et al., 2009); sin embargo, en sujetos obesos también se ha reportado una alteración en la regulación ejercida por este péptido. Finalmente, González (2013), indica que el sistema endocrino juega también un papel crucial en el control del peso por medio de los sistemas eferentes. Durante el desarrollo puberal, los esteroides gonadales como la testosterona aumentan el peso corporal magro en relación con la grasa; esta hormona disminuye conforme avanza la edad, aumentando con ello la grasa visceral y corporal. 4. Complícaciones asociadas a la obesidad. La obesidad conduce a un proceso inflamatorio crónico que afecta al tejido adiposo y su funcionamiento. Este exceso de grasa se ha asociado con un incremento en el riesgo de condiciones potencialmente mortales, entre las cuales se cita la diabetes mellitus tipo 2, el síndrome metabólico, las enfermedades cardiovasculares, el cáncer, la arteriosclerosis, entre otras (Reyes, 201 O). Asimismo, se ha encontrado cierta asociación entre el desarrollo de trastornos mentales, incluida la demencia, y la presencia de obesidad (Auer et al., 2015). Junto a lo anterior, la probabilidad de muerte es significativamente mayor en las personas con obesidad en comparación con aquellos individuos que mantienen un peso normal (Seidmand y Cheskin, 2011 ). De acuerdo con Reyes (201 O) el potencial patogénico de la masa grasa puede estar determinado por las características biológicas de esta. El tejido adiposo de la persona obesa 12 puede diferir en características como ubicación, desarrollo de redes vasculares, secreción de adipoquinas, actividad lipolítica, lipogénica y potencial de adipogénesis . Las características mencionadas se relacionan entre sí, potenciando el efecto nocivo del tejido adiposo alterado. Además, se da un aumento en la secreción de adipoquinas proinflamatorias que actúan aumentando la lipólisis y disminuyendo la adipogénesis. Lo anterior promueve la inflamación y el estrés oxidativo lo que conduce al desarrollo de la resistencia a la insulina y a las consiguientes alteraciones metabólicas (Reyes, 2010; Seidmand y Cheskin, 2011). La obesidad está vinculada con el estrés oxidativo, por el metabolismo de grasas y azúcares simples, las cuales tras un proceso de oxidación producen sustancias tóxicas como los productos de glicación avanzada (Lopes et al., 2016). Diversos estudios han documentado cómo el consumo de una dieta alta en energía y ácidos grasos saturados se relaciona con cambios en la inflamación y la integridad del cerebro, debido a la activación de la microglía (Auer et al., 2015), que son células del sistema nervioso central con una función principalmente inmunológica. B. Modelos de obesidad en roedores 1. Tipos de modelos animales de obesidad La utilización de animales en la investigación científica ha sido fundamental para el establecimiento y la validación de postulados en muchas áreas científicas como la biomédica, donde ha permitido el desarrollo de conocimiento y tecnologías importantes para la salud humana. En el campo de la obesidad, el uso de modelos genéticos animales ha sido clave en la comprensión de la biología de esta condición en humanos, así como en el conocimiento de las enfermedades asociadas a la misma como la diabetes, el cáncer, problemas de sueño, entre otros (Kanaski y Koya, 2011 ). Un modelo animal se define como un modelo biológico para investigar y comprender las causas, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades que afectan al humano y a los animales. Estos animales requieren características genéticas y sanitarias definidas, ser criados en ambientes controlados que respeten los requerimientos de la especie, con el correcto cumplimiento de los principios éticos y de bienestar animal. Una 13 selección adecuada del modelo animal depende de la especie, cepa y de la calidad del animal (Hemández, 2006). Los diversos modelos experimentales en animales para el estudio de la obesidad se llevan a cabo mediante la modificación genética o la administración de dietas modificadas (Ríos, 2011 ). Como se mencionó anteriormente, en la mayoría de los modelos animales de obesidad se utilizan roedores, principalmente ratas y ratones, porque suelen desarrollar obesidad cuando se les expone libremente a dietas hipercalóricas (Hariri y Thibault, 201 O; Lutz y Woods, 2012; Suárez, Perera, Clapés, Femández y Egaña, 2013) De acuerdo con Lutz y Woods (2012), en el campo de la obesidad se han propuesto modelos monogénicos, donde uno de los genes se inactiva o se trunca su funcionamiento. Por ejemplo, modelos con mutaciones en los genes que participan en la vía de señalización de la leptina en el hipotálamo desarrollan el fenotipo de obesidad mórbida. Este modelo incluye animales que no producen leptina o tienen insensibilidad a la acción de la hormona, debido a mutaciones en el receptor de la leptina (Lutz y Woods, 2012). También se han descrito modelos llamados poligénicos, donde la obesidad es inducida por medio de la administración de dietas altamente energéticas, en este tipo de modelos algunas ratas de la misma especie desarrollan obesidad y otras no, donde se presume que hay distintos fenotipos de obesidad (Lutz y Woods, 2012). Los modelos poligénicos podrían explicar de mejor manera la obesidad, dado que estos representan mejor la interacción entre la expresión génica, las hormonas y proteínas señalizadoras, y el ambiente (Morales y Carvajal, 2010). También existen modelos animales de obesidad en los que los animales se exponen a dietas compuestas por alimentos con un perfil nutricional similar a la dieta occidental, este modelo se conoce como modelo de obesidad inducida con la dieta de cafetería (ver más adelante sección C). La condición de obesidad que se observa en estos animales parece ser producto de la hiperfagia (Ramirez y Friedman, 1990; Castro, Pomar, Picó, Sánchez, y Palou, 2015; Johnson et aL , 2016). El exceso en el consumo se asocia con la alta palatabilidad de los alimentos, que lleva a los animales a aumentar la cantidad y la frecuencia de consumo (Lutz y Woods, 2012). 14 2. Modelos de obesidad en roedores. De acuerdo con Ríos (2011), uno de los modelos de obesidad más descrito es el ratón Agouti (A vy/a), en el cual los animales son portadores del alelo obeso 1 (A vy) y muestran una disminución en la metilación del alelo A vy; esto permite la expresión del gen Agouti, generalmente silenciado, lo cual genera obesidad ante el bloqueo en las señales hipotalámicas, insulínicas y de leptina relacionadas con la saciedad. Otro modelo genético es el de la rata Zucker (faifa) o ZDF (Zucker Diabetic Fatty Rat), el cual posee un fenotipo característico obeso. Este modelo fue publicado por el grupo Zucker para el año 1961 (Zucker y Zucker, 1961). Zucker tiene la particularidad de portar una mutación fatty, de manera que aquellos animales homocigotos para el alelo fa son obesos desde edades tempranas, inclusive para la semana 14 reportan una composición corporal con un porcentaje de grasa superior al 40%. Diversos autores coinciden en que el modelo Zucker no es el modelo más óptimo para estudiar el efecto de una dieta en la inducción de obesidad, dada su predisposición genética (Ríos, 2011; Lutz y Woods, 2012; Sanchez, Elks y Stephens, 2014). De acuerdo con Marques et al. (2015), los principales factores que inducen a la obesidad son el comportamiento y los factores ambientales, entre ellos los relacionados con la dieta, más que los cambios genéticos, por esa razón los modelos poligénicos donde se utiliza la dieta para inducir obesidad son mejor aceptados para el estudio de la misma, dado que modela mejor las condiciones que predisponen a la obesidad en humanos. En este tipo de aproximaciones, las cepas Wistar y la Sprague-Dawley son las más utilizadas. Estas cepas resultan ser modelos de amplia utilidad en la investigación científica debido a la similitud y homología de su genoma con el del ser humano (Suárez, Perera, Clapés, Femández y Egaña, 2015). Cuando los científicos compararon el genoma humano con el de la rata, descubrieron que más del 90% del genoma de la rata era similar al del ser humano (NIH, 2012). El uso de la rata Wistar (por sus características genéticas); permite el estudio de la obesidad simulando un ambiente relacionado con el consumo elevado de grasa y azúcares simples, factores determinantes en el desarrollo de la obesidad a nivel mundial (Ríos, 2011 ). 15 3. Rata W istar La rata de Wistar, científicamente, se clasifica de la siguiente manera (Olazo, 2010): • Orden: Rodentia • Suborden: Myomorpha. • Familia: Muridae • Género: Rattus • Especie: norvegicus • Cepa: Wistar. Este roedor es un animal albino y se clasifica como rata parda. Se caracteriza por su adaptabilidad a diferentes condiciones. Se reproduce fácilmente y es posible producirlos en condiciones libres de gérmenes y enfermedades. En cuanto al peso de estos animales, el macho adulto oscila entre los 250-520 gramos (Olazo, 2010). 4. Obesidad en ratas. En las ratas el peso es un indicador fiable para valorar el sobrepeso y la obesidad, pues generalmente corresponde a un exceso de grasa. Aunque ninguna medida de peso bruto contempla de manera directa la composición corporal, en general es un muy buen indicador no invasivo del crecimiento somático y del estado nutricional (Cossio-Bolaños et al., 2013) Algunos autores han definido un aumento del 10-25% en el peso corporal, con respecto a animales control, como obesidad moderada y un aumento mayor a 25% como obesidad severa (Hariri y Thibault, 201 O). Aunado a lo anterior, índices similares a las medidas antropométricas han mostrado tener una correlación positiva con el perfil de lípidos y grasa c01poral en animales de laboratorio (Novelli et al., 2007), por lo que se usaron estas medidas para caracterizar el modelo de la presente investigación. 16 Por su parte, un estudio realizado por Cossio-Bolaños y colaboradores (2013) concluyó que las curvas de referencia sirven para diagnosticar, seguir y clasificar en grupos específicos, en función del estado nutricional y así extrapolar las fases de crecimiento somático de la rata de laboratorio al modelo humano. Dicho estudio se realizó en Brasil, donde se utilizaron 731 ratas macho Wistar, considerando un rango de edad de los 21 hasta los 112 días y que no hubiesen recibido ningún tipo de tratamiento e intervención fisica. En este estudio se construyeron curvas de percentil de peso corporal por separado en función de la edad cronológica y la maduración somática, mediante el método LMS20. Se utilizó un método de transformación para normalizar los datos en cada edad y nivel, aplicándose el procedimiento de penalización para crear tres curvas suaves: L(t) Box-Cox power, M(t) mediana y S(t) Coeficiente de variación. Estos tres parámetros permiten construir la curva en relación a cualquier centil que se desee (Cossio-Bolaños et al., 2013). En la siguiente tabla se muestran los valores de referencia propuestos por Cossio- Bolaños et al. (2013), para la valoración del peso corporal en función de la edad cronológica, en las ratas Wistar macho. Tabla L Valores de referencia para el peso corporal (g) para ratas macho en función de la edad cronológica (Cossio-Bolaños et al., 2013). Edad L M s P3 PIO P25 P50 P75 P90 P97 días) 21 0,38 62,71 0,16 44,40 50,10 56,20 62,70 69,70 77,20 85,10 28 0,59 101,47 0,15 73,30 82,30 91,70 101,50 111,70 122,30 133,30 35 0,79 143,12 0,13 105,90 118,00 130,40 143,10 156,00 169,20 182,50 42 0,98 185,78 0,12 141,00 155,90 170,80 185,80 200,70 215,70 230,70 49 11,63 226,30 0,11 176,30 193,20 209,90 226,30 242,60 258,60 274,60 56 13,04 263,28 0,10 210,10 228,30 246,00 263,30 280,30 296,90 313,30 63 13,89 295,93 0,09 241,00 259,80 278,10 295,90 313,30 330,40 347,10 70 14,16 323,68 0,08 267,80 286,90 305,50 323,70 341,40 358,80 375,80 77 13,89 346,57 0,08 290,10 309,40 328,20 346,60 364,60 382,30 399,70 84 13,19 365,46 0,08 308,20 327,60 346,70 365,50 383,90 402,10 420,00 91 12,28 380,98 0,08 322,40 342,20 361,70 381,00 400,00 418,90 437,60 98 11,14 393,78 0,08 333,30 353,60 373,80 393,80 413,40 433,40 453,00 105 10,07 404,79 0,08 342,00 363,00 383,90 404,80 425,60 446,60 467,00 112 10,09 415,12 008 349,70 371 50 393 30 415,10 436 90 458,70 480 50 L: Box-Cox power, M: mediana, S: Coeficiente de variación 17 Suárez y colaboradores (2013), presentan los siguientes rangos para la valoración nutricional haciendo uso de las curvas de crecimiento: P97: obesidad. Otro indicador utilizado en la determinación del estado nutricional del animal es el Índice de Lee, el cual se calcula con la raíz cúbica del peso corporal en gramos, dividido entre la longitud hocico-ano (LHA) en centímetros. Este parámetro es similar al IMC en humanos. Un valor igual o menor a 0,31 O es considerado como normal, mientras que valores mayores son característicos de la rata obesa. (Hariri, 2011). C. Dieta de Cafetería El patrón de alimentación de la dieta occidental combina niveles elevados de ácidos grasos y azúcares, lo que resulta en alimentos energéticamente densos y de alta palatabilidad. Aquellos alimentos que se consideran ultra-procesados podrían estar aportando el 60% de las calorías de la dieta y el 90% de la fuente de azúcares agregados consumidos. La dieta de cafetería es el modelo de alimentación animal que mejor refleja las características obesogénicas de la dieta de los humanos (Gómez-Smith et al., 2016). La dieta de cafetería es un modelo bien establecido para el estudio de la obesidad en animales. Se caracteriza por un patrón de alimentación hiperlipídico e hipoproteico, con un elevado contenido de alimentos fuente de azúcares simples, de alta palatabilidad y con un aporte deficiente de fibra (Reynés, Díaz-Rua, Cifre, Oliver y Palau, 2014). La dieta de cafetería, o de alta palatabilidad fue diseñada por Bemer y Sclafani en 1976. En esa ocasión se utilizaron productos de supennercado energéticamente densos que fueron ofrecidos a los animales de manera ad libitum, es decir con acceso libre. Estas ratas aumentaron rápidamente de peso y sus principales conclusiones fueron que esta dieta provocaba hiperfagia (Reynés et al., 2014 ). Son muchos los estudios que han tratado de caracterizar las respuestas de los animales expuestos a dietas altas en grasas y azúcares simples (Speakman, Hambly, Mitchell y Krol, 2008). La alta palatibilidad de la dieta de cafetería, sus sabores y texturas variados parecen alterar el mecanismo homeostático normal para el balance de energía, 18 posiblemente mediante la activación del sistema de recompensa (Sampey et al., 2011). Este patrón es similar al observado en humanos con hábitos dietéticos no saludables (Castro, Pomar, Picó, Sánchez y Palou, 2015). Además, se ha documentado que dietas con una alta densidad energética alteran la regulación normal del apetito (Sampey et al., 2011) llevando a un aumento del peso corporal (Reynés, 2014). Aunado a cambios en el peso, la hiperfagia promovida por el consumo de la dieta de cafetería incrementa de manera especial el tejido adiposo en el organismo, y con ello causa algunas alteraciones metabólicas, por ejemplo, la insulinorresistencia y niveles elevados de glucosa plasmática (Sampey et al., 2011). Estas alteraciones no siempre se revierten cuando los animales se exponen a la dieta estándar (Castro et al., 2015). Según lo proponen Jurgonski, Juskiewicz y Zdunczyk (2014), la combinación de ácidos grasos saturados y alimentos fuente de carbohidratos simples como la fructosa, afecta desfavorablemente el perfil lipídico, causando hipertrigliceridemia, hipercolesterolemia y aumentando considerablemente el índice aterogénico. Un estudio donde se administró la dieta de cafetería durante 15 días a ratas machos y hembras jóvenes adultas, probó un aumento de la adiposidad y una disminución de la producción de adiponectina en tejido adiposo blanco. Esto se interpretó como un indicador temprano de obesidad, pues tanto en ratas como en los seres humanos, una disminución en la producción de adiponectina es considerado un indicador de obesidad (Lalanza et al., 2014). Este tipo de dieta no se encuentra definida con respecto a la distribución de macronutrientes, por las características de la misma. Reynés (2014), en su estudio establece una composición nutricional distribuida en un 27% de kilocalorías provenientes de los carbohidratos, 62% de grasa y 11 % de proteína. Por su parte, Castro y colaboradores (2015), expusieron a ratas Wistar al modelo de la dieta de cafetería y reportaron que la ingesta energética se distribuyó de la siguiente manera: 40,3% proveniente de carbohidratos, 46,3% de la grasa y el 13,4% de la energía se obtuvo de las proteínas. Gómez-Smith y colaboradores (2016) estudiaron el efecto de la dieta de cafetería para la caracterización de un modelo de síndrome metabólico en ratas Sprague Dawley. En esta investigación, la dieta de cafetería tuvo un aporte energético de un 40% proveniente de las grasas totales y un 13% de los ácidos grasos saturados. Con respecto a los carbohidratos 19 estos representaron el 49% del total de las calorías consmnidas y las proteínas el restante 11%. D. Dieta Estándar Una dieta estándar para una rata de laboratorio varia según la especie, en promedio, se le brinda por día 15-30 gramos de alimento estándar para cubrir sus necesidades nutricionales (Research diets Inc, 2017). Norroalmente se administra la alimentación en forma de pellets, lo cual les permite tomar el alimento con facilidad, y esto es importante en relación al comportamiento alimentario de las ratas. Se coloca el agua a disposición durante todo el tiempo. En una dieta estándar, las calorías se distribuyen, aproximadamente, de la siguiente manera: 27% de proteína, 13% de grasa y 60% de carbohidratos (LabDiet, 2015). Las ratas comen principalmente durante la noche y su comportamiento usual es llevar lo que están comiendo a un lugar donde puedan adoptar una postura que les permita sostener la comida en sus patas delanteras para morder o roer el alimento. Proveer el alimento en recipientes donde ellas puedan agarrar el alimento, las alienta a mantener ese comportamiento normal al comer (Animal Research Review Panel, 2007). III. OBJETNOS A. Objetivo General Establecer un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la ingesta de una "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. B. Objetivos Específicos • Seleccionar alimentos con base en su consumo regular en la población costarricense para ser ofrecidos a los animales, que posean información nutricional completa y que cumplan con las características de una dieta de cafetería. • Elaborar un protocolo de alimentación diario con los alimentos seleccionados para inducir obesidad en ratas macho Wistar. 20 • Determinar la ingesta diaria de energía y de macronutrientes de los animales. • Establecer una relación entre la densidad energética de los productos ofrecidos y la inducción de hiperfagia a partir del consumo de alimentos, energía y macronutrientes en los animales. • Evaluar el índice de masa corporal y la adiposidad después de una exposición de 8 semanas a la dieta de cafetería en ratas macho Wistar. • Evaluar los cambios en los niveles de glucosa, colesterol total, HDL, LDL, triglicéridos y ácido úrico después de una exposición de 8 semanas a la dieta de cafetería en ratas macho Wistar. IV. MARCO METODOLÓGICO El presente trabajo de investigación se realizó en el bioterio #2 del Laboratorio de Ensayos Biológicos (LEBi ®) de la Universidad de Costa Rica durante los meses de junio a agosto del 2017 (Anexo A). A. Tipo de estudio El presente estudio se realizó con un enfoque cuantitativo, con un diseño experimental prospectivo. Como ya se mencionó, esta investigación constituye una prueba piloto del proyecto "Establecimiento de un modelo animal de obesidad inducida por la dieta", inscrito en el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA), bajo el No 742-B5- A30. B. Población Ratas de Laboratorio, Wistar Hannover (HsdBrlHan: WIST). C. Muestra La muestra para esta investigación fue de 16 ratas macho de la cepa Wistar, de 22 días de nacidas, criadas en el bioterio del LEBi®. Todos los procedimientos experimentales 21 se realizaron de acuerdo con los lineamientos del Reglamento para el Cuido y Uso de Animales de Laboratorio de la Universidad de Costa Rica (CICUA-020-15). A partir de esta muestra, se establecieron dos grupos de estudio cada uno con ocho animales: el grupo comparativo o control (DC) y el grupo experimental (DCAF). Los criterios de selección de la muestra fueron: 1. Criterios de inclusión Ratas macho de la cepa Wistar adultas, aparentemente sanas. 2. Criterios de exclusión Presencia o desarrollo de alguna enfermedad. D. Operacionalización de variables. En el anexo B se presenta la definición conceptual y operacional y los indicadores para cada una de las variables analizadas en esta investigación. E. Dietas Para la presente investigación se utilizaron dos tipos de dieta. Todos los alimentos y bebidas fueron ofrecidos ad libitum. Las dietas utilizadas fueron las siguientes: a. Dieta estándar Tabla II Composición nutricional del alimento utilizado para roedores "Aguilar & Solís" Componente Análisis garantizado Porcentaje(%) Humedad Máximo 12 Carbohidratos Máximo 59,4 Proteína cruda Mínimo 22 Grasa Mínimo 6,08 Fibra cruda Máximo 5,81 Energía digestible Mínimo 3300 kcal/kg Sal común Mínimo 0,50 22 Ingredientes del alimento estándar según el fabricante: maíz amarillo, salvadillo de trigo, aceite de trigo, semolina de arroz, melaza de caña, cascarilla de soya, harina de coquito de palma africana, harina de soya, harina de subproductos avícolas, grasa vegetal, harina de trigo, harina de pescado, carbonato de calcio, cloruro de sodio, fosfato monocálcico, cloruro de Lisina, L-treonina, acetato de vitamina A, vitamina D3, DL-alfa- tocoferol acetato (vitamina E), bisulfito de nicotinamida, menadiona (vitamina K3), cloruro de colina, mononitrato de tiamina (Bl), riboflavina (vitamina B2), ácido nicótico, óxido de manganeso, yodato de calcio, butilhidroxitolueno, (B.H.T) (antioxidante), ácido propiónico (inhibidor de hongos). b. Dieta de cafetería Se diseñaron varias combinaciones de alimentos, las cuales se cambiaron diariamente. Se consideraron los siguientes valores para la distribución de macronutrientes: aproximadamente 10% de proteína, 40% de carbohidratos totales, de los cuales 20% fueron carbohidratos simples y 50% de grasa total con un aporte del 15% de grasa saturada. En el anexo C y D se presenta la información nutricional y comercial de los alimentos utilizados. Se incluyeron 48 alimentos de consumo humano, disponibles para población costarricense, que reportaban en su etiqueta nutricional al menos la siguiente información: carbohidratos totales, proteínas, grasas totales y valor energético; o bien que ésta información pudiese ser consultada en la base de datos de composición de alimentos de la United States Deparment ofA griculture (USDA), con el programa para el análisis del valor nutritivo de los alimentos, Valornut, de la Escuela de Nutrición, de la Universidad de Costa Rica o con el programa Nutrition Data System far Research (NDSR), de la Universidad de Minnesota ( USDA, 2017; UCR, 2017; University ofMinnesota, 2017). F. Recolección de datos l. Selección de los alimentos para la elaboración de la "DCAF" Primeramente, se seleccionaron alrededor de 30 alimentos (sólidos y líquidos), cuyo valor nutricional se asemejó al perfil de la dieta de cafetería. Segundo, los alimentos debían estar disponibles y ser consumidos por la población de Costa Rica, basado en los resultados 23 de consumo de alimentos en la población urbana costarricense con edades comprendidas entre los 15 y 65 años de edad, obtenidos del proyecto "Balance energético y factores asociados a la obesidad en la población costarricense", registrado en la Vicerrectoría de la Investigación bajo el No. 422-B2-320. Algunos de estos alimentos fueron galletas, cereales, jugos, quesos, embutidos, chocolates, leche, entre otros. Además, se consideraron aspectos como el estado físico del alimento y los cambios que pudiesen afectar la recolección de los sobrantes, luego de ser expuesto a los animales. Para esto, los alimentos se mantuvieron por un período de 24 horas en condiciones ambientales similares a las que estuvieron expuestos los animales durante el período experimental, pero sin la presencia de los animales. En esta fase, los alimentos que presentaran cambios importantes en su estado físico fueron eliminados del estudio. Una vez que se seleccionaron estos alimentos, se diseñó una serie de combinaciones acorde con la distribución de macronutrientes (grasa, proteína y carbohidratos) de la dieta de cafetería. Las combinaciones se fueron evaluando en el transcurso del experimento para determinar la preferencia de alimentos por parte de las ratas y la facilidad para la cuantificación del consumo, además, durante el experimento se incluyeron algunos alimentos adicionales a los seleccionados inicialmente, que cumplieran con las características previamente mencionadas. La lista de alimentos y sus respectivas marcas comerciales que se utilizaron para realizar las combinaciones de alimentos y bebidas de la DCAF se presentan en el anexo E. 2. Animales y condiciones de alojamiento Al iniciar la parte experimental, los animales se trasladaron al cuarto de animales del LEBi® para su respectiva aclimatación al día posnatal 22, luego del destete, y fueron alojados individualmente en jaulas de policarbonato (595mm x 380mm x 200mm}, con un ciclo de 12: 12 horas luz/día por dos semanas para permitir la aclimatación de los animales Y para la recolección de datos necesarios para la distribución de los animales. Durante el transcurso de todo el experimento se registró diarian1ente la temperatura y la humedad con promedio de 23,85ºC ± 0,14 (error estándar) y 59,85% ± 0,75, respectivamente. El lavado de jaulas y los cambios de cama (burucha) se realizaron dos veces por semana. Los 24 animales fueron asignados a dos grupos (n=8). Los grupos se establecieron mediante la técnica del balanceo considerando las siguientes caracteristicas de cada animal: peso, madre (para reducir la posibilidad de efectos del cuido materno y de la genética entre animales hermanos), cantidad de alimento estándar consumido en un período de 24 horas y los niveles basales en sangre de glucosa, colesterol total y triglicéridos. Los resultados de estas variables se pueden observar en el anexo F. Una vez establecidos los niveles de dichas variables para cada animal (ej . ambos grupos iniciaron con una varianza similar respecto a las variables de elección), los sujetos fueron asignados aleatoriamente a los grupos. El período experimental tuvo una duración de ocho semanas. 3. Exposición a las dietas. Un grupo de animales se expuso a la DCAF, que consistió en brindar a los animales diariamente una combinación de tres alimentos de consumo humano y el alimento estándar o una combinación de tres alimentos, el alimento estándar y una bebida hipercalórica. Los alimentos fueron ofrecidos a los animales en recipientes separados y en una cantidad suficiente que garantizara una exposición de aproximadamente 22 horas. Además, se les colocó diariamente un bebedero con 100 ml de agua y, los días que correspondía, 100 ml de la bebida. El grupo DC estuvo expuesto solamente al alimento estándar y agua ad libitum. En una jaula sin animales, se colocó la misma combinación de alimentos ofrecida a los animales para evaluar cambios en los alimentos, como hidratación o deshidratación; sufridos solo por la mera exposición al ambiente del bioterio. Los alimentos se cambiaron cada día durante seis días consecutivos a la semana, entre las 15:00-17:00 horas . Se escogió esa hora para que los alimentos estuvieran frescos previo al inicio del ciclo nocturno (6:00 pm), el cual es el período de mayor activación de la rata, donde tienen lugar 2/3 partes de los tiempos de alimentación. 4. Determinación del consumo de alimento. Los alimentos se pesaron en una balanza granataria antes de ser presentados a los animales, y al día siguiente, se pesó el sobrante para la determinación del consumo. Se recolectaron todos aquellos restos de alimentos que se encontraban fuera del recipiente, en las heces, en la burucha y se removió esta última para colectar restos de comida en la base 25 de la jaula de poli carbonato. El consumo de alimentos se determinó mediante la diferencia del peso inicial de los alimentos menos la cantidad sobrante. Este dato, además, se corrigió por pérdidas o ganancias de peso por la exposición ambiental, considerando los datos de pérdida o ganancia de los alimentos colocados en la jaula sin animales como factor de corrección. Los datos para la medición del consumo fueron recolectados en el instrumento mostrado en el anexo G. En el caso del consumo de agua y bebidas hipercalóricas, se utilizó una probeta para detenninar el volumen consumido. Tanto las bebidas como el agua fueron expuestas a condiciones ambientales en una jaula sin animales, para considerar pérdidas por goteo o colocación del bebedero. El cálculo del consumo de líquido se obtuvo por diferencia (ej. volumen pre-consumo - volumen post consumo) y considerando además la cantidad por pérdidas. Los datos para la medición del consumo de bebidas y agua fueron recolectados en el instrumento mostrado en el anexo l. Los cálculos correspondientes a la ingesta de energía y macronutrientes se realizaron por medio de las siguientes fórmulas: Energía (kcal): (Kilocalorías reportadas para el producto en 100 g x los gramos del alimento consumido por el animal) / 100 g. Macronutrientes: (Gramos del macronutriente reportados para el producto en 1O Og x los gramos del alimento consumido por el animal) / 100 g Eficiencia energética: (ganancia de peso (g)/ kilocalorías consumidas por el sujeto (kcal) 5. Mediciones biornétri as y metabólicas Durante seis días a la semana, se pesó a los animales por medio de una balanza granataria, además se midió la LHA al inicio y al final del expenmento. A partir de los datos anteriores se calculó el índice de Lee y el IMC, para determinar el estado nutricional del animal. 26 5. 1 Medición de peso y LHA Para la medición del peso el procedimiento consistió en colocar al animal en un recipiente sobre una balanza granataria, previamente tarada, y registrar el peso en gramos (g). La medición de LHA se determinó colocando al animal sobre una mesa en decúbito ventral utilizando una cinta métrica (cm), iniciando la medida en el hocico y enseguida ubicando el ano de la rata (punto donde nace la cola) para finalmente dar lectura a la medida. Los formularios para el registro del peso del animal y la LHA se encuentran en el anexo J. 5 .2 Índices relacionados con el estado nutricional de los animales a. Índice de Lee: raíz cúbica del peso corporal (g) /longitud en cm. b. Índice de masa corporal: peso corporal (g) /longitud en cm2. c. Índice de adiposidad: peso del tejido adiposo blanco (perigonadal + retroperitoneal) expresado como porcentaje del peso corporal total (Bemardis, 1970; Novelli et al., 2006). d. Peso del hígado: peso en gramos del hígado extraído al final del experimento. e. Peso del tejido mesentérico: peso en gramos del tejido mesentérico extraído al final del experimento. Finalizada la exposición a las dietas, los animales fueron eutanasiados por medio de decapitación después de un ayuno de 12 horas. Se recolectó sangre troncal para la realización de mediciones en suero del perfil de lípidos, ácido úrico y glucosa. La obtención de suero se realizó por centrifugación a 3000 Xg por 10 mina 4ºC. Posteriormente, el suero se almacenó a -80ºC hasta su análisis. Se disecó y se pesó el tejido adiposo blanco (retroperitoneal y el perigonadal), el hígado y el intestino de los animales. La medición de las variables bioquímicas se hizo por medio de dos métodos: para los TG se hizo uso del dispositivo portátil Accutrend Plus de Accu-Chek, validado para realizar este tipo pruebas bioquímicas en sangre de humanos y roedores (Carrillon et al., 2013 ; Souza, Neto, Queiroz, Augusto y Bm, 2016). Además, se evaluaron los niveles de glucosa, CT, C-HDL, C-LDL y ácido úrico mediante un análisis enzimático de la muestra 27 de suero del animal. Este análisis se llevó a cabo en la Sección de Análisis Clínico de la Escuela de Microbiología de la Universidad de Costa Rica. G. Análisis de datos La infonnación obtenida para el consumo de alimentos sólidos y líquidos se sistematizó en hojas de cálculo del programa de Microsoft Excel. El cálculo de la ingesta energética y el consumo de macronutrientes se realizó a partir de dos métodos: la información nutricional brindada por la etiqueta comercial del producto y la infonnación obtenida por medio del programa Nutrition Data System far Research (NDSR), de la Universidad de Minnesota (University ofMinnesota, 2017). Los datos referentes a medidas biométricas como peso corporal, peso de tejidos adiposos y órganos, valores de química clínica y consumo de energía y macronutrientes fueron analizados haciendo uso de un Análisis de Varianza (ANOVA ), univariado y de medidas repetidas, con los grupos control (DC) y experimental (DCAF) como factor entre grupos y con días como factor intragrupos. Además, se realizaron análisis de correlación de Pearson para las mediciones bioquímicas, biométricas y de ingesta de alimentos. Los datos fueron presentados como promedios (M) ± error estándar de la media (EE). Los valores de p inferiores a< 0,05 fueron considerados estadísticamente significativos. V. RESULTADOS El experimento tuvo una duración total de 8 semanas. Se sometieron y completaron el período experimental un total de 16 ratas macho de la cepa Wistar. Durante el experimento no se observaron malestares fisicos como: diarrea, brotes en la piel, cambios en el pelaje o algún otro signo que pudiera asociarse a la exposición de alimentos. 28 1. Características organolépticas de los alimentos utilizados para la DCAF. En la siguiente tabla se presentan los resultados obtenidos para el análisis de la composición nutricional de los alimentos utilizados en el modelo DCAF. Para dicho análisis se utilizaron dos fuentes de información: la información nutricional presentada en las etiquetas comerciales de los alimentos y la base de datos del programa NDSR de la Universidad de Minnesota. Tabla III. Ingesta total de energía y consumo de macronutrientes por los animales expuestos a la DCAF según los datos reportados en las etiquetas nutricionales y el programa NDSR de la Universidad de Minnesota, durante el periodo de junio-agosto del 2017. Etiquetas NDSR Energía(kcal)/ Nutricionales F p T]p2 Macronutriente (g) Promedio EE Promedio EE Energía 6429,26 37,24 6815,28 334, 11 1,33 0,267 0,30 Carbohidratos 738,44 53,22 736,52 38,02 0,001 0,972 0,10 Azúcar 209,57 16,48 316,79 20,04 17,07 0,001 0,74 Fibra 23,51 1,45 17,03 1, 15 12,23 0,004 0,47 Proteínas 218,59 9,26 232,08 9,83 0,33 0,998 0,26 Grasas 324,95 10,38 347,33 10,81 2,23 0,158 0,37 Grasa saturada 113,54 4,17 122,63 3,69 2,66 0,125 0,40 Los grados de libertad para el ANOVA son 1, 14. Como lo muestra la tabla anterior, para los únicos macronutrientes que se obtuvo valores significativamente diferentes fue para la fibra y los azúcares simples. Las etiquetas nutricionales reportaron un mayor aporte de fibra y un menor aporte de azúcares que el programa NSDR. La base de datos del programa NSDR reporta alrededor de 194 componentes nutricionales del producto, sin embargo, no se incluyeron todos en este estudio. Al proveer una información más completa que la aportada por etiquetas nutricionales de los productos, se utilizó esta para el análisis y cálculo de los datos presentados en los siguientes apartados. 29 En total, 48 alimentos constituyeron el modelo de alimentación DCAF, el cual se ofreció a los animales durante 56 días. Se realizaron diferentes combinaciones conformadas por tres alimentos sólidos, que se cambiaron diariamente, seis veces por semana. En 24 de los 56 días, se ofreció una bebida hipercalórica como parte de la combinación. Todos los alimentos fueron ofrecidos ad libitum. Los alimentos se clasificaron según las siguientes características: el sabor, la textura y la densidad energética. Además, se determinó el índice de preferencia (IP) del alimento o combinación, el cual se obtuvo dividiendo la cantidad de alimento consumido entre la cantidad de alimento expuesto. En este apartado se exponen los resultados obtenidos para estas variables. Para el atributo sabor, los alimentos se categorizaron como dulces o no dulces. Se encontró que los animales mostraron mayor preferencia por los alimentos no dulces. En la siguiente tabla se presenta el promedio de consumo de los alimentos según el sabor de los alimentos ofrecidos. Tabla IV. Preferencia de los alimentos, en porcentaje, según el sabor de los alimentos ofrecidos a las ratas Wistar del grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. Sabor N Promedio (%) EE p F No dulce 14 45,32 6,38 0,031 4,92 0,097 Dulce 34 30,44 3,41 Los grados de libertad para el ANOV A son 1,46. Se diferencian seis tipos de texturas para la caracterización de los alimentos. No se encontró un efecto en la preferencia del alimento por el atributo textura (Fr6, 41i=2,056, 2 p=0,080, 11p =2,3), en la siguiente tabla se exhiben los tipos de texturas, ejemplos de alimentos incluidos en cada categoría y el promedio de preferencia respectivo. 30 Tabla V . Índice de preferencia,(%), para los alimentos según el atributo textura para los alimentos expuestos en la dieta de cafetería durante el período de junio-agosto del 201 7 _ Textura N Alimentos IP (%) EE Líquido 14 Bebidas 28,15 5,27 Suave 1 Cangrejos de queso 45,24 4,02 Gomoso 4 Pasas, gomitas 8,91 4,72 Blando 2 Chocolates 24,91 9,53 Carnoso 6 Quesos, embutidos 57,82 8,98 Crujiente 7 Barras de cereales, sorbetos, bolitas de queso, 38,81 4,85 galletas crujientes saladas. Duro 14 Semillas, galletas dulces, cereal de desayuno, 37,58 3,17 alimento estándar Los grados de libertad para el ANOVA son 1,46. En las tablas VI y VII se muestran las cinco bebidas y alimentos con mayores IP, para el caso de los alimentos específicamente, se indican aquellos que obtuvieron un IP superior al 50%. Tabla VI. IP, densidad energética y composición nutricional para las cinco bebidas con mayor aceptación parte de las ratas expuestas a la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017_ Bebida IP Densidad Grasa CHO Proteína Azúcar (%) energética (g) (g) (g) (g) (kcal/g) Leche con sirope 54,3 1,44 3,3 27,7 3,2 12,60 Leche con rompope 49,7 0,98 4,2 10,9 4,0 10,14 Leche con chocolate 49,6 1,35 4,5 19,4 4,4 18,37 Leche evaporada 45,9 1,25 3,8 20,0 3,4 19,99 azucarada Sirope diluido 42,3 0,85 O, 1 23,0 0,0 8,02 Los grados de libertad para el ANOVA son 1,46. Los valores están calculados para una porción de lOOmL 31 Tabla VIL IP, densidad energética y composición nutricional para los alimentos con un consumo mayor al 50% por parte de las ratas expuestas a la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. Alimento IP Densidad Grasa CHO Proteína Azúcar (%) energética (g) (g) (g) (g) (kcal/g) Mortadela 91,47 3,07 27,70 3,20 11,10 3,04 Galletas 76,40 4,60 20,09 68,62 2,86 37,82 Cocanas Queso 68,76 2,99 23,82 2,98 18,09 5,50 Salchichón 68,33 3,39 28,36 0,00 19,43 0,00 Galletas 60,73 4,60 20,09 68,62 2,86 37,81 Tuareg Sorbeto 59,85 4,74 17,66 73,53 5,88 32,31 Bolitas de 59,28 5,65 35,24 56,09 5,81 3,46 queso Quesitos 55,90 4,84 18,15 68,55 8,06 4,03 Salchichas 54,70 3,32 27,98 0,35 18,21 0,00 Los grados de libertad para el ANOVA son 1,46. Los valores mostrados están calculados para una porción de 100 g. Los datos de la tabla VI muestran que las ratas prefirieron aquellas bebidas con una mayor densidad energética y aporte de carbohidratos simples, principalmente. Además, los animales consumieron en mayor medida aquellas bebidas que contenían leche en comparación con las de agua, por ejemplo, el sirope, té de frutas o gelatina. La DCAF estuvo compuesta por 40 combinaciones de alimentos y bebidas. La mayoría de las combinaciones se presentaron solamente una vez durante el período de experimentación. Las combinaciones expuestas a los animales más de una vez, se promediaron según la cantidad de exposiciones. Mediante un ANOVA de medidas repetidas se determinó el efecto del tipo de combinación ofrecida en la ingesta energética de los animales. 32 En la siguiente tabla se exponen las combinaciones en las que el valor del límite inferior de la ingesta energética superó al valor del promedio general de energía consumida por los animales. Tabla VIII Promedio de calorías (kcal) aportadas por las combinaciones que mostraron mayor ingesta energética en ratas expuestas a la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. Combinación de alimentos Promedio EE (kcal) Perlitas, palitos de queso, queso, bebida de té frío. 197,15 17,97 Galletas boquitas, chocolate, mortadela, bebida de leche y rompope. 147,45 4,75 Galletas cocanas, galletas mantequillas y queso. 169,93 17,19 Sorbeto, maní, salchichón, bebida de crema de coco con azúcar. 169,60 9,16 Maní, galletas óreo, salchichas, bebida de leche con chocolate. 154,21 7,61 Galletas cocanas, gamitas perlitas, cereal, bebida de leche con sirope. 144,37 6,70 Salchichas, galletas yipy, snack quesitos, bebida de leche con sirope. 210,50 0,777 *Todas las combinaciones incluyen alimento estándar. El promedio general para la ingesta de energía según el tipo de combinación fue de 124,67 kcal (EE=4,40). El tipo de combinación ofrecida mostró un efecto significativo en la cantidad de energía consumida por las ratas (F(4,944, 34,608r27,288,p=0,001, 1']p 2=79,6). Se analizó el efecto de algunas características de la combinación como la presencia de bebida hipercalórica, predominio de un macronutriente como fuente de energía, densidad energética de la combinación en el consumo de alimentos, agua o la ingesta de macronutrientes y energía. A continuación, se muestran estos resultados. Las combinaciones de alimentos ofrecidas a los animales del grupo DCAF se clasificaron en dos grupos según el porcentaje energético aportado por los macronutrientes grasa y carbohidratos. Para esta clasificación se tomó como referencia la distribución porcentual general de la DCAF (tabla XV). Los días en que se ofrecieron combinaciones consideradas altas en grasa, el consumo de alimentos sólidos fue significativamente mayor, los resultados de este análisis se presentan en la siguiente tabla. 33 Tabla IX. Cantidad de alimentos sólidos consumidos (g), por el grupo DCAF, según el macronutriente predominante en la combinación, durante el período de junio-agosto del 201 7. Consumo de alimentos Macro nutriente N Promedio (g) EE F p r¡p2 . Carbohidratos 19 19,77 2,26 16, 53 0,001 0,23 Grasas 37 28,36 0,98 Los grados de libertad para el ANOV A son 1,54. El tipo de combinación ofrecida, según el predominio de un macronutriente (grasa o carbohidratos), no tuvo efecto sobre la ingesta energética (F(l,54)=0,51, p=0,475, r¡p2=0,009). El consumo de alimentos totales (sólidos y líquidos) por parte de las ratas del grupo DCAF correlacionó positivamente con la ingesta de carbohidratos (r=0,923, p=0,001 ), pero si se considera solamente el consumo de alimentos sólidos, se encuentra que correlaciona de manera positiva con la ingesta de grasa (r=0,640, p=0,001). Se encontró una correlación negativa entre la densidad energética de la combinación y el consumo de alimento totales (sólidos y líquidos) (r=-0,772, p=0,001), una correlación en la misma dirección también se encontró cuando se analiza el consumo de los alimentos individualmente (r=-0,603, p=0,001 ). Tabla X. Diferencia en el consumo de alimentos sólidos (g) según la presencia de bebida en la combinación, durante el periodo de junio-agosto del 2017. Consumo de alimento Combinación N Promedio (g) EE F p r¡p 2 Sin Bebida 32 26,27 1,65 0,70 0,41 0,13 Con Bebida 24 24,35 1,48 Los grados de libertad para el ANOVA son 1,54. La presencia de bebida como parte de la combinación no afectó la cantidad de alimentos sólidos consumidos, pero sí incrementó de manera significativa la ingesta de energía, esta información se presenta en la siguiente tabla. 34 Tabla XI. Diferencia en el consumo de energía (kcal) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período junio-agosto, 2017. Consumo de energía (kcal) Combinación N Promedio (kcal) EE F p 2 11P Sin Bebida 32 104,34 6,97 10,03 0,003 0,16 Con Bebida 24 144,85 11,48 Los grados de libertad para el ANOVA son 1,54. Como se presenta en la tabla XII, los días en que se expuso a los animales del grupo DCAF a una bebida azucarada como parte de la combinación, los animales mostraron un mayor consumo de carbohidratos. Sin embargo, la presencia de bebida no tuvo un efecto en la ingesta de proteínas (Fci,s4)=1,27, p=0,265, 11p2=0,023) y de grasa (Fc1 ,54)=0,56, p=0,814,11p2=0,01 ). Tabla XII. Diferencia en el consumo de carbohidratos (g) según la presencia de bebida en la combinación, durante el período de junio-agosto del 2017. Consumo de CHO Combinación N Promedio (g) EE F p 2 11P Sin Bebida 32 8,39 2,07 12,42 0,001 0,188 Con Bebida 24 19,51 2,39 Los grados de libe11ad para el ANOVA son 1,54. La tabla XIII, compara los promedios de consumo de agua de los animales entre los días en que se dispuso agua en conjunto con una bebida hipercalórica contra aquellos en que solamente se ofreció agua. La presencia de la bebida redujo prácticamente en un 50% la cantidad de agua consumida por los animales . 35 Tabla Xill. Diferencia en el consumo de agua (ml) según la presencia de bebida en la combinación, durante el periodo junio-agosto, 201 7. Consumo de agua Combinación N Promedio (ml) EE F Sin Bebida 32 27,75 2,17 22,25 0,001 0,23 Con Bebida 24 14,57 1,43 Los grados de libertad para el ANOVA son 1,54. En promedio, la DCAF tuvo una densidad energética de 3,32kcal/g (EE ±0,14), como se muestra en la tabla XIV la presencia de bebida afectó significativamente esta variable, disminuyendo la densidad energética de la combinación, sin embargo, incrementó la cantidad de energía consumida como se mostró en la tabla XL Tabla XIV. Diferencia en la densidad energética (kcal/g), de la combinación según la presencia de bebida en la combinación, durante el período junio-agosto, 201 7. Densidad energética Combinación N Promedio (kcal/g) EE F p 2 11P Sin Bebida 32 4,00 0,17 32,13 0,001 0,37 Con Bebida 24 2,47 0,20 *Los grados de libertad para el ANOV A son 1,54. 2. Consumo de alimentos e ingesta de energía y macronutrientes en los animales DC yDCAF. A continuación, se describen los resultados obtenidos para el consumo de alimentos y líquidos, además de la ingesta correspondiente de energía, macronutrientes y micronutrientes, según el tipo de dieta administrada a los animales. La siguiente tabla describe la distribución porcentual de los diferentes macronutrientes, según el aporte de energía, para cada uno de los tratamientos dietéticos administrados. Para los animales expuestos a la DC, el macronutriente más significativo en el aporte de energía fueron los carbohidratos representado el 62,47% de las kilocalorías 36 totales ingeridas, mientras que para la DCAF la grasa aportó la mayor cantidad de kilocalorías con un 44, 76%. Tabla XV. Distribución porcentual del aporte energético proveniente de los macronutrientes para el grupo DC y DCAF, durante el periodo de junio-agosto del 201 7. DC DCAF Macronutriente Promedio EE Promedio EE F p TJP2 Carbohidratos 62,47 0,00 41,97 1,16 310,16 0,001 0,957 Proteínas 23,13 0,00 13,27 0,37 709,15 0,001 0,981 Grasas 14,38 0,00 44,76 0,90 1144,05 0,001 0,988 Los grados de libertad para el ANOVA son (1,14). (n=l6, 8 por grupo). La eficiencia energética considera la ganancia de peso por lo animales según la cantidad de energía consumida por estos, como se muestra en la tabla XVI, esta variable fue mayor para la DC. Tabla XVI. Eficiencia energética para la DC y la DCAF, durante el período de junio- agosto del 2017. DC DCAF Parámetro Promedio EE Promedio EE F p 2 11P (g/kcal) (g/kcal) Eficiencia 5,03 0,14 4,08 0,09 32,662 0,001 0,700 energética Los grados de libertad para el ANOVA son (1,14). (n=l6, 8 por grupo). En la tabla XVII se muestran los datos referentes al consumo de alimentos sólidos e ingesta tanto de energía como de macronutrientes según el tratamiento dietético. Estos datos se exponen como consumo de alimentos e ingesta de energía y macronutrientes diaria y semanal total. 37 Tabla XVII. Ingesta diaria de energía y macronutrientes para las ratas Wistar alimentadas con la DC y la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Parámetro Promedio EE Promedio EE F p TJP2 Ingesta (g) 21,80 0,85 25,44 1,03 7,859 0,014 0,360 Energía (kcal) 71,95 2,82 121,70 4,18 97,400 0,001 0,874 Carbohidratos (g) 12,94 0,51 13, 15 0, 68 0,060 0,810 0,004 Fibra (g) 1,26 0,05 0,47 0,03 191,723 0,001 0,932 Proteínas (g) 4,79 0,19 4,14 0,17 6,353 0,024 0,312 Grasas (g) 1,32 0,05 6,20 0,19 597,682 0,001 0,977 Los grados de libertad para el ANOVA son (1,14). (n=l6, 8 por grupo). En la tabla XVII se muestra que no existen diferencias entre los grupos en el consumo diario de carbohidratos, pero sí para los demás macronutrientes y para la ingesta energética. Una característica importante de la DCAF es su elevado contenido de carbohidratos simples y grasa saturada. En el modelo de alimentación DCAF utilizado en esta investigación, del total de los carbohidratos consumidos, un 31,56% fueron en forma de carbohidratos simples y en el caso de las grasas saturadas estas representaron el 35,32% del total de los ácidos grasos consumidos. En cuanto a la ingesta total de alimento, los animales expuestos a la DCAF consumieron 2622,02 ±75,34 gramos (Fo.14)=172,89, p=0,001, 11p 2=0,925), mientras que los animales de DC consumieron solamente 1221,07±75,34 gramos de alimento, siendo esta diferencia entre ambos grupos de 114,73%. Los datos presentados en la tabla XVIII indican la ingesta de energía (kcal) y macronutrientes (g) totales, a lo largo del período experimental. 38 Tabla XVIII Ingesta total de energía y macronutrientes para las ratas Wistar alimentadas con la DC y la DCAF, durante el período junio-agosto del 201 7. DC DCAF Parámetro Promedio EE Promedio EE F p 2 11P Energía (kcal) 4029,53 157,74 6815,28 234,07 97,403 0,001 0,874 Carbohidratos (g) 724,83 28,37 736,53 38,02 0,061 0,809 0,004 Fibra (g) 70,95 2,77 17,02 1,15 321,70 0,001 0,958 Proteínas (g) 268,39 10,51 232,08 9,82 6,370 0,024 0,313 Grasa (g) 74,24 2,90 347,33 10,81 594,92 0,001 0,977 Los grados de libertad para el ANOVA son {1,14). (n=l6, 8 por grupo). En la siguiente tabla se reportan los datos obtenidos del consumo de grasa y carbohidratos de los animales de la DCAF durante el período experimental. Tabla XIX. Ingesta total de grasa y carbohidratos, en gramos, para las ratas Wistar alimentadas con la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. Parámetro Promedio EE Grasa (g) 347,33 38,02 Grasa monoinsaturada (g) 127,92 4,14 Grasa poliinsaturada (g) 33,62 1,54 Carbohidratos (g) 736,52 38,02 Azúcar (g) 316,79 20,04 Los componentes de grasa monoinsaturada, grasa poliinsaturada y azúcar no se reportan en la etiqueta del alimento estándar, por lo que no se puede realizar la comparación con el grupo DC. El consumo de azúcar representó un 43% de los carbohidratos consumidos. El consumo de ácidos grasos monoinsaturados y ácidos grasos poliinsaturados representó un 36% y un 10%, respectivamente, del total de grasa consumida. Se encuentra una correlación positiva entre el consumo de energía y la grasa monoinsaturada (r=0,760,p=0,029). 39 Tabla XX. Ingesta total en gramos, por semana para las ratas Wistar alimentadas con la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p r¡p2 Semana 1 196,98 6,13 176,11 12,93 2,127 0,1 67 0,132 Semana 2 195,50 9,14 209,82 9,77 l,146 0,302 0,076 Semana 3 173,34 7,21 178,90 7,01 0,274 0,609 0,019 Semana4 160,81 7,00 192,95 8,89 8,072 0,013 0,366 Semana 5 128,34 5,93 169,90 6,84 21,032 0,001 0,600 Semana 6 127,25 6,19 159,96 8,33 9,937 0,007 0,415 Semana 7 133,20 5,16 190,96 7,82 37,952 0,001 0,731 Semana 8 105,65 4,34 160,44 5,55 60,363 0,001 0,812 Los grados de libertad para el ANOVA son (1,14). (n=l6, 8 por grupo). Como los muestra la tabla anterior, los animales expuestos a la DCAF mantuvieron una ingesta mayor de alimento desde la semana dos y esta diferencia se toma significativa a partir de la semana cuatro manteniéndose a lo largo del experimento. Tabla XXI. Ingesta energética total (kcal), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio EE Promedio EE F p r¡p2 (kcal) (kcal) Semanal 198,98 6, 13 571,38 47,38 61,390 0,001 0,814 Semana 2 195,50 9,14 494,70 22,97 146,436 0,001 0,913 Semana 3 173,34 7,21 292,72 23,20 24,146 0,001 0,633 Semana4 160,81 6,99 253,82 11,03 50,647 0,001 0,783 Semana 5 128,33 5,93 270,27 9,71 155,444 0,001 0,917 Semana 6 127,25 6,18 301,09 12,80 149,401 0,001 0,914 Semana 7 133,20 5,16 190,96 7,82 37,952 0,001 0,731 Semana 8 105,65 4,34 247,06 5,67 391, 149 0,001 0,965 Los grados de libertad para todos los ANOVAS son de (1,14). (n=l6, 8 por grupo). 40 El grupo DCAF tuvo una ingesta energética total significativamente mayor que el grupo control desde la semana uno y se mantuvo de esa manera durante todas las semanas de experimentación. En la siguiente tabla se presentan los datos referentes al consumo de alimento estándar, se puede observar que desde la semana uno, los animales expuestos a la DCAF consumieron menor cantidad alimento estándar que el grupo DC. Esta diferencia se mantuvo hasta la semana ocho. Esto refleja que los animales del grupo DCAF preferían el consumo de los alimentos de la DCAF al alimento estándar. Tabla XXII. Consumo de alimento estándar (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017 DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p 2 11P Semana 1 196,98 6,13 53,49 6,10 274,688 0,001 0,952 Semana2 195,50 9,14 70,07 7,71 110,002 0,001 0,887 Semana 3 173,34 7,21 13,11 2,80 429,339 0,001 0,968 Semana4 160,81 7,00 6,95 1,98 419,816 0,001 0,968 Semana 5 128,34 5,93 4,27 0,64 431,153 0,001 0,969 Semana 6 127,25 6,19 6,05 1,18 369,891 0,001 0,964 Semana 7 133,20 5,16 24,59 4,26 262,953 0,001 0,949 Semana 8 105,65 4,34 2,66 0,94 536,307 0,001 0,975 Los grados de libertad para el ANOV A son (1, 14). (n= 16, 8 por grupo). Los datos de la tabla XXII muestran el consumo de energía total en kilocalorías por parte de ambos grupos por semana. Los animales de la DCAF mantuvieron una ingesta mayor de energía durante todas las semanas en comparación con la ingesta de los animales de la DC. La DCAF incrementó la ingesta de energía en un 88% (F(o.7r883,21,p=0,00l;rlP2= 0,992), indistintamente del aumento significativo en el consumo energético que ocurrió como consecuencia del cambio gradual en la ingesta alimenticia a través de las semanas (F(?,98)=288,408, p=0,001, r1p2=0,375). 41 Tabla XXIII. Consumo de energía total (kcal) por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio EE Promedio EE F p TJP2 (kcal) (kcal) Semana 1 650,04 20,24 1047,97 58,63 41,158 0,001 0,746 Semana 2 645,15 30,16 998,28 42,57 45,808 0,001 0,766 Semana 3 572,02 23,78 834,65 29,65 47,745 0,001 0,773 Semana 4 530,68 23,09 823,68 34,49 49,833 0,001 0,781 Semana 5 423,51 19,60 737,55 20,33 123,665 0,001 0,898 Semana 6 419,92 20,42 870,70 32,08 140,499 0,001 0,909 Semana 7 439,56 17,04 686,30 25,28 65,506 0,001 0,824 Semana 8 348,64 14,34 761,74 22,22 243,932 0,001 0,946 Los grados de libertad para todos los ANOVA S son de (7 ,98). (n= 16, 8 por grupo). Tabla XXIV. Consumo de carbohidratos totales (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 201 7. DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p 2 TJP Semana 1 116,93 3,64 174,22 13,47 16,860 0,001 0,546 Semana 2 116,05 5,42 140,00 7,19 7,071 0,019 0,336 Semana 3 102,89 4,28 71,92 7,4 12,940 0,003 0,480 Semana4 95,46 4,15 66,53 6,37 14,465 0,002 0,508 Semana 5 76,18 3,52 62,59 3,93 6,619 0,022 0,321 Semana 6 75,53 3,67 89,93 4,38 6,348 0,025 0,312 Semana 7 79,06 3,06 52,45 2,19 1,588 0,228 0,721 Semana 8 62,71 2,58 68,14 3,45 0,300 0,592 0,102 Los grados de libertad para todos los ANOVAS son de (1,14). (n==l6, 8 por grupo). Los animales del grupo DCAF mostraron una disminución en el consumo de carbohidratos asociado al paso de las semanas (Fo.517,10,617)=58,889, p=0,001, TJp2=0,894) y además un consumo menor respecto al grupo control, efecto que se toma más robusto cuando se considera la cantidad de alimento consumidos. También, el paso de las semanas 42 tuvo un efecto en el consumo de proteínas (F(2,043,6,oosr12,348, p=0,001, 11P2=0,638). En la tabla XXV se muestra la ingesta de proteínas promedio por semana, se encontró que en las primeras cuatro semanas el consumo de proteínas fue menor en los animales de DCAF que en los de DC pero esta diferencia dejó de ser significativa a partir de la semana cinco. Tabla XXV. Consumo de proteínas totales, en gramos, por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p 2 11P Semana 1 43,30 1,35 29,35 1,87 36,503 0,001 0,723 Semana 2 42,97 2,00 35,36 1,79 8,017 0,013 0,364 Semana 3 38,10 1,58 30,50 1,12 15,314 0,002 0,522 Semana4 35,35 1,54 29,37 1,52 7,623 0,015 0,353 Semana 5 28,21 1,31 26,96 1,20 0,493 0,494 0,034 Semana 6 27,97 1,36 25,30 1,45 1,795 0,202 0,114 Semana 7 29,28 1,13 30,66 1,39 0,598 0,452 0,041 Semana 8 23,22 0,95 23,94 0,88 0,300 0,592 0,021 Los grados de libertad para todos los ANOV AS son de ( 1, 14 ). (n= 16, 8 por grupo). Como se observa en la tabla XXVI, conforme pasaban las semanas, los animales del grupo DCAF aumentaron la cantidad de ácidos grasos consumidos, la pertenencia al grupo DCAF tuvo un efecto importante en la ingesta de grasa por parte de los animales (F(7,94)=32,018, p=0,001, TlP2=0,821). En el caso del consumo de este macronutriente es importante resaltar que cuando en el análisis estadístico se controla el consumo de grasa según la cantidad de alimento consumido, el efecto de la DCAF aumenta para todas las semanas. 43 Tabla XXVI. Consumo de ácidos grasos (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 201 7. DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p TJP2 Semana 1 11,98 0,37 32,32 1,68 139,371 0,001 0,909 Semana 2 11 ,88 0,55 39,09 1,76 217,212 0,001 0,939 Semana 3 10,54 0,44 49,11 1,65 507,287 0,001 0,973 Semana4 9,78 0,43 49,89 1,67 538,962 0,001 0,975 Semana 5 7,80 0,36 42,99 1,34 644,906 0,001 0,979 Semana 6 7,74 0,38 47,09 2,04 358,461 0,001 0,962 Semana 7 8,10 0,31 41 ,19 1,66 381,235 0,001 0,965 Semana 8 6,42 0,26 44,35 1,33 776,896 0,001 0,982 Los grados de libertad para todos los ANOVAS son de (1,14). (n=16, 8 por grupo). Tal como se observa en la siguiente tabla,, el consumo de fibra entre ambos grupos tuvo una diferencia significativa desde la primera semana de exposición a las dietas correspondientes. Los animales del grupo control consumieron mayor cantidad de fibra que los animales del grupo DCAF. Tabla XXVII. Consumo de fibra (g), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p TJP2 Semana 1 11,44 0,36 2,49 0,25 419,524 0,001 0,968 Semana 2 11,36 0,53 2,09 0,23 253,013 0,001 0,948 Semana 3 10,07 0,42 2,20 0,20 287,354 0,001 0,954 Semana4 9,34 0,41 3,03 0,35 136,947 0,001 0,907 Semana 5 7,45 0,35 1,55 0,21 213,908 0,001 0,939 Semana 6 7,39 0,36 2,47 0,17 153,940 0,001 0,917 Semana 7 7,73 0,30 1,57 0,11 368,046 0,001 0,963 Semana 8 6,13 0,25 1,47 0,09 306,365 0,001 0,956 Los grados de libertad para el ANOVA son (1,14). (n=l6, 8 por grupo). 44 Los animales expuestos a la DCAF consumieron una cantidad significativamente menor de agua por día, M=21,96 ±1,32 que los animales expuestos al alimento estándar M=39,03±1,32, (F(l, 14r84,18,p=0,001, rip 2=0,857). En los animales expuestos a la DCAF se encontró una correlación negativa entre los niveles de colesterol total y el consumo de agua (r=-0,765,p=0,027) Tabla XXVIII. Consumo de agua (ml), por semana para las ratas Wistar del grupo control y experimental durante el periodo de junio-agosto del 2017. DC DCAF Semana Promedio(ml) EE Promedio(ml) EE F p r¡p2 Semana 1 360,54 4,07 126,16 6,36 936,702 0,001 0,986 Semana 2 480,87 18,90 126,75 17,63 187,729 0,001 0,931 Semana 3 376,87 14,52 184,12 13,61 93,804 0,001 0,870 Semana 4 380,62 19,25 227,00 12,20 45,420 0,001 0,764 Semana 5 372,50 15,87 148,75 11,67 128,927 0,001 0,902 Semana 6 366,25 11,86 179,00 16,03 88,226 0,001 0,863 Semana 7 353,12 9,51 164,25 15,45 108,405 0,001 0,886 Semana 8 295,00 13,72 73,50 7,23 204,001 0,001 0,936 Para todos los ANOVA los grados de libertad son (l,14). (n=l6, 8 por grupo). En el grupo experimental, además de agua, en 24 ocasiones se expuso a los animales al consumo de una bebida hipercalórica. En la siguiente tabla se desglosa el consumo de líquido total (agua+ bebida) y se compara con el consumo de líquido del grupo control (agua). 45 Tabla XXIX. Consumo de líquido total (ml), por semana para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el periodo de junio-agosto del 201 7. DC DCAF ? Semana Promedio(ml) EE Promedio(ml) EE F p TJP- Semana 1 360,54 4,07 535,26 48,57 12,85 0,003 0,69 Semana 2 480,87 18,90 411,62 14,78 8,33 0,012 0,61 Semana 3 376,87 14,52 298,25 16,90 12,45 0,003 0,69 Semana4 380,62 19,25 287,87 10,85 17,61 0,001 0,75 Semana 5 372,50 15,87 249,12 13,37 35,34 0,001 0,85 Semana 6 366,25 11,86 320,12 13,54 6,57 0,023 0,57 Semana 7 353,12 9,51 164,25 15,45 108,40 0,001 0,94 Semana 8 295,00 13,72 160,12 6,14 80,50 0,001 0,92 Los grados de libertad para los ANOV AS son (7 ,98). (n= 16, 8 por grupo). El transcurso de las semanas tuvo un efecto en la cantidad de líquido total consumido (F(?, 9s)=51,71, p=0,001, 11P2=0,787) al igual que el grupo de pertenencia de los animales (F=o,14r20,41, p=0,001, 11P2=0,593), siendo mayor el efecto del tiempo en la disminución encontrada en el consumo de líquidos. 3. Resultados biométricos Al inicio del experimento se tomaron los datos de peso y talla para las 16 ratas; a partir de estos se calculó el IMC y el índice de Lee. En la tabla XXX se reportan los datos obtenidos para los parámetros de peso, longitud, IMC e índice de Lee en las ratas Wistar, según el grupo de pertenencia: DC y DCAF. No se encontraron diferencias significativas para el peso inicial, IMC e índice de Lee, entre los grupos. Como se muestra en la siguiente tabla, hay un efecto marginal en el índice de Lee atribuible a la longitud y no al peso; a pesar de esto, el efecto no fue significativo. 46 Tabla XXX. Parámetros biométricos al inicio del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. Parámetro biométrico DC DCAF Promedio EE Promedio EE F p r¡p2 Peso inicial (g) 164,24 4,74 163,01 4,24 0,037 0,850 0,003 Longitud (cm) 17,45 0,14 16,91 0,15 7,069 0,019 0,336 IMC (g/cm2) 5,39 0,16 5,69 0,12 2,145 0,165 0,133 Índice de Lee (g113/cm) 0,31 0,003 0,32 0,002 4,239 0,059 0,232 Para todos los ANOVAS los grados de libertad son 1,14 (n=l6, 8 por grupo). El peso se tomó durante 6 días por semana a lo largo del experimento hasta el día de la eutanasia. La ganancia de peso fue mayor en un 20, 71 % para los animales expuestos a la DCAF con respecto a los del grupo control. En la tabla XXXI se muestran los cambios en estas y otras variables biométricas posteriores al período de exposición a las dietas establecidas. Tabla XXXI. Parámetros biométricos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 2017. DC DCAF Parámetro biométrico Promedio EE Promedio EE F p r¡p2 Peso final (g) 366,62 11,28 442,00 17,48 13,12 0,003 0,484 Ganancia de peso (g) 202,39 8,54 278, 99 13,97 21, 84 0,001 0,610 Longitud (cm) 23, 50 0,13 23,37 0,08 0,636 0,438 0,043 IMC (g/cm2) 6,63 0,15 8,08 0,30 18,263 0,001 0,566 Índice de Lee (g113/cm) 0,304 0,002 0,325 0,004 21,38 0,001 0,604 TPG (g) 8,14 0,736 16,69 1,25 34, 73 0.001 0,713 TRP (g) 8,81 0,794 18, 84 1,59 31, 85 0.001 0,695 Para todos los ANOVAS los grados de libertad son 1,14. (n=l6, 8 por grupo). 47 Como se muestra en la tabla anterior, la dieta administrada no tuvo un efecto en la longitud de los animales, pero sí en el peso de los mismos, explicando el 48% del incremento en esta variable. Un efecto aún mayor de la DCAF se obtuvo para los tejidos grasos con un poder observado del 71 % y 70% para el TPG y el TRP, respectivamente. A partir de los datos mostrados en las tablas 111 y IV, puede establecerse que los animales del grupo DCAF incrementaron su peso en un 271,14% en comparación con el peso inicial (de 163 g a 442 g) mientras que en las ratas del grupo control este incremento fue de un 223,22% (de 164 g a 366 g). En los animales expuestos a la DCAF se encontró una correlación positiva entre el peso final y el peso del TRP (r=0823, p =0,012). En los animales del grnpo control, el peso inicial correlacionó positivamente con el tejido retroperitoneal (TRP r=0,775,p=0,024). Se identificaron diferencias entre los grupos con respecto al consumo de energía y macronutrientes y los tejidos adiposos retroperitoneal y perigonadal. En los animales expuestos a la DCAF, se encontró una correlación entre la ingesta de grasa y de carbohidratos con el peso del TRP (grasa total: r=0,754,p=0,031; carbohidratos (1=0,727, p=0,041), la grasa saturada (r=0,814, p=0,014). Para el grupo control se encontró una correlación positiva entre el consumo de grasa y el tejido mesentérico (r=0,721 p=0,044), esta correlación no se presentó en el grupo DCAF. En los animales del grupo DCAF, mediante un modelo de regresión lineal se estableció como mejor predictor para el peso del tejido adiposo el consumo de azúcar (F(l, 14i=44,806,p=O,OO, R=0,875), pero no el consumo de carbohidratos (F0 . 14i=2,767,p=0,118, R=0,406). En los animales expuestos a la DCAF se obtuvo una correlación negativa entre el consumo de ácidos grasos monoinsaturados y los niveles plasmáticos de glucosa (1=-0,714, p=0,047) 48 Tabla XXXII. Promedios para los cambios en el peso (g) durante el experimento para las ratas Wistar del grupo control y grupo experimental, durante el período junio-agosto del 201 7. DC DCAF Semana Promedio EE Promedio EE F p r¡p2 Semana 1 185,82 5,48 186,67 5,61 0,01 0,916 0,029 Semana 2 224,55 4,61 261,07 3,46 40,08 0,001 0,86 Semana 3 194,82 5,16 208,88 6,50 2,86 0,113 0,41 Semana 4 274,14 8,31 309,67 11,47 6,28 0,035 0,56 Semana 5 256,37 7,88 281,60 10,61 3,64 0,077 0,45 Semana 6 286,58 8,69 334,97 12,95 9,62 0,008 0,64 Semana 7 249,23 7,90 294,30 11,30 10,68 0,006 0,66 Semana 8 257,75 7,97 308,23 12,33 11,82 0,004 0,67 Para todos los ANOVAS los grados de libertad son 1,14. (n=l6, 8 por gmpo). Para el aumento de peso de los animales (Tabla XXXII) se obtuvo un incremento semanal (Fu,274, 17,832)=256, 917, p=0,001, 11P 2=0,948) independientemente de la dieta a la que fueron expuestos. Tomando en cuenta este incremento dependiente del tiempo, la DCAF mostró un efecto significativamente mayor en la ganancia de peso de los animales que la DC (Fu, 14)=8,369, p=0,012, 11P 2=0,374). Durante el experimento, la diferencia en el peso de los animales se torna significativa en la semana dos, vuelve a ser significativa para la semana cuatro y a partir de la semana seis, esta diferencia se mantiene hasta finalizado el experimento. 4. Alteraciones metabólicas y bioquímicas. Se determinaron las concentraciones séricas de glucosa, colesterol total, C-HDL, C- LDL, TG y ácido úrico. El colesterol total y el C-HDL presentaron valores significativamente mayores en los animales alimentados con la DC. A pesar de que el 49 grupo de animales que consumieron la DCAF mostró valores más elevados para la glucosa, TG, C-LDL y ácido úrico, la diferencia encontrada entre los grupos no fue significativa. Estos datos se desglosan en la tabla XXXIII. Tabla XXXIII. Parámetros metabólicos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 201 7. DC DCAF Parámetro Promedio EE Promedio EE F p 11p2 metabólico (mg/dL) (mg/dL) Glucosa 105,75 8,81 107,75 5,30 0,038 0,849 0,003 TG 124,25 14,39 138,75 22,25 0,299 0,593 0,021 CT 68,37 2,70 51,75 3,28 15,304 0,002 0,522 HDL 69,75 2,55 48,38 1,82 46,404 0,001 0,768 LDL 6,62 0,88 7,75 1,10 0,636 0,438 0,043 Ácido Úrico 0,85 0,07 1,20 0,15 3,988 0,066 0,222 Para todos los ANOVAS los grados de libertad son 1,14. (n=16, 8 por grupo). Se revisó la relación entre los diferentes parámetros bioquímicos y biométricos en todos los animales. Se encontró que el C-HDL correlacionó de manera negativa con el peso final y el peso del hígado (r=-0,719, p=0,044 ; r=-0,791, p=0,020) en los animales del grupo control. Entre los indicadores bioquímicos, el C-LDL correlacionó negativamente con el TRP y TPG en el grupo de animales expuestos a la DCAF (r=-0,816, p=0,013; r=- 0,920, p =0,001) y el grupo control correlacionó de manera negativa con el peso final (r=- 0,898, p =0,002) con este indicador. Al establecer las correlaciones según el tipo de dieta administrada, en los animales alimentados con la DC correlacionaron de manera positiva con el peso final los TG (r=O, 774, p=0,024). En los animales expuestos a la DCAF el peso final correlacionó de manera positiva con el TPG (r=0,774, p=0,024). Mediante pesaje directo se determinó el peso del hígado y del intestino para todos los animales. Se encontró una diferencia significativa entre los grupos en el peso de ambos órganos, sin embargo, el efecto de esta diferencia se asoció al peso de los animales y no a la 50 dieta. En la tabla XXXIV se muestra el peso de estos órganos según el grupo de pertenencia de los animales. Tabla XXXIV. Peso en gramos de los órganos al final del experimento para las ratas Wistar alimentadas con la DC o la DCAF, durante el período de junio-agosto del 201 7. DC DCAF Órgano Promedio (g) EE Promedio (g) EE F p r¡p2 Hígado 10,49 0,44 13,31 0,88 8,204 0,012 0,369 Intestino 12,50 0,76 16,50 1,22 7,729 0,015 0,356 Para todos los ANOVAS los grados de libertad son 1,14. (n=16, 8 por grupo). En los animales del grupo DC el peso del tejido mesentérico correlacionó de manera positiva con el TPG (r=0,797, p=0,018), para el grupo DCAF, la relación se encontró con el TRP (r=0,772,p=0,025). VI. DISCUSIÓN Esta investigación tuvo como objetivo diseñar un modelo animal de obesidad a partir de la administración de la DCAF. Se seleccionó esta dieta pues ha demostrado que induce hiperfagia en los animales, aumento en el peso corporal y en los depósitos del tejido adiposo. Lo anterior se asocia con la palatabilidad de los alimentos ofrecidos y su densidad energética, similar a la respuesta que ocurre en humanos (Castro et al., 2014). Junto a lo anterior, la DCAF tiene características similares a la dieta occidental y se ha visto que la composición de la dieta juega un papel importante en el desarrollo de la obesidad (Choi et al. , 2015). El incremento de la obesidad a nivel mundial no puede atribuirse únicamente a los factores genéticos. De acuerdo con Erlansson (2005), la sobre ingesta de alimentos es probablemente la causa más importante de la obesidad, que puede deberse a la gran disponibilidad de alimentos altamente palatables. La palatabilidad es definida por Stubbs y 51 Whybrow (2004) como la capacidad del alimento para activar estímulos sensoriales que aumentan la ingesta o búsqueda del mismo. Los alimentos palatables usualmente se caracterizan por ser altamente calóricos o con elevado contenido de grasa y/o carbohidratos (Hoch, Kreitz, Gaffling, Pischetsrieder y Hess 2015; Argueta y DiPatrizio, 2017). Es importante considerar que en Costa Rica existe una disponibilidad de alimentos altamente palatables, y como se observó en los resultados de esta investigación, estos alimentos resultaron en una excesiva ganancia de peso corporal y adiposidad en las ratas expuestas a la DCAF respecto al grupo control. Los alimentos que formaron parte de la DCAF se caracterizan por ser energéticamente densos y con elevados contenidos azúcares y grasa. Estos alimentos irrumpen la regulación normal del apetito en seres humanos, provocando un exceso en el consumo de energía (Morris, Chen, Watts, Shulkes y Cameron-Smith, 2008). La densidad energética de los alimentos eleva la ingesta de energía, pero disminuye el consumo de alimentos, esto bajo condiciones ad libitum (Stubbs et al, 2004). En esta investigación, tanto el análisis del consumo individual de alimentos como el de las combinaciones mostró la misma tendencia a la reportada en seres humanos en relación con la densidad energética. En línea con lo anterior, a pesar de que la densidad energética es uno de los factores implicados en la ingesta de energía, no es el único. De acuerdo con Stubbs y colaboradores (2004), la ingesta de energía se relaciona con la densidad energética cuando esta última está determinada por el macronutriente y no por el contenido de agua del alimento. Lo anterior podría explicar el hecho de que la presencia de una bebida hipercalórica redujera la densidad energética de la combinación, pero no afectara la ingesta de energía por parte de los animales, esto porque en la mayoría de los casos, el agua fue el disolvente utilizado para la preparación de las bebidas. Según Esteve y colaboradores ( 1994) , el sabor es otro de los factores que explica la hiperfagia que induce la DCAF ya que la rata va a intentar maximizar la recompensa hedónica de la alimentación manteniendo un alto consumo de grasa y azúcar, macronutrientes caracte1isticos en los alimentos utilizados en la DCAF en esta investigación. En humanos se ha visto que una dieta variada en alimentos altamente 52 palatables y energéticamente densos a menudo conduce a la hiperfagia, el "piqueo" y a la ganancia de peso (Shafat, Murray y Rumsey, 2009; Zeeni et al., 2015). En cuanto a la ingesta de bebidas, en un estudio sobre la selección de alimentos en ratas Wistar y Sprague Dawley (Hoch, Pistchetsrieder y Hess, 2014), se comprobó que las ratas prefieren bebidas que contengan grasa y azúcar sobre las que contienen solamente alguno de los dos componentes, sugiriendo que la combinación de ambos macronutrientes potencia la hiperfagia. Tal como se observó en nuestra investigación, las ratas del grupo experimental prefirieron bebidas combinadas, con presencia principalmente de grasa y carbohidratos, como por ejemplo la bebida de leche con sirope (Tabla VI). También se observó que en los días en que se presentaron alimentos sólidos junto con una bebida, el consumo de sólidos fue menor en concordancia con lo reportado por De Vargas, Ferras, Guerini, Sanvitto, y Kienzle (2016) donde el consumo de una bebida calórica redujo el consumo de alimento sólido y aumenta el consumo de fluidos. Otra característica de la DCAF como modelo de alimentación es que predominan los ácidos grasos como fuente de energía (Reynés et al (2014). La distribución porcentual que obtuvo la DCAF en nuestro estudio (Tabla XV) fue bastante similar a la reportada por otros (Boqué et al., 2009; Sampey et al., 2011; Castro et al, 2015) con un aporte energético de las grasas mayor al 40%, de carbohidratos cercano al 40% y de las proteínas menor al 10%. Junto al predominio de los macronutrientes grasa y carbohidratos, la presencia de alimentos fuente de azúcares simples y grasas saturadas es otra particularidad de la DCAF (Speakman et al, 2008). Como se mostró en la tabla XVI, el aporte energético proveniente tanto de los azúcares simples como de las grasas saturadas representó un porcentaje considerable (Tabla XIX). Cuando se controla el consumo de grasa total y se comparan los diferentes ácidos grasos con el consumo de energía, los resultados de esta investigación muestran una correlación positiva entre el consumo de energía y los ácidos grasos saturados, lo opuesto de cuando se compara con el consumo de ácidos grasos poliinsaturados (Erlansson, 2005). Además, el consumo de sacarosa se ha vinculado con el incremento en el peso corporal producto de la estimulación del NPY (Erlansson, 2005). Esta estimulacíón del NPY 53 ejercida por la combinación de grasa y azúcar (Hoch et al., 2014), podría explicar los resultados encontrados en esta investigación, pues aquellas combinaciones ofrecidas a los animales del grupo DCAF, caracterizadas por elevados contenidos de grasa se asociaron con un mayor consumo de alimentos respecto a las que eran altas en carbohidratos simples. Cabe destacar que, aunque la combinación fuese alta en grasa siempre hubo presencia de alimentos fuente de carbohidratos. El NPY es el estimulador más poderoso del apetito y se ha visto implicado en la disminución del gasto energético, inhibición de la termogénesis y en el aumento de la adipogénesis en ratas (V alassi et al., 2008), a través de la disminución en el estímulo ejercido por el sistema nervioso simpático sobre el tej ido adiposo pardo (González y Schmidt, 2012). La resistencia a la insulina y a la leptina se han asociado con el incremento de la síntesis de NPY (Valassi et al., 2008). Este neuropéptido se localiza principalmente en el núcleo arqueado en el hipotálamo, donde existen fibras nerviosas que se dirigen al núcleo paraventricular, el núcleo dorsomedial y el área hipotalámica lateral, lo cual estimula la ingesta de energía (Solomon y Martínez, 2006). Esta sobreingesta de alimentos parece estar mediada por la activación del sistema de recompensa y con la desregulación de los mecanismos homeostáticos encargados del balance energético (Sampey et al., 2011). La hormona concentradora de melatonina también pa11icipa en la regulación de la ingesta alimentaria estimulando la ingesta de alimentos en ratas. Esta hormona se localiza en el hipotálamo cuyas neuronas proyectan al núcleo del tracto solitario, además está presente en tejidos periféricos y en sangre (Gonzáles, Ambrosio y Sánchez, 2006). La concentración sérica de esta hormona se ha correlacionado positivamente con el JMC y el porcentaje de masa grasa. En los animales expuestos a la DCAF, se encontró una diferencia significativamente mayor en el porcentaje de grasa corporal y del IMC con respecto al grupo control, por lo que esta hormona podría estar incrementada en estos animales promoviendo la hiperfagia observada (Erlansson, 2005). La diferencia entre la DCAF y una dieta alta en grasa es la abundancia de azúcar y aditivos presente en la DCAF, que incrementan el apetito por la comida y eso hace que exista un mayor consumo de alimentos (Olivia et al, 2017). Olivia y colaboradores (2017), 54 demostraron que una dieta alta en grasa no representó un aumento en la ingesta de alimentos, por lo tanto, no puede decirse que es únicamente por esta razón que se induce la hiperfagia. La DCAF presenta otras características ya mencionadas, como la variabilidad de los alimentos, la alta palatabilidad, entre otras, que pudieron haber incidido en que los animales de DCAF en nuestro estudio consumieran más alimentos con esas características, por encima del consumo del alimento estándar (Olivia et al, 2017). La fibra es uno de los componentes de la dieta que puede afectar la ingesta de alimentos, en este estudio el consumo de alimento de los animales expuestos a la dieta de cafetería fue mayor que el grupo control, y una de las razones puede deberse a que la dieta control presentaba mayor contenido de fibra (tabla XVII). Se ha observado que un alto contenido de fibra disminuye el consumo de alimentos tanto en animales como en humanos (Oliva et al., 2017). Otra de las variables analizadas en esta investigación es la eficiencia energética (EN), la cual relaciona el aumento del peso con la cantidad de energía consumida. En esta investigación, la DC obtuvo un mayor valor de EN que la DCAF. Baque et al. (2009) obtuvieron de igual manera valores menores de EN cuando se utilizaron dietas altas en grasa en ratas comparadas con el control. Para Ma y colaboradores (1988), la reducción en la EN se explica por una reducción en la eficiencia metabólica y la inducción de termogénesis por la dieta. Rothwell y Stock (1979) también tuvieron esta asociación donde una baja eficiencia energética aumenta la tennogénesis en animales sobrealimentados, aspecto confirmado por medio de la medición del consumo de oxígeno en reposo. Esta independencia de inducción de termogénesis con el consumo de energía indica el propósito de una posible adaptación metabólica a la hiperfagia en animales con sobrepeso. En el presente estudio se encontró un aumento de peso significativo en los animales expuestos a la DCAF (tabla XXXII), este aumento de peso corporal en animales tras la exposición a la DCAF ha sido previamente descrito por otros investigadores (Monis, Chen, Watts, Shulkes y Cameron-Smith, 2008; Sampey et al., 2011; Pinto y Seraphin, 2012). También se ha tomado un aumento de peso superior al 10% respecto al grupo control, como 55 un indicador de obesidad moderada (Hariri y colaborador, 2010). Los animales del grupo DCAF, mostraron un incremento del 20,76% respecto al grupo DC. Datos tomados del bioterio de la Universidad de Costa Rica, muestran que, para los 97 días, edad de los animales cuando se registró el peso mostrado en la tabla XXXI, el peso normal de las ratas Wistar macho oscila entre los 350g y 375g. Tomando este parámetro, los animales del DC mostraron un peso normal para su edad, mientras que el grupo DCAF superó significativamente este indicador. Además, los puntos de corte para la evaluación de ratas Wistar machos establecidos por Cossio-Bolaños et al (2013), indican que los animales con pesos superiores a 433,40g son considerados con sobrepeso u obesidad. Otro de los indicadores utilizados en la evaluación del estado nutricional en ratas es el índice de Lee, un parámetro análogo al IMC en humanos, según este indicador el grupo experimental presentó obesidad con una M=0,325, teniendo efecto es significativamente mayor del 60% (Hariri, 2011 ). Basados en los parámetros anteriormente mencionados, nuestro modelo es robusto para la inducción de obesidad en animales con la DCAF. Respecto a la proporción de tejido adiposo, los resultados obtenidos en este estudio indican que la DCAF duplicó el peso del TPG y en mayor medida aún, el TRP (tabla XXXI). Nuestros datos coinciden con estudios previos que muestran que el acceso a una dieta palatable y alta en grasa lleva a un incremento del tejido adiposo, particularmente el que se localiza alrededor de las vísceras centrales (Morris et al., 2008; Sampey et al. 2011; Zeeni, Dagher-Hamalian, Dimassi y Faour, 2015). El incremento del tejido adiposo debido al aumento en el tamaño del adipocito es un proceso conocido como hipertrofia_ Cuando este incremento se da por una elevación en el número de adipocitos, se habla de hiperplasia. En ratas Wistar se ha repo11ado que el tejido perigonadal tiende a crecer por hipertrofia, mientras que en el retroperitoneal crecer por hiperplasia (DiGirolamo, Fine, Tagra, y Rossmanith, 1998). De Queiroz y colaboradores (2014) establecen que el tejido retroperitoneal ha sido asociado con las complicaciones metabólicas de la obesidad, siendo altamente sensible a las características de este tipo de dieta. En el presente estudio, la DCAF tuvo un efecto específicamente en el tamaño del TRP. El peso del TRP en las ratas del grupo DCAF no es predicho por el peso corporal inicial de los animales, como sí ocurrió en las ratas a las que se les administró la DC. 56 Otro factor que puede contribuir al incremento del tejido adiposo en los animales expuestos a la DCAF es el consumo de azúcares simples, pues estos se han asociado con un efecto hiperplásico e hipertrófico (tabla XXXI). El incremento en el tamaño del adipocito aumenta la liberación de ácidos grasos y de citoquinas proinflamatorias, siendo la adipogénesis un proceso metabólico implicado en la resistencia a la insulina (Wang, Tao, Gupta y Scherer, 2013; De Queiroz et al., 2014). En concordancia con lo anterior, Esteve y colaboradores, consideran que el azúcar constituye un factor inductor de la síntesis de ácidos grasos debido a su rápida absorción, desencadenando una hiperglucemia y en consecuencia hiperinsulinemia, activando la lipogénesis y la síntesis de triacilgliceroles (Esteve, Rafecas, Fernández, Remesar y Alemany, 1994). Boqué y colaboradores (2009) compararon el efecto de tres diferentes dietas inductoras de obesidad ( 1. dieta alta en grasa, 2. alta en carbohidratos y alta en grasa, y 3. alta en carbohidratos) en ratas Wistar y encontraron que los animales expuestos a una dieta alta en grasa y alta en carbohidratos; la cual era similar en composición nutricional a la DCAF utilizada en esta investigación (45% grasa, 35% carbohidratos) mostraron niveles inferiores de colesterol total y colesterol HDL respecto al tratamiento control. Otros investigadores también han reportado una disminución en la concentración del colesterol total en el plasma de animales expuestos a la dieta de cafetería (De Queiroz et al., 2014; Bortolin, Vargas, Gasparotto, Chaves, Schnorr, Da Boí Martinello y Moreira, 2017), explicada probablemente por la disminución en los niveles de C-HDL. Esto coincide con los resultados observados en la presente investigación donde se encontró que en los animales expuestos a la DCAF los niveles de colesterol total y HDL eran significativamente más bajos comparados con el grupo control (tabla XXXIII), esto podría explicarse también por los mecanismos de transporte de colesterol propio de los animales. Contrario a lo que sucede en los humanos, las ratas transportan su colesterol sérico en las lipoproteínas de alta densidad; además se encontró una tendencia hacia mayores niveles de colesterol LDL en los animales de la DCAF, lo que podría explicarse por la disminución en los niveles de colesterol HDL, disminuyendo, por tanto, el transporte reverso del colesterol (Novelli et al., 2009). 57 Además, se encontró una tendencia al aumento de los niveles de TG plasmáticos y ácido úrico en los animales expuestos a la DCAF; este efecto ha sido también descrito en otras investigaciones (Waring, 2002; De Queiroz et al., 2014; Bortolin et al., 2017;) y puede atribuirse además al aumento del tejido adiposo, el cual tiende a aumentar los niveles de ácidos grasos circulantes en plasma (Martínez, 2014). Se ha visto que después de ocho semanas de consumo de una dieta alta en grasa y carbohidratos, aumentan los TG; en el estudio que realizaron Hrischev y colaboradores (2017), se produjo obesidad en el grupo experimental y esteatosis hepática, pudiendo provocar alteración en el funcionamiento del metabolismo de lípidos. La presente investigación es un precedente en la realización de un modelo animal de obesidad con alimentos disponibles para la población para estudiar esta patología en Costa Rica. Los resultados reflejaron que el consumo de una dieta con un elevado contenido de grasa y carbohidratos provoca aumento de peso corporal, aumento de tejido adiposo. La disponibilidad de alimentos fuente de estos macronutrientes, junto con el ambiente obesogénico que se vive contribuye al desarrollo de la obesidad en la actualidad. Además, por medio de los datos obtenidos del estudio, se plantea una propuesta de modelo de alimentación para inducir obesidad en ratas Wistar macho, modelo que puede ser utilizado para futuras investigaciones en el país relacionadas a la obesidad. 58 VII. CONCLUSIONES Selección de alimentos • Los alimentos seleccionados permitieron el desarrollo de un protocolo de alimentación para la inducción de la obesidad en ratas Wistar. • Se determinó que los embutidos y los quesos, las galletas dulces o con relleno, los alimentos para picar ("snacks") energéticamente densos y la bebida compuesta con presencia de leche, permiten el establecimiento de un protocolo de alimentación animal acorde con las características del modelo de alimentación de la dieta de cafetería. Efecto de la DCAF • Los animales expuestos a la DCAF exhibieron un mayor consumo de alimentos y de energía a lo largo de las ocho semanas del período experimental comparado con el grupo control, además se encontró una relación inversa entre la DE del alimento y la cantidad consumida del mismo. El consumo de carbohidratos y proteínas fue significativamente mayor en los animales que recibieron exclusivamente alimento para roedores, mientras que para los animales alimentados con DCAF hubo un mayor consumo de grasa. Indicadores de obesidad • Los animales expuestos a la DCAF mostraron un incremento significativo en los siguientes indicadores de obesidad: el peso, corporal, el índice de masa corporal, índice de Lee, la adiposidad; en comparación con los animales que consumieron una dieta estándar. • Los niveles de glucosa, triglicéridos, ácido úrico y lipoproteínas de baja densidad, mostraron una tendencia a incrementar en los animales expuesto a la DCAF, en comparación con el grupo control, además se observó una disminución en los niveles de colesterol total sérico y lipoproteínas de alta densidad en los animales que recibieron DCAF. 59 VIII. RECOMENDACIONES Para futuras investigaciones que utilicen el modelo de alimentación con dieta de cafetería se recomienda: 1- La utilización de alimentos para los cuales las ratas en estudio mostraron mayores índices de preferencia y que sean de fácil recolección para su registro de consumo, tales corno los siguientes: embutidos (salchichón, salchichas, mortadela), galletas rellenas (con coco, sorbetos), queso, "snacks" (bolitas de queso, quesitos) e incluir dentro del protocolo de alimentación del modelo de dieta de cafetería bebidas hipercalóricas, ya que se observó que cuando se ofrecía una bebida junto con la combinación de alimentos los animales consumían más energía en total. Dicha bebida se recomienda que sea a base de leche, esto a partir de las combinaciones que mostraron un mayor consumo de energía en los animales. 2- Realizar un análisis de composición química de lote de alimento estándar a utilizar, con el fin de obtener información más precisa acerca del contenido y consumo de rnacronutrientes y micronutrientes aportados por el alimento para roedores. 3- Mantener el uso de comederos que permitan al animal el fácil acceso y manipulación del alimento para no interferir en la conducta alimenticia de los roedores. 4- Incorporar corno parte de las mediciones biornétricas la circunferencia de cintura en los animales, ya que es una medida biornétrica que se ha utilizado en otros estudios, corno un parámetro para determinar obesidad y el cual está relacionado con la acumulación de grasa en el área abdominal. 5- Incluir dentro de las pruebas séricas un análisis de los niveles de insulina, leptina u otras adipocitoquinas en los animales, que permitan identificar otros efectos de la dieta de cafetería relacionados con las complicaciones asociadas a la obesidad en humanos. 6- Se recomienda utilizar las combinaciones que mostraron una mayor ingesta de energía (Anexo M). 60 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Acutan, M. (2015). Expresión diferencial de los neuropépiidos que regulan la ingesta en distintos núcleos hipotalámicos en ratas obesas alimentadas con dieta cafetería. http://bibliotecavirtuaLunl.edu.ar:8080/colecciones/bitstream/handle/12345678SU80 57/2.2.1 .pdf?sequence=1 &isAllowed51 Álvarez, M., González, L., Gil, M., Fontans, S., Romaní, P., Gago, E., y Mallo, F. (2009). Las honnonas gastrointestinales en el control de la ingesta de alimentos. Endocrinología y Nutrición, 56 (6), 317-330. Recuperado de http://www.elsevier.es/e s-revista-endocrino lo gia-nutrici on-12-articulo-las- honnonas-gastrointestinales-el-control-S 1575092209719461 Angelova, P., y Boyadjiev, N. (2013). A review on the models of obesity and metabolic syndrome in rats. Trakia J Sci, 11 , 5-12. Recuperado de htt:p ://www.uni- szJ~g/tsj/voll lNl 2013/P.Angelova.pdf Animal Research Review Panel (2007). Guidelines for the Housing of Rats in Scientific Institutions.Recuperado de: http://www.animalethics.org.au/_data/assets/pdf_ file/0014/222512/housing-rats- scientific-institutions.pdf Argueta, D., DiPatrizio, N. (2017). Peripheral endocannabinoid signaling controls hyperphagia in western diet- induced obesity. Physiology & Behavior, 32-39. Asamblea Legislativa de la República de Costa Rica. (1994, 13 de diciembre). Ley No. 7451: Bienestar de los animales. La Gaceta. Costa Rica. Auer, M., Sack, M., Lenz, J., Jacovcevski, M., Biedermann, S., Falfán, C., Gass, P. (2015). Effects of a high-caloric diet and physical exercise on brain metabolite levels: a combined proton MRS and histologic study. Journal of Cerebral Blood Flow y Metabolism, 35 (4), 554-564. doi: l0.1038hcbfm.2014.231 Baudrand, R., Arteaga, E., y Moreno, M. (2010). El tejido graso como modulador endocrino: Cambios hormonales asociados a la obesidad. Rev Med Chile, 138. (1 O), 1294-1301. Recuperado de http~//www:.scielo. cl/pdf/rmc/v 13 81110/art%2015 .pdf 61 Bemardis, L. (1970). Prediction of carcass fat, water and lean body mass from Lee's "Nutritive Ratio" in rats with hypothalamic obesity. Experientia, 26, 789-790. Bequé, N., Campión, J., Patemain, L., García-Díaz, D. F., Galarraga, M., Portillo, M. P., Martínez, J. A. (2009). Influence of dietary macronutrient composition on adiposity and cellularity of different fat depots in Wistar rats. Journal of Physiology and Biochemistry, 65(4), 387-395. https://doi.org/10.1007/BF03185934 Bortolin, R. C., Vargas, A. R., Gasparotto, J., Chaves, P. R., Schnorr, C. E., da Boit Martinello, K. , Moreira, J. C. F. (2017). A new animal diet based on human Western diet is a robust diet-induced obesity model: Comparison to high-fat and cafetería diets in term of metabolic and gut microbiota disruption. International Journal of Obesity. https://doi.org/10.1038/ijo.2017.225 Campos, T., Sánchez, A., y De Moraes, C. (2012). Obesidade induzida por consumo de dieta: modelo em roedores para o estudo dos distúrbios relacionados com a obesidade. Rev. Assoc. Med. Bras, 58 (3), 383-387. Recuperado de htt~://www.scielo.br/pd:f/ramb/v58n3/v5 8n3 a21 .gdf Carillon, J., Romain, C., Bardy, G., Fouret, G., Feillet-coudray, C., Gaillet, S., ... Rouanet, J . (2013). Free Radical Biology and Medicine Cafetería diet induces obesity and insulin resistance associated with oxidative stress but not with in fl ammation: improvement by dietary supplementation with a melon superoxide dismutase. Free Radical Biology and Medicine, 65, 254-261. https://doi.org/l 0.1O16/j .freeradbiomed.2013.06.022 Carlson, N. (2005). Fisiología de la conducta. 8tava edición. Madrid: PEARSON EDUCATION Castro, H., Pomar, C., Picó, C., Sánchez, J. , y Palou, A. (2015). Cafetería diet overfeeding in young male rats impairs the adaptive response to fed/fasted conditions and increases adiposity independent of body weight. International Journal of Obesity, 39, (3), 430-437. doi: 10.1038/ijo.2014.125. Choi, M.-S., Kim, Y.-J., Kwon, E.-Y., Ryoo, J. Y., Kim, S. R., & Jung, U. J. (2015). High- fat diet decreases energy expenditure and expression of genes controlling lipid 62 metabolism, mitochondrial function and skeletal system development in the adipose tissue, along with increased expression of extracellular matrix remodelling- and inflammation-related genes. British Joumal of Nutrition, 113(6), 867-877. https://doi.org/10.1017 /S0007114515000100 Cossio-Bolaños, M., Campos, R. G., Vargas Vitoria, R., Tadeu, R., Foga¡;a, H., & De Arruda, M. (2013). Curvas de referencia para valorar el crecimiento físico de ratas machos Wistar. Nutr Hosp.Nutr Hosp, 2828(6). htt,ps://doi.org/10.3305/nh.2013.28.6.6659 De Queiroz, K. B., Coimbra, R. S., Ferreira, A. R., Carneiro, C. M., Paiva, N. C. N ., Costa, D. C., . .. Guerra-Sá, R. (2014). Molecular mechanism driving retroperitoneal adipocyte hypertrophy and hyperplasia in response to a high-sugar diet. Molecular Nutrition & Food Research, 58(12), 2331-2341. https://doi.org/l 0.1002/mnfr.201400241 De Vargas, K., Ferras, J., Guerini, C., Sanvitto, G., Kienzle, E. (2016). Soft drink consumption reduces food intake in Wistar rats. Sci Med, 26(2). DiGirolamo, M., Fine, J. B., Tagra, K., & Rossmanith, R. (1998). Qualitative regional differences in adipose tissue growth and cellularity in male Wistar rats fed ad libitum. The American Journal ofP hysiology, 274(5 Pt 2), R1460-7. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9612415 Duca, F., Zhong, L., Covasa, M. (2013). Reduced CCK signaling in obese-prone rats fed a hig fat diet. Hormones and behavior, 812-817. Doi: dx.doi .org/10.1O16/j.yhbeh.2013 .09 .004 Erlanson-Albertsson, C. (2005). How Palatable Food Disrupts Appetite Regulation. > Toxicology, 97(2), 61-73. https://doi.org/10.111l/j.1742-7843.2005.pto_l79.x Esteve, M., Rafecas, l., Femández-López, J., Remesar, X., & Alemany, M. (1994). Effect of a cafetería diet on energy intake and balance in Wistar rats. Physiology & Behavior, 56(1 ), 65-71. https://doi.org/l 0.1016/0031-9384(94)90262-3 63 Femández, J. (2016). Incidencia actual de la obesidad en las enfermedades cardiovasculares. Revista CENIC. Ciencias Biológicas, 47, (1 ), pp 1-12. Recuperado de http://www.redalyc.org/pdf/1812/181244353001.pdf Figueroa, M., Pérez I., y Mejía R. (2013). Caracterización de un modelo de diabetes tipo 2 en ratas Wistar hembra. Revista MVZ, 18, 3699-3707. Recuperado de htt ://www.redal c.or /articulo.oa?id=69329148014 Fisberg, M., Kovalsky I., Gómez G., Rigotti A., Cortés L Y., Herrera-Cuenca, M., Yéoez, M., Pareja, R., Guajardo, V., Zimberg,Z., Chiavegatto, A., Pratt, M., Koletzko, B & Tucker, K. on behalf of ELANS Study Group. Latín America Study ofNutrition and Heatlh (ELANS): Rationale an Study Design. BMC Public Health. 2016. 16:93 Fuentes, T., Santana, A., Olmedillas, H., Guadalupe, A., Calbet, J., y Guerra B. (201 O). Señalización intracelular actividad por leptina y su modulación por el ejercicio físico (II). Archivos de Medicina del Deporte, XXVII (136), 141-152. Recuperado de http ://gilarmartinescudero ._es/MayoJu nJu lio2015/Revision%20Senalizacion%2Q(II) %20leptina%20y%20ej ercicio.pdf García, E., De la Llata, M., Kaufer, M., Tusié, M., Calzada, R., Vázquez, V., Barquera, S., Caballero, A., Orozco, L., Velásquez, D. , Rosas, M., Barriguete, A., Zacarías, R., Sotelo, J. (2008). La obesidad y el síndrome metabólico como problema de salud pública. Salud Pública de México. 50 (6): 530-547. García, J., García, A., Rodríguez, G., Gálvez-Gonzáles, A. (2010). Dimensión económica del sobrepeso y la obesidad como problemas de salud pública. Salud en Tabasco. 16 (1): 891-895. Gonzáles, M. , Ambrosio, K., Sánchez, S. (2006). Regulación neuroendocrina del hambre, la saciedad y mantenimiento del balance energético. Investigación en salud. 8 (3), 191-200. Gómez-Smith, M., Karthikeyan, S., Jeffers, M., Janik, R., Thomason, L., Stefanovic, B., y Corbett, D. (2016). A physiological characterization of the Cafetería diet model of metabolic syndrome in the rat. Physiology & Behavior, 167, 382-391. doi: l 0.1016/j.physbeh.2016.09.029 64 González, E. (2011). Genes y obesidad: una relación de causa-consecuencia. Endocrinología y Nutrición, 58 (9), 492-496. doi: 10.1O16/j.endonu.2011.06.004 González, E. (2013). Obesidad: análisis etiopatogénico y fisiopatológico. Endocrinología y Nutrición. 60 (1), 17-24. doi: 10.1016/j.endonu.2012.03.006 González-Jiménez, E., & Schmidt Río-Valle, J. (2012). Regulación de la ingesta alimentaria y del balance energético; factores y mecanismos implicados. Nutr Hosp.Nutr Hosp, 2727(6). https://doi.org/10.3305/nh.2012.27.6.6099 Goularte, J., Ferreira, M., y Sanvitto, G. (2012). Effects of food pattem change and physical exercise on cafetería diet-induced obesity in female rats. British Journal of nutrition, 108, 1511-1518. doi: 10.1017/S0007114511006933 Hariri, N., y Thibault, L. (2010). High-fat-diet-induced obesity in animal models. Nutrition Research Revíews, 23(2), 270-299. doi: 10.1017/S0954422410000168. Hariri, N. (2011). Highfatfeeding and obesity in rats (Tesis doctoral). McGill University, Canadá. Hemández, I. (2004). Obesidad y salud pública. Endocrinología Y Nutrición, 51(2), 35-36. https://doi.org/10.1016/S 1575-0922(04)74581-7 Hemández, S. (2006). El modelo animal en las investigaciones biomédicas. Biomedicina, 2(3), 252-256. Herrera, D., Coria, G., Femández, C., Aranda, G., Manzo, J., Hemández, M. (2015). La obesidad como factor de riesgo en el desarrollo de cáncer. Rev Peru Med Exp Salud Pública, 32( 4): 766-76. Hickman, D., Johnson, J., Vemulapalli, T., Crisler, J., Shepherd, R. (2017). Principles of Animal Research for Graduate and Undergraduate Students: Commonly u.sed animal models. Estados Unidos: El Sevier. Hoch, T., Kreitz, S., Gaffling, S., Pischetsrieder, M., & Hess, A. (2015). Fat/carbohydrate ratio but not energy density determines snack food intake and activates brain reward areas. Scientific Reports, 5(1 ), 10041. https://doi.org/10.1038/srepl0041 65 Hrischev, P., Atanassova, P., & Penkova, N. (2017). Morphological Disorder Progression in Rat High-Fat, High-Carbohydrate Diet Induced Metabolic Syndrome, 24, 3-9. Johnson, A., Wilk:erson, M., Sampey, B., Troester, M., Hayes, N., Makowski, L. (2016). Cafeteria diet-induced obesity causes oxidative damage un white adipose. Biochemical and Biophysical Research communications. 1-6. Jurgónski, A., Juskiewicz, J., y Zdunczyk, Z. (2014). A high-fat diet differentially affects the gut metabolism and blood lipids of rats depending on the type of dietary fat and carbohydrate. Nutrients, 6, (2), 616-626. doi: 10.3390/nu6020616. Kanasaki, K., & Koya, D. (2011 ). Biology of Obesity: Lessons from Animal Models of Obesity. Journal ofB iomedicine and Biotechnology, 2011, 1-11. https://doi.org/10.1155/2011/197636 Komaroff, M. (2016). For Researchers on Obesity: Historical Review of Extra Body Weight Definitions. Journal of Obesity, 2016, 1-9. doi: hrtp://dx.doi.org/10.1155/2016/2460285 LabDiet. (2015). Rat diet. Recuperado de: http://www.labdiet.com/e s/g roups/lolweb/@labdiet/d ocuments/web_ content/mdrf/m di4/--edisp/ducm04_028442.pdf Lalanza, J., Caimari, A., del Bas, J., Torregrosa, D., Cigarroa, I., Pallas, ... Escorihuela, R. (2014). Effect of a post-weaning cafeteria diet in young rats: metabolic syndrome, reduced activity and low anxiety-like behaviour. PLoS. ONE 9 (1 ): doi: 1O.l371/joumal.pone.0085049 Lopes, M., Carolo, K., Ferreira, A., Valentini, F., Otavio, 1, Tortolero, D ... Renata, C. (2016). Inflama9ao renal, altera95es metabólicas e oxidativas após 6 semanas de dieta de cafetería em ratos. J Bras Ne/rol, 38 (1), 9-14.doi: 10.5935/0101- 2800.20160003 Lutz, T., y Woods, S. (2012). Overview ofanimals models of obesity. Current Protocols in Pharmacology. 58 (5) doi: 10.1002/0471 l41755.ph056ls58 66 Ma, S., Foster, D., Nadeu, B., Triandafillou, J. (1988). Absence of increased oxygen consumption in brown adipose tissue of rats exhibiting "cafetería" diet- induced thermogenesis. Physiol. 66, 1347-1354 Martínez, A., López-Espinoza, A., Franco-Paredes, K., Diaz, F., y Aguilera, V. (2009). Variedad y apariencia de los alimentos modifican la conducta alimentaria. Diversitas-Perspectivas en Psicología, 5 (2), 391-397. Marques, C., Meireles, M., Norberto, S., Leite, J., Freitas, J., Pestana, D., ... Calhau, C. (2015). High- fat diet induced obesity Rat model: a comparison between Wistar and Sprague- Dawley Rat. ADYPOCITE, 5 (10), 11-21. doi: 10.1080/21623945.2015.1061723 Melanson, K., Summers A., Nguyen V., Brosnahan J., Lowndes J., Angelopoulos T., y Rippe, J. (2012). Body composition, dietary composition, and components of metabolic syndrome in overweight and obese adults after a 12-week trial on dietary treatments focused on portion control, energy density, or glycemic index. Nutrition Journal, 11(57),1-9. doi : 10.1186/1475-2891-11-57 Ministerio de Salud. (2014). Alto al sobrepeso y obesidad en niños y adolescentes. Recuperado de h -//www.ministeriodesalud. o.cr/index. h /centro-de- prensa/noticias/662-noticias-2014/715-ialto-al-sobrooeso-y-la-obesidad-en-ninos-y- adolescentes. Ministerio de Salud y Ministerio de Educación Pública. (2017). Informe Ejecutivo Censo Escolar Peso/Talla. Costa Rica 2016. Recuperado de http://www.mep.go.cr/sites/default/files/page/adjuntos/informe-ejecutivo-censo- escolar-peso-cortofinal. pdf Morales, M., y Carvajal, C. (2010). Obesidad y resistencia a la leptina. Gaceta Médica Boliviana, 33 (1), 63-68. Recuperado de http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_a rttext&pid=S 1O12- 29662010000100013 Moreno, B., Monereo, S., Álvarez, J. (2000). Obesidad: la epidemia del siglo XXI Madrid, España: Díaz de Santos. 67 Morris, M. J., Chen, H. , Watts, R., Shulkes, a, & Cameron-Smith, D. (2008). Brain neuropeptide Y and CCK and peripheral adipokine receptors: temporal response in obesity induced by palatable diet. International Journal of Obesity (2005), 32(2), 249-58. https://doi.org/l 0.1038/sj. i-jo.0803716 NIH. (2002). Background on Mouse as model organ1sm. Recuperado de: https ://www_g enome. gov/ 10005 834/background-on-mouse-as-a-model-organisrn/ Novelli E., Diniz Y., Galhardi C., Ebaid G. , Rodrigues H., Maní F ... Novelli J. (2007). Anthopometrical parameters and makers of obesity in rats. Laboratory Animals 41 (1), 111-119. doi: 10.1258/002367707779399518 O lazo A. (201 O). Efecto de la obesidad y la inducción de diabetes sobre los valores de glucosa, colesterol, triglicéridos en el modelo de la rata. (tesis). Universidad V eracruzana, Veracruz. Recuperado dehttp://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30399/l/OlazoMarinero.pdf Oliva, L., Aranda, T., Caviola, G., Femández, A., Alemany, M., Fernández, J., Remesar, X. (2017). In rats fed high-energy diets, taste, rather tan fat content, is the key factor increasing food intake: a comparison of a cafetería and a lipid-supplemented standard diet. PeerJ, 1-21. Doi: 10.7717/peerj.3697 Oliveira Junior, S. A., Padovani, C. R., Rodrigues, S. A, Silva, N. R., Martinez, P. F., Campos, D. H., ... Cicogna, A. C. (2013). Extensive impact of saturated fatty acids on metabolic and cardiovascular profile in rats with diet-induced obesity: a canonical analysis. Cardiovascular Diabetology, 12(1 ), 65. htt s://doi.onz/ l 0.1186/14 75-2840- 12-65 Organización Mundial de la Salud. (2016). Obesidad y sobrepeso. Recuperado de: http://www.who.int/Promediocentre/factsheets/fs3l1/es/ Cossio-Bolaños, M., Gómez Campos, R., Vargas Vitoria, R., Hochmuller Fogaya, R. T. adeu, & de Arruda, M. (2013). Curvas de referencia para valorar el crecimiento físico de ratas machos Wistar. Nutrición Hospitalaria, 28(6), 2151-2156. https://doi.org/l 0.3305/nutr hosp. v28in06.6659 DiGirolamo, M., Fine, J. B., Tagra, K., & Rossmanith, R. (1998). Qualitatíve regional differences in adipose tissue growth and cellularíty in male Wistar rats fed ad libitum. 68 The American Journal ofP hysiology, 274(5 Pt 2), Rl460-7. Kanasaki, K., & Koya, D. (2011). Biology of Obesity: Lessons from Animal Models of Obesity. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2011, 1-11. https://doi.org/10.1155/2011/197636 Oliveira Junior, S. A., Padovani, C. R., Rodrigues, S. A., Silva, N. R., Martinez, P. F., Campos, D. H., ... Cicogna, A. C. (2013). Extensive impact of saturated fatty acids on metabolic and cardiovascular profile in rats with diet-induced obesity: a canonical analysis. Cardiovascular Diabetology, 12(1 ), 65. https://doi.org/10.1186/1475-2840- 12-65 Palma, J.-A., & Iriarte, J. (2012). Regulación del apetito: bases neuroendocrinas e implicaciones clínicas. Medicina Clínica, 139(2), 70-75. https://doi.org/10.1016/j.medcli.2011.11.024 Paredes, J., Moreno, E., Premoli, G., Alarcón, M., Villareal, J. , Araujo, S., Borges, R. (2009). Efectos de la ingestión de una dieta con alto contenido en grasas en ratas Wistar crónicamente infectadas con Trypanosomacruzi. Kasmera, 37 (1), 74-89. Recuperado de http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0075- 52222009000100008 Pereira, O., Palay, M. (2015). Importancia de la reducción de peso en los pacientes con obesidad. MEDISAN, 19 (8). Recuperado de: htt;p://scielo.sld.cu/pdf/san/v 19n8/sanl 3198 .pdf Pinto Júnior, D. A. C., & Seraphim, P.M. (2012). Cafeteria diet intake for fourteen weeks can cause obesity and insulin resistance in Wistar rats. Revista de Nutrir;iio, 25(3), 313-319. https://doi.org/ 10.1590/Sl415-5_2_732012000300001 Ramirez, I., Friedman, M. (1990). Dietary hyperphagia in rats: role of fat, carbohydrate, and energy content. Physiology & Behavior. 47, 1157-1163. Research diets Inc. (2017). Typical food intake. Recuperado de: http://www.researchdiets.com/resource-center-page/typical-food-intake Reyes, M. (2010) . Características inflamatorias de la obesidad. Revista Chilena de Nutrición, 37( 4 ), 498-504. doi : http://dx.doi.org/l 0.4067 /S0717- 751820 l 00004000 l l . 69 Reynés, B. (2014). Estudio de las células sanguíneas como fuente de marcadores transcriptómicos de utilidad para la investigación de la obesidad y sus complicaciones. (tesis doctoral). Universitat de Illes Balears. Palma de Mallorca. Reynés, B., Díaz-Rua, R., Cifre, M., Oliver, P. y Palou, A. (2014). Peripheral Blood mononuclear cells as a potential source ofbiomakers to test the efficacy of weight- loss strategies. Obesity, 23 (1), 28-31.doi: 10.1002/oby.20918. Ríos, M. (Ed). (2011). Posible papel de la melatonina en la inducción de obesidad por dieta hipercalórica: efectos metabólicos en ratas macho. Madrid, España: Universidad Complutense de Madrid. Rothwell, N. J., and Stock, M. J. (1979). A role for brown adipose tissue in diet-induced thermogenesis. Nature .281(3), 1-35. Sampey, B. P., Vanhoose, A.M., Winfield, H. M., Freemerman, A. J., Muehlbauer, M. J., Fueger, P. T., Makowski, L. (2011). Cafetería diet is a robust model of human metabolic syndrome with liver and adipose inflammation: comparison to high-fat diet. Obesity (Si/ver Spring, Md.), 19(6), 1109-17. https:/ldoi,or_:gll0.1038/oby .2011.18 Sanchez, D., Elks, C., Stephens, J. (2014). Pathophysiology of obesity and the metabolic syndrome: rodent models . Louisiana State University. 35-46. Shafat, A. , Murray, B., Rumsey, D. (2009). Energy density in cafetería diet induced hyperphagia in the rat. Appetite, 52, 34-38. doi: :10.1016/j.appet.2008.07.004 Solomon, A, Martínez, J. (2006). Participación del sistema nervioso y del tracto gastrointestinal en la homeostasis energética. Rev Med Univ Navarra. 50 (1): 27-37 Souza, D., Neto, L., Queiroz, B. M. De, Augusto, N., & Bru, J. (2016). Validity of a Portable Glucose , Total Cholesterol , and Triglycerides Multi-Analyzer in Adults, 16(3), 288-294. https ://doi.org/l 0.117711 099800413495953 Speakman, J., Hambly, C., Mitchell, S., y Król, E. (2008). Contribución de los modelos animales al estudio de la obesidad. Laboratory Animals 42,413-432. Recuperado de www.unav.edu/departamento/experimentacion-animal/files/file/Obesidad.pdf. Suárez, G., Perera, A., Clapés, S., Femández, T., y Egaña, E. (2013). Estandarización de un modelo para inducir obesidad en ratas. Medisur; 11 (5), 569-73. Recuperado de http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci arttext&pid=Sl 727-897X2013000500014 70 Seidman, K., y Cheskín, L. (2011). Obesity and Nutrition. Mullin, M., Matarese, G., y Palmer, L. (Ed), Gastronintestinal and Liver Disease (pp 251-264 ), Estados Unidos: CRC Press. Simson, E. L., & Gold, R. M. (1982). The lee obesity index vindicated? Physiology and Behavior, 29(2), 371-376. hlttis://doi.org/ 10.1016/0031-9384(82)90028-2 Stubbs, R., Whybrow, S. (2004). Energy density, diet composition and palatability: influences on overall food energy intake in humans. Physiology & Behavior, 81. Tschop, M., & Heiman, M. (2001). Rodent obesity models: An overview. Experimental and Clínica! Endocrinology & Diabetes, 109(6), 307-319. httg,s://doi.ornLJ0.1055/s- 2001-17297 UCR. (2017). Sistema de cálculo nutricional. Valornut. Recuperado de: http ://nutricion2.ucr.ac.cr/valomut/ University of Minnesota. (2017). Nutrition Data system for research-nutritional analysis software. Recuperado de: http://license.umn.edu/technologies/ndsr87072_ nutrition- data-system-for-research-nutriti onal-analysis-software USDA. (2017). USDA Food composition database. United States Department aj Agriculture Agricultura! Research Service. Recuperado de: https://ndb.nal. usda. gov/ndb/search/list Valassi, E., Scacchi, M., & Cavagnini, F. (2008). Neuroendocrine control of food intake. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 18(2), 158-168. httg_s://doi.orgf 10.1Ol6/j.numecd,2007. 06.004 Vargas, W. (2014). Obesidad: La pandemia nacional. Recuperado de: http://www.binasss.sa.cr/obesidadfinal.pdf Vásquez M., Ulate, G. (2010). Regulación del peso corporal y del apetito. Acta Médica Costarricense. 52 (2) 79-89. Recuperado de htt ://www.scielo.sa.cr/ df, amc/v52n2/art05v52n2. df Wang, Q., Tao, C., Gupta, R., Scherer, P. (2013). Tracking adipogenesis during white adipose tissue development, expansion and regeneration. Nature medicine. 1-8. 71 Waring, W. S. (2002). Uric acid: an important antioxidant in acute ischaemic stroke. Qjm, 95(10), 691-693. https://doi.org/10.1093/qjmed/95.10.691 Yoon, B. H., Kim, C. J., Romero, R., Jun, J. K., Park, K. H., Choi, S. T., ... Sengupta, P. (2014). The Laboratory Rat: Relating Its Age With Human a€™ s. American Journal ~f Obstetrics and Gynecology, 4(6), 624-630. https://doi.orgl'.23930179 Youngstrom, T. G. , Bru.1ness, T. J., Cotsonis, G. A, & Kutner, M. H. (1995). Catecholaminergic innervation of white adipose tissue in Siberian hamsters. The American Joumal aj Physiology, 268(3 Pt 2), R744-51. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gpv/gubmed/7900918 Zeeni, N., Dagher-Hamalian, C., Dimassi, H., & Faour, W. H. (2015). Cafeteria diet-fed mice is a pertinent model of obesity-induced organ damage: a potential role of inflammation. lnjl.ammation Research, 64(7), 501-512. https://doi.org/10.1007/sOOOl l-015-0831-z Zhang, L., Song, H., Ge, Y., Ji, G., & Yao, Z. (2015). Temporal relationship between diet- induced steatosis and onset of insulin/leptin resistance in male Wistar rats. PLoS ONE, 10(2), 1-15. Recuperado de: Zucker, L., Zucker, T. (1961). Fatty, a new mutation in the rat. J Hered. 52, 275-278. 72 X.ANEXOS ANEXO A. Cronograma Tentativo para el desarrollo de la tesis: Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. Etapa de Actividades Investigación 2017 Julio A sto Setiembre Octubre Noviembre elección de alimentos q _e porten la informaci Establecimiento nutricional. t--~~~~~~~~~~~ de un protocolo [Creación de una base de dat ~ de alimentación lcon la información nutricional con la dieta de de los alimentos. cafetería ~valuación de los aliment (Exposición por 24 horas bondiciones del laboratorio . stablecimiento d combinaciones para el protocol de alimentación. climatación de los animales al laboratorio. edición del peso y longitud os animales. Fase Medición de indicadore. Experimental: lasmáticos (Glucosa, colestero Exposición a la 1 triglicéridos en todos l . dieta de cafetería imales previo a la exposicióJ la dieta de cafetería o estándar. stablecimiento de animales e pos según la dieta que s - dministrará: gru o control 73 eterminación de la ingesta limen tos por parte de lo · imales y del peso de l imales. egistro y tabulación de datos acrificio de animales xtracción y medición del tejí 1adi so en los animales. !Recolección de muestras para 1redición de indicador plasmáticos en todos l animales (Glucosa y perfi ipídico) posterior a l·- xposición a la dieta de cafeterífi estándar. abulación de los datos stablecer posible orrelaciones entre el consum Análisis de datos fde alimentos, macronutriente ganancia de peso corporal fadiposidad y cambios . barámetros séricos. Determinación de la distribuciór lcte macronutrientes en la dieta !cafetería. !Presentación edacción del trabajo final rabajo Final de graduación Graduación trega trabajo final aduación 74 ANEXO B. Cuadro de operacionalización de variables del trabajo final de graduación: Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. Variable Definición conceptual Definición operativa Indicador Peso corporal Masa corporal del animal Peso corporal cuantificado por medio de una balanzaGramos (g) granataria. Longitud Distancia comprendida desde laLongitud cuantificada por medio de una cinta métrica. Centímetros (cm) nariz hasta el ano. Glucosa Concentración de glucosa enCuantificación por medio de un glucómetro y unMiligramos por decilitro plasmática sangre. análisis de Química Clínica del Laboratorio Clínico de(mg/dl) la Universidad de Costa Rica. Ácido úrico Sustancia de desecho orgánica,Cuantificación de los niveles de ácido úrico en sangreMiligramos por decilitro producto de la descomposiciónobtenido mediante un análisis de Química Clínica del(mg/dl) de purinas presentes en losLaboratorio Clínico de la Universidad de Costa Rica. alimentos. Perfil Lipídico Concentración sanguínea deCuantificación de los niveles de triglicéridos yMiligramos por decilitro triglicéridos, colesterol total, C-colesterol total por medio de un dispositivo portátil y(mg/dl) HDL, C-LDL. un análisis de Química Clínica del Laboratorio Clínico de la Universidad de Costa Rica y de los niveles de C- HDL, C-LDL mediante un análisis de Química Clínica del Laboratorio Clínico de la Universidad de Costa Rica. Consumo deCantidad de alimentos sólidosCuantificación de la cantidad de alimentos por medioGramos (g) alimentos sólidos consumidos por el animal en unde una balanza granataria. 75 período determinado. Consumo deCantidad de bebidas y aguaCuantificación del volumen de líquido por medio deMililitros (ml) líquidos consumida por el animal en ununa probeta. período determinado. Eficiencia Relación que existe entre e!Ganancia de peso/energía consumida. g/kcal Alimentaria consumo de alimentos y la ganancia de peso. Adiposidad Proporción del tejido adiposoTPG (g)+TRP(g) Gramos extraído en relación con el peso corporal total del animal. Dieta de CafeteríaAlimentos de consumo humanoAlimentos fuente de carbohidratos simples y grasa,Gramos de carbohidratos (DCAF) altamente palatables disponiblesdisponibles y consumidos por la poblaciónpor porción reportados en y consumidos por la poblacióncostarricense según el "Proyecto 422-B4-320 "Análisisla fuente de consulta. costarricense. del balance energético y factores de riesgo de obesidadGramos de grasa por en la población costarricense", de la Escuela deporción reportados en la Medicina. Investigadora principal MSc. Georginafuente de consulta. Gómez Salas. Preferencia de losAlimentos consumidos por losPreferencia del alimento: (Cantidad de alimentoPorcentaje de preferencia alimentos animales en mayor porcentaje. consumido/cantidad de alimento servido) *100. del alimento. 76 ANEXO C. Composición nutricional de los alimentos utilizados reportada en la base del programa NDSR de la Universidad de Minnesota, 2017. Alimento Tamaño de porción Energía (kcal) Carbohidratos (g) Proteína (g) Grasa (g) Grasa saturada (g) Fibra (g) Azúcar (g) Almendras 100 579,00 21,55 21,15 49,93 3,80 12,50 4,35 Azúcar 100 387,00 99,98 0,00 0,00 0,00 0,00 99,80 Barras de cereal 100 368,00 63,16 5,26 7,89 0,00 5,30 26,32 Bolitas de queso 100 564,65 56,09 5,81 35,24 4,52 2,63 3,47 Cangrejitos de Queso 100 304,08 34,44 13,04 12,37 4,44 1,81 0,59 Cereal Chocolate 100 370,00 85, 19 3,70 5,56 1,40 7,40 37,04 Cereal Tootie Frooties 100 372,00 86,70 5,00 3,30 1,80 9,20 42,70 Chicharritos 100 544,00 0,00 61,30 31,30 11,37 0,00 0,00 Chocolate Choys 100 389,00 86,05 5,22 2,90 1,99 l,90 38,50 Chocolate en polvo 100 405,89 91,13 3,31 3,15 1,85 4,84 84,03 Chocolate Milka 100 535,00 59,40 7,65 29,66 18,51 3,40 51,50 Crema de coco 100 329,99 6,65 3,63 34,68 30,75 2,20 4,24 Galleta Chiky 100 505,19 70,93 6,47 22,55 7,65 2,43 25,20 Galleta Cocanas 100 460,02 68,62 2,86 20,09 5,65 0,94 37,82 Galleta Óreo 100 469,00 70,67 5,61 19,78 6,38 2,80 41,01 Galleta tipo Yipy 100 433,00 72,40 6,60 14,20 4,24 3,40 29,66 Galletas Boquitas 100 514,69 62,03 7,42 26,33 4,76 2,19 6,82 Galletas Julieta 100 531,09 59,59 5,46 30,18 7,51 1,34 25,22 Galletas Mantequilla 100 575,38 56,25 6,03 36,49 9,02 1,78 11,82 Galletas Recreo 100 487,09 70,80 6,04 21,16 7,01 2,61 33,11 Galletas Tuareg 100 460,02 68,62 2,86 20,09 5,65 0,94 37,82 Gelatina 100 59,97 14,25 1,23 0,00 0,00 0,00 13,54 Gelatina en polvo 100 343,30 33, 13 55,03 0,00 0,00 0,00 0,63 Gomitas Panda/Perla 100 320,68 79,32 5,00 0,11 0,01 0,02 57,51 Jugo de Naranja 100 45,00 10,40 0,70 0,20 0,02 0,20 8,40 Leche en polvo 100 496,00 38,42 26,32 26,71 16,74 0,00 38,42 Leche evaporada 100 134,00 10,04 6,81 7,56 4,59 0,00 10,04 77 M&M's con maní 100 553,50 52,02 8,72 35,41 16,77 4,15 42,92 M&M's sin maní 100 492,00 71,19 4,33 21,13 13,08 2,80 63,68 Maní con sal 100 587,97 19,55 25,11 50,38 10,53 6,02 9,25 Maní sin sal 100 585,00 21,51 23,68 49,66 6,89 8,00 4,18 Mortadela 100 307,00 3,20 11,10 27,70 10,21 0,00 3,04 Palitos de queso/ 100 559,56 55,61 4,98 35,22 4,52 2,73 1,13 Bizcochos Pasas 100 299,45 79,30 3,08 0,45 0,05 3,70 59,28 Quesitos 100 484,00 68,55 8,06 18, 15 4,03 4,00 4,03 Queso 100 299,00 2,98 18,09 23,82 12,94 0,00 2,32 Rompope en polvo 100 429,00 71,43 8,57 10,00 0,00 0,00 62,86 Salchichas 100 332,00 0,35 18,21 27,98 10,90 0,00 0,00 Salchichón 100 339,00 0,00 19,43 28,36 9,15 0,00 0,00 Siro pe 100 283,00 76,80 0,00 0,20 0,00 0,00 26,75 Sorbeto 100 473,60 73,53 5,88 17,66 3,91 1,83 32,31 Té en Polvo 100 401,00 98,55 0,12 0,73 0,10 0,70 95,29 78 ANEXO D. Composición nutricional de los alimentos utilizados repo1tada en la etiqueta nutricional del empaque del producto, 2017. Alimento Marca comercial Tamaño por Energía Carbohidratos Proteína Grasa Grasa Fibra Azúcar porción (g) (kcal) (g) (g) (g) saturada (g) (g) (a Almendras La Guaria 100 633,33 10,00 23,33 60,00 3,33 6,67 0,00 Azúcar Doña María 100 400,00 100,00 0,00 0,00 0,00 0,00 100,00 Barras de Cereal BranFrut 100 405,00 64,50 5,00 15,00 7,75 4,25 26,00 Bizcocho Palmareño 100 500,00 46,67 24,00 26,67 6,67 0,00 0,00 BoJitas de queso Tosty 100 520,00 52,00 4,00 28,00 16,00 8,00 0,00 Cangrejitos de Queso Breddy 100 358,49 42,08 10,75 16,42 8,11 2,26 7,74 Cereal Tooties Froties 100 406,25 87,50 6,25 3,13 0,00 3, 13 46,88 Cereal Chocolate Nesquick 100 382,00 78,67 5,00 5,00 2,00 5,33 29,67 Chicharricos con limón Rumba 100 560,00 0,00 56,00 36,00 26,00 0,00 0,00 Chocolate de caramelo con arroz Choys 100 438,60 70,18 1,75 17,54 15,79 1,75 52,63 Chocolate de Leche M&M's 100 501 ,04 70,98 4,18 20,88 12,53 2,09 62,63 Chocolate en polvo Johnys 100 350,00 95,00 0,00 0,00 0,00 0,00 85,00 Chocolate MiJka Milk a 100 524,00 60,00 7,20 28,00 16,80 0,00 60,00 Galletas Cocanas Pozuelo 100 481,01 65,82 5,06 22,78 12,66 2,53 20,25 Crema de Coco Roland 100 166,67 3,33 0,00 16,67 13,33 0,00 0,00 Tootie Frooties Malt-0-Meal 100 390,00 83,33 6,67 3,33 1,67 1,67 40,00 Galleta Oreo Nabisco 100 472,22 72,22 5,56 19,44 8,33 2,78 44,44 Galleta tipo Chicky Pozuelo 100 487,50 67,50 5,00 22,50 12,50 2,50 30,00 Galleta tipo Yipy Pozuelo 100 514,18 63,83 3,55 28,37 17,73 3,55 53,19 Galletas Boquitas con Queso Crema Pozuelo 100 483,43 63,54 5,52 22,10 11,05 2,76 19,34 Galletas JuJieta Do mi ti ca 100 480,00 48,53 6,93 24,53 9,07 1,33 24,00 Galletas Mantequilla Pozuelo 100 480,77 65,38 7,69 21, 15 11,54 3,85 23,08 Galletas Recreo Pozuelo 100 483,00 70,83 4,17 20,83 10,42 2,08 33,33 Galletas Tuareg Costa 100 512,50 68,75 2,92 25,00 10,42 0,00 33,33 Gelatina en polvo Royal 100 340,00 40,00 40,00 0,00 0,00 0,00 40,00 Gomitas Panda Valomut 100 396,00 98,90 0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 79 Gomitas Perla Diana 100 113,45 27,65 0,00 0,00 0,00 1,60 19,50 Jugo de Naranja Tampico 100 32,00 8,00 0,00 0,00 0,00 0,00 7,20 Leche Evaporada Ideal 100 131,67 9,50 6,50 7,50 4,00 0,00 0,00 Leche en polvo Dos Pinos 100 484,38 37,50 25,00 25,94 0,00 0,00 0,00 M&M's con maní M&M's 100 33,36 0,40 0,67 1,73 0,67 0,27 3,34 M&M's sin maní M&M's 100 490,65 79,44 4,67 23,36 14,02 0,00 72,43 Maní garapiñado Pro 100 125,00 15,00 3,75 6,25 2,50 2,50 7,50 Maní sin sal PRO 100 450,00 30,00 30,00 25,00 10,00 5,00 0,00 Mortadela FUD 100 99,00 5,00 13,00 3,00 1,00 0,00 0,00 Palitos de Queso Nutri Snacks 100 535,71 57,14 7,14 32,14 10,71 3,57 0,00 Pasas Mariani 100 300,00 80,00 3,00 0,00 0,00 4,00 59,00 Quesitos Tosty 100 520,00 52,00 12,00 28,00 16,00 0,00 0,00 Queso Valomut 100 264,00 3,30 17,50 20,10 0,00 0,00 0,00 Rompope RompoRika 100 243,53 370,24 9,06 5,65 3,41 0,00 22,59 Salchichas Valomut 100 305,00 1,72 11,53 27,64 10,77 0,00 0,00 Salchichón Valomut 100 247,00 0,73 15,30 19,87 6,88 0,00 0,00 Sirope La mundial 100 220,00 54,67 0,33 0,00 0,00 0,00 11,33 Sorbeto Bridge 100 489,29 78,57 3,57 17,86 10,71 0,00 32,14 80 ANEXO E. Alimentos y sus respectivas marcas comerciales que se utilizaron para realizar las combinaciones y bebidas de la dieta de cafetería. Alimento Marca comercial Almendras La Guaria Azúcar Doña María Barras de Cereal BranFrut Bizcocho Palmarefl.o Bolitas de queso Tosty Cangrejitos de Queso Breddy Cereal Tooties Froties Cereal Chocolate Nesquick Chicharricos con limón Rumba Chocolate de caramelo con arroz Choys Chocolate de Leche M&M's Chocolate en polvo Johnys Chocolate Milka Milka Crema de Coco Roland Frootloops Kellog's Galletas Cocanas Pozuelo Galleta de chocolate Óreo Nabisco Galleta con relleno de chocolate tipo Chicky Pozuelo Galleta cubierta de chocolate tipo Yipy Pozuelo Galletas Boquitas con Queso Crema Pozuelo Galletas Julieta Domitica Galletas Mantequilla Pozuelo Galletas con relleno Recreo Pozuelo Galletas de coco Tuareg Costa Gelatina en polvo Royal Gomitas perla Diana Gomitas panda Rico lino Jugo de Naranja Tampico Leche en polvo Dos Pinos Leche Evaporada Ideal Leche Pinito Dos Pinos M&M's con maní M&M's M&M' s sin maní M&M's Maní garapiñado Pro Maní sin sal PRO Mortadela Bologna FUD Palitos de Queso Nutri Snacks Pasas Mariani Quesitos Tosty Queso Turrialba Dos Pinos Rompo pe RompoRika Salchichas Cinta Azul Salchichón Cinta Azul Siro pe La mundial Sorbeto Bridge Té en Polvo LioFrut 81 ANEXO F. Datos de las variables utilizadas para realizar la técnica del balanceo para distribuir los animales en los grupos correspondientes de estudio. GLU COL TG ID_ANIMAL CONSUM0_24h ID MADRE PESO_ BASE (g) PESO_BASE (g) ESTRESADO PESO_MSANGRE (g) (mg/dl) (mg/dl) (mg/dl) (g) Día3 Día 9 Sí=l ; No=2 Día 18 OB-01 1 55,8 92,0 1 131,0 19,2 87,0 159,0 135,0 OB-02 1 49,6 80,7 1 125,7 16,9 96,0 165,9 133,0 OB-03 54,5 92,5 1 136,4 18,7 80,0 167,0 112,0 OB-04 2 47,6 83,0 1 123,1 16,4 70,0 162,0 159,0 OB-05 2 46,8 78,3 1 118,7 17,7 100,0 165,0 103,0 OB-06 2 47,8 83,1 2 124,7 17,3 84,0 178,0 125,0 OB-07 3 63,5 97,5 2 132,5 18,4 58,0 171,0 182,0 OB-08 3 63,5 98,4 2 134,6 17,9 65,0 165,0 220,0 OB-09 3 59,2 89,4 2 128,3 18,5 90,0 173,0 205,0 OB-10 4 58,8 86,2 2 123,2 17,0 72,0 167,0 132,0 OB-11 4 48,2 72,2 2 104,3 13,6 60,0 166,0 166,0 OB-12 4 48,8 75,7 2 108,4 14,8 77,0 164,0 116,0 OB-13 5 47,5 76,3 2 111,9 15,3 79,0 163,0 117,0 OB-14 5 51,8 82,2 2 119,4 15,7 61,0 157,0 205,0 OB-15 5 44,8 75,9 2 111,6 16, 1 93,0 177,0 113,0 OB-16 5 45,8 74,5 2 111,6 16,8 72,0 154,0 97,0 82 ANEXO G. Formulario para el registro de consumo de alimentos de los animales durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. Prueba piloto Proyecto 742-B5-A30 Datos de consumo de alimentos Fecha: Cantidad a usar por animal COMEDERO PARRILLA BALANZA Fecha: Hora: 1 ALIMENTO ESTÁNDAR (g) Hora: 1 ALIMENTO l (g): ALIMENTO 2 (g): 'I! ALIMENTO 3 (g): 1 PRE -CONSUMO (g) POS-CONSUMO (g) --- GRUPO lD Animal STD STD 1= 2• 3= STD STD 1= 2= 3= PARRILLA COMEDERO Parrilla COMEDERO 1 ' CAFETERÍA OB-01 ! 1 CAFETERÍA OB-02 1 1 CAFETERÍA OB-06 11 1 1 CAFETERÍA OB-07 11 .1 CAFETERÍA OB-09 11 1 CAFETERIA OB-11 11 CAFETERÍA OB-13 1 1 CAFETERIA OB-16 1 1 11 1 1 CAFETERÍA CONTROL CONTROL OB-03 X X X X X X ~ONTROL OB-04 X X X X X X CONTROL OB-05 X X X X X X CONTROL OB-08 X X X X X X CONTROL OB-10 X X 11 X X X X CONTROL OB-12 X X 1 X X X X CONTROL OB-14 X X X X X X - 1 CONTROL OB-15 X X X X X X CONTROL CONTROL X X X 1 X X X -- 83 ANEXO H. Fonnulario para e] registro de la ingesta de líquidos de los animales durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. Prueba piloto Proyecto 742-B5-A30 Datos de consumo de agua y bebida 1 Cantidad a usar uor animal Fecha: AGUA(ml): CONTROL TEMPERATURA HUMEDAD Hora: AMBIENTE (ºC) (%) BEBIDA (mi): CAFETERÍA CONTROL 1 ---------_._-~----------1 1 Fecha: 1 Hora: PRE-CONSUMO ( g) POS- CONSUMO (g) GRUPO ID_Animal Agua (mi) Bebida (mi) Agua (mi) Bebida (mi) CAFETERÍA OB-01 CAFETERIA OB-02 CAFETERlA OB-06 CA FE TE RIA OB-07 CAFETERÍA OB-09 CAFETERlA OB-11 CAFETERIA OB-13 CAFETERfA OB-16 CAFETERIA CONTROL CONTROL OB-03 X X CONTROL OB-04 X X CONTROL OB-05 X X CONTROL OB-08 X X CONTROL OB-10 X X CONTROL OB-12 X CONTROL OB-14 X X CONTROL OB-15 X X 1 11 CONTROL CONTROL X X 84 ANEXO I. Fommlario para el registro de peso y longitud del animal durante la fase de experimentación para la tesis Proyecto piloto para el establecimiento de un modelo animal de obesidad en ratas Wistar a partir de la "dieta de cafetería" con alimentos disponibles para la población costarricense. Universidad de Costa Rica, junio 2017. Prueba piloto Proyecto 742-B5-A30 Recolección de datos biométricos FECHA: OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- 11; ANIMAL 01 02 06 07 09 11 13 16 03 04 05 I! 08 10 12 14 15 PESO (G) 1 LONGITUD ,¡ 1 (CM) 1 i 1 FECHA: OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- OB- ANIMAL 1 01 02 06 07 09 11 13 16 03 04 05 08 10 12 14 15 1 PESO (G) 1 LONGITUD 1 (CM) 1 1 85 ANEXO J. Composición nutricional de las bebidas utilizadas, calculadas con la base de datos del programa NDSR de la Universidad de Minnesota, 2017. Nombre de bebida Tamaño por Energía Carbohidratos Azúcar Fibra Proteína Grasa Grasa ~orción (g) (kcal) totales íg) (g) (e) ~g) (2) saturada (g} Crema de coco con 100 183,90 25,03 9,30 0,66 1,09 10,46 9,23 siro pe Crema de coco con 100 215,10 31,99 31,21 0,66 1,09 10,40 9,23 azúcar Crema de coco con 100 135,46 8,07 6,62 0,66 1,82 l l,25 9,23 rompope Gelatina diluida 100 102,99 9,94 0,19 0,00 16,51 0,00 0,00 Jugo de Naranja 100 45,00 10,40 8,40 0,20 0,70 0,20 0,02 Leche en polvo con 100 98,47 10,87 1O,15 0,00 4,02 4,19 2,09 rompope Leche en polvo con 100 190,50 35,76 35,70 0,00 3,95 4,01 2,51 azúcar Leche en polvo con 100 144,42 27,65 12,64 0,00 3,16 3,27 2,01 siro pe Leche Evaporada 100 134,00 10,04 10,04 0,00 6,81 7,56 4,59 Leche evaporada 100 125,05 20,02 19,99 0,00 3,40 3,78 2,30 azucarada Leche evaporada con 100 151,90 28,06 13,04 0,00 3,40 3,84 2,30 sirop e Leche en polvo con 100 135,28 19,43 18,37 0,73 4,44 4,48 2,79 chocolate Rompope diluido 100 36,47 6,07 5,34 0,00 0,73 0,85 0,00 Sirope diluido 100 84,90 23,04 8,03 0,00 0,00 0,06 0,00 Té en polvo diluido 100 120,30 29,56 28,59 0,21 0,04 0,22 0,03 86 ANEXO K. Composición nutricional de las bebidas utilizadas, calculadas con la información de las etiquetas nutricionales del empaque del producto, 2017. Bebida Marca comercial Tamaño Energía Carbohidratos Azúcar Fibra Proteína Grasa Grasa por (kcal) totales (g) (g) (g) (g) total (g) saturada porción (g) Crema de coco con sirope Roland + La Mundial 100 116,0 17,4 3,4 0,0 0,1 5,0 4,0 Crema de coco con azúcar Roland + Doña María 100 170,0 31,0 30,0 0,0 0,0 5,0 4,0 Crema de coco con rompope Roland + Romperika 100 70,7 32,5 1,9 0,0 0,8 5,5 4,3 Gelatina diluida Royal 100 102,0 12,0 12,0 0,0 12,0 0,0 0,0 Jugo de Naranja Tampico 100 32,0 8,0 7,2 0,0 0,0 0,0 0,0 Leche en polvo con rompope Romporika + Dos Pinos 100 78,8 36,0 1,9 0,0 3,8 3,6 0,3 .Leche en polvo con azúcar Dos Pinos + Doña María 100 192,7 35,6 30,0 0,0 3,8 3,9 0,0 Leche en polvo con sirope Dos Pinos + La Mundial 100 211,3 27,7 0,0 0,0 7,6 7,8 5,6 Leche Evaporada Ideal 100 131,7 9,5 0,0 0,0 6,5 7,5 4,0 Leche evaporada azucarada ideal + doña maría 100 125,8 19,8 15,0 0,0 3,3 3,8 2,0 Leche evaporada con sirope ideal + la mundial 100 124,1 20,9 3,4 0,0 3, 1 3,1 2,3 Leche en polvo con chocolate Dos Pinos + Johnys 100 286,8 33,2 0,0 0,0 11,4 12, 1 2,0 Rompope diluido RompoRika 100 20,7 31,5 1,9 0,0 0,8 0,5 0,3 Sirope diluido La mundial 100 66,0 16,4 3,4 0,0 0,1 0,0 0,0 Té en polvo diluido Liofrut 100 119,4 28,8 20,4 0,0 0,0 0,0 0,0 87 ANEXO L. Combinaciones utilizadas durante el experimento realizado para inducir obesidad en ratas Wistar macho, 2017. SEMANA 1 SEMANA2 Día o 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Aliment Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento o Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar A Gomitas Maní sin Maní sin Galleta Galletas Galleta li perla sal Sirope sal Almendras oreo Chicharritos Sirope boquitas Cereal Quesitos Yipy Sirope Cocan as m M&M's e Palitos de Galletas Galletas Barras de con Galletas Cereal Bolitas de Galletas queso boquitas tuareg cereal maní Recreo Chocolate Queso Chocolate queso Mantequilla n Chocolat t e de o caramelo Galleta M&M'ssin Gomitas Salchicha Cangrejito Queso Salchichas con arroz Yipy Queso maní Mortadela Panda de cerdo s de Queso Queso Leche en Tang té Leche con Jugo de Leche con Té frío polvo con Leche con Tang té frío azúcar naranja chocolate Liofrut azúcar rompo pe frío Sirope SEMANA3 SEMANA4 Día 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Aliment Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento o Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar A Maní sin Maní sin Galletas Maní sin Bolitas de Galletas Galleta Galletas Maní sin Maní sin li sal sal Quesitos Tuareg Maní sin sal sal queso Cereal Tuareg Oreo Cocanas sal sal Cereal m Galletas Galletas Chocolate de Gomitas Galletas Gomitas Galleta Galleta Bolitas de e Julieta Julieta Leche Sorbeto Pasas Pasas perla Julieta Quesitos Sorbeto perla Yipy Yipy queso 11 Salchich t Salchichas Salchichas Salchichas as de Queso Salchichas Queso Salchichas Salchichas o de cerdo de cerdo Galleta Oreo Queso de cerdo cerdo Turrialba de cerdo Pasas Salchichón Turrialba de cerdo de cerdo Salchichón Crema de Leche Leche coco con evaporada evaporada Leche con siro pe Siro~e Siro~e azucarada con siro~e rom¡;o1:1e 88 Continuación ANEXO L. Combinaciones utilizadas durante el experimento realizado para inducir obesidad en ratas Wistar macho, 2017 1 SEMANAS SEMANA6 Día 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Aliment Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento o Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar A Maní sin Galletas Galleta Maní sin Galletas Galleta Gamitas Maní sin Bolitas de Bolitas de Galletas li Sorbeto sal Julieta Oreo Maní sin sal sal Julieta Yipy Sorbeto perla sal queso queso Cocanas m e Galletas Galletas Galletas Galletas Galletas Maní sin Galletas Galleta Galletas Galletas Gamitas Cocanas Tuareg Quesitos Sorbeto Tuareg Tuareg Cereal Cocanas sal Cocan as Oreo Tuareg Tuareg perla n t Gamitas Salchichas de Salchich Salchichas o perla Queso cerdo ón Queso Queso Queso Quesitos Salchichón Queso de cerdo Salchichón Salchichón Cereal Leche en Crema de leche Leche en polvo con Leche con Rompo pe coco con pinito con polvo con siro pe rompo pe diluido azúcar chocolate siro pe SEMANA 7 SEMANAS Día 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 Aliment Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento o Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento Alimento estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar estándar A Maní sin Galleta Galletas Galletas Galletas Galletas Galleta Galletas Galletas Galletas Salchichas 1i sal Yipy Cocan as Cocanas Julieta Julieta Quesitos Oreo Cocanas Cocanas Cocanas de cerdo m Cangrejit Galletas Cangrejitos os de Maní Galleta Bolitas de Salchichó Salchichó Galletas e Tuareg Sorbeto de Queso Queso Maní sin sal sin sal tipo Yipy queso n Salchichón n Julieta n t Salchicha Salchich Salchichas o Queso s de cerdo Salchichón ón Queso Queso de cerdo Queso Sorbeto Sorbeto Sorbeto Bizcocho Leche en Crema de polvo con coco con siro pe rompo pe 89 ANEXO M. Combinaciones recomendadas para utilizar en el experimento para inducir obesidad en ratas Wistar macho con alimentos disponibles en la población costarricense. Opción 1 Combinación Cantidad ( 1 Alimento estándar 10 2 Gomitas 8 3 Cereal de chocolate 10 4 Galletas de coco 10 5 Leche con sirope 100 Energía CHO Grasa Proteína (kcal) (g) (g) (g) Totales Alimento 38 286 55,31 6,45 6,41 Bebida 100 77% 20% 3% *Bebida elaborada con: l2g de leche en polvo y 30ml de sirope en 1O Oml de agua. Opción 2 Combinación Cantidad 1 Alimento estándar 10 2 Sorbetos 10 3 Maní 10 4 Salchichón 30 5 Crema de coco con azúcar 100 Energía CHO Grasa Proteína ~~~~~~~~~~~~~~~~(k~ca_l~) ~~_,(,g~)~~~~~)~~~(~ Totales Alimento 60 456 47,23 26,32 12,21 Bebida 100 41% 51% 8% 90 Opción 3 Combinación Cantidad ( 1 Alimento estándar 10 2 Gomitas 8 3 Bizcocho 10 4 Queso blanco 30 5 Leche con azúcar 100 Energía CHO Grasa Proteína ~~~~~~~~~~~~~~~k=cª=I)'"--~~~1 (ru (ru Totales Alimento 58 395 54,50 15,29 12,47 Bebida 100 55% 35% 10% *Bebida elaborada con: 15g de leche en polvo y 30g de azúcar en lOOml de agua. Opción 4 Combinación Cantidad Alimento estándar 10 2 Maní 10 3 Galleta de chocolate 10 4 Salchichas 30 5 Leche con chocolate 100 Energía CHO Grasa Proteína (kcal) (g) (g) (g) Totales Alimento 60 376 34,39 20,62 15,55 Bebida l 00 37% 49% 14% *Bebida elaborada con: 15g de leche en polvo y l 5g de chocolate en polvo en 1O Oml de agua. 91 Opción 5 Combinación Cantidad Alimento estándar 10 2 Sorbetos 10 3 Chocolate 10 4 Mortadela 30 5 Leche con rompope 100 Energía CHO Grasa Proteína (kcal) (g) (g) (g) Totales Alimento 60 324 31,06 17,84 10,90 Bebida 100 38% 49% 13% *Bebida elaborada con: l 5g de leche en polvo y 8,5g de rompope en polvo en 1O Oml de agua. Opción 6 Combinación Cantidad (g) 1 Alimento estándar 10 2 Galletas Yipy 10 3 Quesitos 10 4 Salchichas 30 5 Leche con sirope 100 Energía CHO Grasa Proteína (kcal) (g) (g) (g) Totales Alimento 60 3 71 4 7 ,68 15, 62 12,66 Bebida 100 50% 38% 12% *Bebida elaborada con: 15g de leche en polvo y 30ml de sirope en 1 OOml de agua. 92 Opción 7 Combinación Cantidad ( Alimento estándar 10 2 Galletas cocanas 20 3 Galletas de coco Tuareg 20 4 Queso blanco 30 5 Sin bebida Energía CHO Grasa Proteína (kcal) (g) (_g) (g) Totales Alimento 80 307 34,28 15,79 8,77 Bebida 44% 46% 10%