Published March 17, 2022 | Version v1
Publication Open

Sexual dimorphism in cardiometabolic and cardiac mitochondrial function in obese rats following sex hormone deprivation

Creators

  • 1. Chiang Mai University

Description

Our study aims to test the hypothesis that poorer function of cardiac mitochondria in males, under sex hormone-deprived and obese-insulin-resistant conditions, is responsible for a worse cardiometabolic function than females.One hundred and forty-four rats were subjected to receive either 12 weeks of normal diet (ND) or a high-fat diet (HFD) consumption following the induction of sex hormone deprivation. Temporal evaluations of metabolic parameters, cardiac autonomic modulation, left ventricular (LV) contractile, and mitochondrial functions were measured after starting each feeding protocol for 4, 8, and 12 weeks.After HFD feeding for 8 weeks, increased plasma insulin and HOMA index were initially observed in male HFD-fed sham-operated rats (M-HFS), male HFD-fed orchiectomized rats (M-HFO), female ND-fed ovariectomized rats (F-OVX), female HFD-fed sham-operated rats (F-HFS), and female HFD-fed ovariectomized rats (F-HFO) groups. In addition, as early as week 4, male ND-fed orchiectomized rats (M-ORX) and M-HFO exhibited impaired cardiac autonomic balance, LV contractile and mitochondrial functions, whereas M-HFS and F-HFO developed these impairments at week 8 and F-OVX and F-HFS exhibited them at week 12.We concluded that sex hormone-deprived females are prone to develop metabolic impairments, whereas males are more likely to have cardiac autonomic impairment, LV contractile and mitochondrial dysfunction even in the absence of obese-insulin-resistant condition. However, under estrogen-deprived condition, these impairments were further accelerated and aggravated by obese-insulin resistance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تهدف دراستنا إلى اختبار الفرضية القائلة بأن الوظيفة الأفقر للميتوكوندريا القلبية لدى الذكور، في ظل الظروف الجنسية المحرومة من الهرمونات والمقاومة للأنسولين، مسؤولة عن وظيفة استقلاب القلب أسوأ من الإناث. تعرض مائة وأربعة وأربعون فأرًا لتلقي إما 12 أسبوعًا من النظام الغذائي العادي (ND) أو استهلاك نظام غذائي عالي الدهون (HFD) بعد تحريض الحرمان من الهرمونات الجنسية. تم قياس التقييمات الزمنية للمعلمات الأيضية، والتعديل الذاتي القلبي، والبطين الأيسر (LV) المنقبض، ووظائف الميتوكوندريا بعد بدء كل بروتوكول تغذية لمدة 4 و 8 و 12 أسبوعًا. بعد تغذية HFD لمدة 8 أسابيع، لوحظت زيادة الأنسولين البلازمي ومؤشر HOMA في البداية في ذكور الفئران التي تغذيها HFD (M - HFS)، ذكور الفئران التي تغذيها HFD (M - HFO)، إناث الفئران التي تغذيها ND (F - OVX)، إناث الفئران التي تغذيها HFD (F - HFS)، ومجموعات إناث الفئران التي تغذيها HFD (F - HFO). بالإضافة إلى ذلك، في وقت مبكر من الأسبوع الرابع، أظهرت الفئران الذكور التي تغذت على استئصال الخصية (M - ORX) و M - HFO ضعفًا في التوازن الذاتي القلبي، والوظائف الانقباضية للبطين الأيسر والميتوكوندريا، في حين أن M - HFS و F - HFO طوروا هذه الإعاقات في الأسبوع الثامن و F - OVX و F - HFS عرضوها في الأسبوع 12. وخلصنا إلى أن الإناث المحرومات من هرمون الجنس عرضة للإصابة بضعف التمثيل الغذائي، في حين أن الذكور أكثر عرضة للإصابة بضعف القلب الذاتي، والضعف القلصي للبطين الأيسر والميتوكوندريا حتى في حالة عدم وجود حالة مقاومة للإنسولين البدين. ومع ذلك، في ظل حالة الحرمان من هرمون الاستروجين، تسارعت هذه العاهات وتفاقمت بسبب مقاومة الأنسولين للسمنة.

Translated Description (French)

Notre étude vise à tester l'hypothèse selon laquelle une fonction plus pauvre des mitochondries cardiaques chez les mâles, dans des conditions de privation d'hormones sexuelles et d'obésité et d'insulinorésistance, est responsable d'une fonction cardiométabolique pire que chez les femelles. Cent quarante-quatre rats ont été soumis à une alimentation normale (ND) de 12 semaines ou à une alimentation riche en graisses (HFD) suite à l'induction de la privation d'hormones sexuelles. Les évaluations temporelles des paramètres métaboliques, de la modulation autonome cardiaque, de la contractilité du ventricule gauche (VG) et des fonctions mitochondriales ont été mesurées après le début de chaque protocole d'alimentation pendant 4, 8 et 12 semaines. Après l'alimentation HFD pendant 8 semaines, une augmentation de l'insuline plasmatique et de l'indice HOMA a été initialement observée chez les rats mâles HFD nourris de façon fictive (M-HFS), les rats mâles HFD nourris de façon orchidectomisée (M-HFO), les rats femelles ND nourris de façon ovariectomisée (F-OVX), les rats femelles HFD nourris de façon fictive (F-HFS) et les rats femelles HFD nourris de façon ovariectomisée (F-HFO). En outre, dès la semaine 4, les rats mâles orchidectomisés nourris à la ND (M-ORX) et le M-HFO présentaient une altération de l'équilibre autonome cardiaque, des fonctions contractiles et mitochondriales du VG, tandis que le M-HFS et le F-HFO développaient ces déficiences à la semaine 8 et que le F-OVX et le F-HFS les présentaient à la semaine 12. Nous avons conclu que les femelles privées d'hormones sexuelles sont sujettes à développer des déficiences métaboliques, tandis que les mâles sont plus susceptibles d'avoir une déficience autonome cardiaque, un dysfonctionnement contractile et mitochondrial du VG, même en l'absence d'un état résistant à l'insuline obèse. Cependant, dans des conditions de privation d'œstrogènes, ces déficiences ont été encore accélérées et aggravées par la résistance à l'insuline obèse.

Translated Description (Spanish)

Nuestro estudio tiene como objetivo probar la hipótesis de que una función más deficiente de las mitocondrias cardíacas en los machos, en condiciones de privación de hormonas sexuales y obesidad resistentes a la insulina, es responsable de una peor función cardiometabólica que las hembras. Ciento cuarenta y cuatro ratas fueron sometidas a 12 semanas de dieta normal (ND) o una dieta alta en grasas (HFD) después de la inducción de la privación de hormonas sexuales. Las evaluaciones temporales de los parámetros metabólicos, la modulación autonómica cardíaca, las funciones contráctil (LV) del ventrículo izquierdo y mitocondrial se midieron después de comenzar cada protocolo de alimentación durante 4, 8 y 12 semanas. Después de la alimentación con HFD durante 8 semanas, se observó inicialmente un aumento de la insulina plasmática y el índice HOMA en ratas macho operadas con simulación alimentadas con HFD (M-HFS), ratas machos orquiectomizadas alimentadas con HFD (M-HFO), ratas hembras ovariectomizadas alimentadas con ND (F-OVX), ratas hembras operadas con simulación alimentadas con HFD (F-HFS) y ratas hembras ovariectomizadas alimentadas con HFD (F-HFO). Además, ya en la semana 4, las ratas macho orquiectomizadas alimentadas con ND (M-ORX) y M-HFO exhibieron alteraciones del equilibrio autonómico cardíaco, funciones contráctiles y mitocondriales del VI, mientras que M-HFS y F-HFO desarrollaron estas alteraciones en la semana 8 y F-OVX y F-HFS las exhibieron en la semana 12. Concluimos que las hembras privadas de hormonas sexuales son propensas a desarrollar alteraciones metabólicas, mientras que los machos son más propensos a tener deterioro autonómico cardíaco, disfunción contráctil del VI y disfunción mitocondrial incluso en ausencia de condición obesa resistente a la insulina. Sin embargo, en condiciones de privación de estrógenos, estas deficiencias se aceleraron y agravaron aún más por la resistencia a la insulina obesa.

Files

s41387-022-00189-0.pdf.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:909aee422a54bd0da14ffa61a0bea84f
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ازدواج الشكل الجنسي في وظيفة الميتوكوندريا الاستقلابية والقلبية في الفئران التي تعاني من السمنة المفرطة بعد الحرمان من هرمون الجنس
Translated title (French)
Dimorphisme sexuel dans la fonction mitochondriale cardiométabolique et cardiaque chez les rats obèses à la suite d'une privation d'hormones sexuelles
Translated title (Spanish)
Dimorfismo sexual en la función cardiometabólica y mitocondrial cardíaca en ratas obesas después de la privación de hormonas sexuales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4221134945
DOI
10.1038/s41387-022-00189-0

Is supplement to
https://openalex.org/W3122878625 (Other)
https://openalex.org/W2475280487 (Other)
https://openalex.org/W2350269907 (Other)
https://openalex.org/W2313454058 (Other)
https://openalex.org/W2092787886 (Other)
https://openalex.org/W2075942210 (Other)
https://openalex.org/W2047473481 (Other)
https://openalex.org/W2028667143 (Other)
https://openalex.org/W1999791383 (Other)
https://openalex.org/W1538061282 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1581434590
  • https://openalex.org/W1601746604
  • https://openalex.org/W1970499787
  • https://openalex.org/W1971783943
  • https://openalex.org/W1973855053
  • https://openalex.org/W1975633687
  • https://openalex.org/W1976841933
  • https://openalex.org/W1981261500
  • https://openalex.org/W1981473523
  • https://openalex.org/W1983329214
  • https://openalex.org/W1987734023
  • https://openalex.org/W2000222209
  • https://openalex.org/W2011562346
  • https://openalex.org/W2015552976
  • https://openalex.org/W2017602185
  • https://openalex.org/W2021034418
  • https://openalex.org/W2024515089
  • https://openalex.org/W2031664544
  • https://openalex.org/W2036608397
  • https://openalex.org/W2070059580
  • https://openalex.org/W2073640336
  • https://openalex.org/W2081965230
  • https://openalex.org/W2087333455
  • https://openalex.org/W2091307122
  • https://openalex.org/W2092014129
  • https://openalex.org/W2094164338
  • https://openalex.org/W2107767863
  • https://openalex.org/W2108931588
  • https://openalex.org/W2112706561
  • https://openalex.org/W2116404316
  • https://openalex.org/W2117479996
  • https://openalex.org/W2123609879
  • https://openalex.org/W2135798327
  • https://openalex.org/W2151408078
  • https://openalex.org/W2159898309
  • https://openalex.org/W2160294830
  • https://openalex.org/W2166691704
  • https://openalex.org/W2166840277
  • https://openalex.org/W2289523947
  • https://openalex.org/W2303172534
  • https://openalex.org/W2313971683
  • https://openalex.org/W2470870239
  • https://openalex.org/W2894862224