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Modelos animales de investigación utilizados en la diabetes mellitus tipo 1

Descubre la importancia del uso de animales en investigación, cómo se utilizan los roedores para estudiar la diabetes y cómo se genera la diabetes a un ratón o rata de laboratorio.

¿Por qué utilizar modelos animales para el estudio de la diabetes mellitus tipo1?

Un modelo animal es aquel animal (ratón, rata, conejo, macaco, pez…) que tiene o desarrolla una enfermedad muy similar al del ser humano y por este motivo se utilizan para investigar y trasladar el fruto de la investigación al ser humano.

En el caso de la diabetes está justificado el uso de modelos animales porque estudiar esta enfermedad en humanos es una tarea complicada. Por ejemplo, si queremos investigar el islote de Langerhans, situado en el páncreas, la investigación se complica debido a que el páncreas es un órgano de difícil acceso y en caso de manipularlo las consecuencias sobre la salud de esa persona pueden ser nefastas. Otro ejemplo sería en el caso de estudiar cómo se origina y se desarrolla la diabetes mellitus tipo 1, este proceso comienza de manera asintomática y sería imposible estudiar todas sus fases en humanos.

Por ello se necesita de modelos animales para ciertos estudios de la diabetes mellitus tipo 1. Actualmente existen 3 tipos de modelos animales para el estudio de la diabetes: inducidos, espontáneos y modificados genéticamente. A continuación, detallaremos cada uno

1. Modelos animales inducidos para la diabetes mellitus tipo 1

En este modelo animal, se escoge a un ratón o rata que estén sanos, entonces se les produce (induce) la enfermedad. Este modelo animal no simulará el origen autoinmune de la diabetes mellitus tipo 1, pero permite estudiar las consecuencias de tener diabetes (hiperglucemia o déficit de insulina) en el organismo. Se puede inducir la diabetes a un roedor mediante 3 formas: operación quirúrgica, administración de sustancias químicas o inoculación de agentes infecciosos.

A. Operación quirúrgica

A través de una operación quirúrgica en el que se le extrae el páncreas (pancreatectomía). A día de hoy, esta forma de producir la diabetes no es frecuente.

B. Administración de sustancias químicas

Esta forma de inducir la diabetes consiste en administrar una sustancia química a un ratón o rata. Existen 2 sustancias químicas por excelencia: Aloxano y Estreptozotocina. Estas dos sustancias atacan de manera más o menos selectiva a las células beta del páncreas que se encargan de la síntesis de insulina. Sin ellas, el animal no puede sintetizar insulina y padecerá diabetes. Descubre cómo se sintetiza la insulina.

C. Agentes infecciosos

Algunos virus pueden provocar la destrucción de las células beta del páncreas. El virus más utilizado para estos casos es el virus de la encefalomiocarditis. Se escoge a un animal sano y se infecta con este virus, induciéndole la diabetes.

2. Modelos animales espontáneos para la diabetes mellitus tipo 1

Estos modelos animales desarrollan la diabetes por un ataque autoinmune, al igual que en el ser humano. Descubre cómo se origina la diabetes en el ser humano. Estos modelos animales son los más importantes para el estudio del origen de la diabetes mellitus tipo 1. Los modelos animales espontáneos más importantes son: ratas Bio-Breeding (BB), ratas Long-Evans Tokushima Lean (LETL) y los ratones Non-Obese Diabetic (NOD).

3. Modelos animales modificados genéticamente para la diabetes mellitus tipo 1

A día de hoy, con el avance de las técnicas en biología celular y en el mundo de la genética. Pueden existir modelos transgénicos a los que se les inserta un gen que permite el estudio del avance o retroceso de la diabetes. O bien modelos Knock-out, donde se elimina algún gen para estudiar su papel en el desarrollo o retroceso de la diabetes.

Una vez visto los diferentes animales con diabetes que se usan en investigación, analicemos aquellos animales sanos que se utilizan en el estudio de la diabetes.

Algunos modelos animales interesantes como control de la diabetes mellitus tipo 1

En la investigación, se necesitan siempre mínimo 2 grupos: un grupo sano que no tiene la enfermedad y otro grupo que tiene la enfermedad. De este modo se pueden comparar los datos obtenidos del grupo que tiene la enfermedad con el que no la tiene y extraer de este modo conclusiones más relevantes. Estos 2 grupos deben ser lo más parecidos entre sí para explicar que los resultados obtenidos se deben a la enfermedad y no a otra diferencia entre los animales.

En los modelos animales que se les induce la enfermedad o que están modificados genéticamente, el grupo control es esa misma especie de animal sin inducirles la enfermedad o sin modificarlos genéticamente.

Con respecto a los modelos animales que generan la diabetes de manera espontánea, existen 2 modelos de ratones para el grupo control: el ratón Nonn-Obese Resistant (NOR) y el ratón NOD-Severe Combine ImmunoDeficiency (NOD-Scid). Este último ratón no tiene el sistema inmune desarrollado, por lo tanto no puede desarrollar la diabetes por un ataque autoinmune, es el idóneo para usar en el estudio con ratones Non-Obese Diabetic (NOD).

Y estos son los modelos animales más usados en la investigación de la diabetes mellitus tipo 1 y que gracias a estos se ha conseguido avanzar en el conocimiento de la diabetes y de sus complicaciones.

Puede que te interese leer: Diabetes tipo 3 la relación entre la enfermedad del Alzheimer y la diabetes.

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Bibliografía:

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2. Munday R. Dialuric acid autoxidation. Biochem Pharmacol. 2002;37(3):409–13.

3. Elsner M, Guldbakke B, Tiedge M, Munday R, Lenzen S. Relative importance of transport and alkylation for pancreatic beta-cell toxicity of streptozotocin. Diabetologia. 2000;43(12):1528–33.

4. Beatriz Hugues Hernandorena. Animales de laboratorio en la endocrinología: Biomodelos de la diabetes mellitus tipo 1. Rev Cuba Endocrinol.2001.

5. Casado M. Modelos animales en el estudio de la diabetes. Avances en Diabetología. p. 432.

6. Adorini L, Gregori S, Harrison LC, Harrison LC.Autoimmune Diabetes Mouse Models. 2002;8(1):31–8.


Adrián Idoate Bayón

Adrián Idoate Bayón es bioquímico por la Universidad de Navarra. Ha realizado varios trabajos de investigación en el tema de la diabetes, transportadores de glucosa y obesidad, presentándolos en congresos internacionales y en artículos de revistas científicas. Tiene publicado el libro: “¿Alumno con diabetes? El manual para profesores”. Además, se dedica al mundo de la divulgación de la diabetes, siendo el fundador de la plataforma Diabetes AIB. Este artículo ha sido redactado con fecha de: 03/10/2020.


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