REVIEW

Inducerea diabetului gestaţional în studiile experimentale pe animale

Induction of gestational diabetes in experimental animal studies

Adriana Pană, Attila Brassai
Data publicării: 21 Octombrie 2026
Data primire articol: 14 August 2026
Data acceptare articol: 17 August 2026
Editorial Group: MEDICHUB MEDIA
10.26416/JourNutri.11.3.2026.11804
Descarcă pdf

Abstract

Gestational diabetes (GD) is the most common metabolic disorder during pregnancy, being associated with significant risks for both the mother and the fetus. The aim of this study was to identify experimental models of gestational diabetes and the associated induction methods used in animal studies through a narrative review of the scientific literature. Data were retrieved from scientific databases – PubMed, ScienceDirect, SpringerLink, and Google Scholar – using keywords such as “gestational diabetes animal model”, “streptozotocin-induced GD”, “high-fat diet pregnancy”, and “experimental induction of GD”. Applying the search strategies in the selected databases yielded 1225 results. After removing duplicates, 132 articles were assessed for eligibility, of which 82 were excluded according to the predefined criteria. In the final analysis, 50 full-text English-language articles published up to 2025 were included. These described experimental models of GD in laboratory animals (rats, mice, sheep, pigs and dogs). Clinical studies in humans, papers lacking data on induction methods or metabolic parameters and commentaries or reviews without experimental data were excluded. Three main types of models were identified: pharmacological models, based on the administration of diabetogenic substances such as streptozotocin (STZ) or alloxan in sub-diabetogenic doses to produce partial pancreatic β-cell dysfunction; nutritional models, which use hypercaloric diets rich in fats and simple carbohydrates to induce insulin resistance and impaired glucose homeostasis during gestation; and combined models, which associate nutritional exposure with diabetogenic agents, offering a more realistic representation of GD pathophysiology. Additionally, genetic models were identified by manipulating genetic factors involved in GD pathogenesis, such as altered expression of genes regulating glucose metabolism, insulin sensitivity, or placental development. In conclusion, experimental models of gestational diabetes are essential tools for investigating the physiopathological, molecular and epigenetic mechanisms of the disease. Among all, combined models demonstrate superior translational value in replicating gestational diabetes. Further research on this topic is required.



Keywords
gestational diabetesanimal modelnarrative review

Rezumat

Diabetul gestaţional (DG) este cea mai frecventă tulburare metabolică în sarcină, asociindu-se cu riscuri semnificative, atât pentru mamă, cât și pentru făt. Obiectivul studiului a fost identificarea diferitelor modele experimentale de DG și a metodelor de inducere asociate, utilizate în studiile pe animale, prin intermediul unei revizuiri narative a literaturii știinţifice. Datele au fost obţinute din baze de date știinţifice – PubMed, ScienceDirect, SpringerLink și Google Scholar – folosind cuvinte-cheie precum „model animal pentru diabet gestaţional”, „DG indus cu streptozotocină”, „dietă bogată în grăsimi în sarcină” și „inducerea experimentală a DG”. Aplicarea strategiilor de căutare în bazele de date selectate a identificat 1225 de rezultate. După eliminarea duplicatelor, 132 de articole au fost evaluate pentru eligibilitate, dintre care 82 au fost excluse conform criteriilor prestabilite. În analiza finală au fost incluse 50 de articole în limba engleză, disponibile integral, publicate până în 2025. Acestea au descris modele experimentale de DG la animale de laborator (șobolani, șoareci, oi, porci și câini). Studiile clinice la oameni, articolele care nu prezentau date privind metodele de inducere sau parametrii metabolici, precum și comentariile sau recenziile lipsite de date experimentale au fost excluse. Au fost identificate trei tipuri principale de modele: modele farmacologice, bazate pe administrarea unor substanţe diabetogene precum streptozotocina (STZ) sau alloxanul în doze subdiabetogene pentru a produce disfuncţia parţială a celulelor β pancreatice; modele nutriţionale, care utilizează diete hipercalorice bogate în grăsimi și carbohidraţi simpli pentru a induce rezistenţă la insulină și perturbarea homeostaziei glucozei în timpul gestaţiei; și modele combinate, care asociază expunerea nutriţională cu agenţi diabetogeni, oferind o reprezentare mai realistă a fiziopatologiei DG. De asemenea, au fost identificate modele genetice, bazate pe manipularea factorilor genetici implicaţi în patogeneza DG, precum modificarea expresiei genelor care reglează metabolismul glucozei, sensibilitatea la insulină sau dezvoltarea placentară. În concluzie, modelele experimentale de diabet gestaţional reprezintă instrumente esenţiale pentru investigarea mecanismelor fiziopatologice, moleculare și epigenetice ale bolii. Dintre toate, modelele combinate demonstrează cea mai bună valoare translaţională pentru reproducerea diabetului gestaţional. Sunt necesare cercetări suplimentare în acest domeniu.

Cuvinte Cheie
diabet gestaţionalmodele animalerevizuire narativă

Introducere

Diabetul gestațional (DG) reprezintă cea mai frecventă tulburare metabolică în sarcină și este definit ca orice grad de intoleranță la glucoză diagnosticat prima dată în timpul gestației, care nu îndeplinește criteriile pentru diabetul zaharat manifest anterior sarcinii. În 1979, Organizația Mondială a Sănătății a recunoscut DG ca patologie distinctă, având ca mecanisme fiziopatologice: rezistența la insulină, necesitatea crescută de insulină în sarcină, adaptarea defectuoasă a celulelor β pancreatice, hiperglicemia gestațională(1).

În ultimele decenii, prevalența acestei afecțiuni a crescut constant la nivel mondial, pe fondul creșterii prevalenței obezității, a sedentarismului și a amânării vârstei materne la concepție(2,3). Conform Federației Internaționale de Diabet (IDF), aproximativ una din șase sarcini este complicată de hiperglicemie, iar peste 80% dintre aceste cazuri sunt reprezentate de DG(2).

Diabetul gestațional este o afecțiune multifactorială, rezultată din interacțiunea complexă dintre predispoziția genetică, factorii epigenetici și influențele de mediu(3,4). În timpul sarcinii normale, modificările endocrine și metabolice determină instalarea unei stări fiziologice de rezistență la insulină, necesară pentru asigurarea unui aport adecvat de glucoză către făt. Hormonii placentari, inclusiv lactogenul placentar, progesteronul, estrogenii, cortizolul și hormonul de creștere placentar contribuie la reducerea sensibilității periferice la insulină(4,5). Pentru menținerea normoglicemiei, pancreasul femeii răspunde prin creșterea masei și a activității funcționale a celulelor β pancreatice, iar când această adaptare compensatorie este insuficientă, apar intoleranța la glucoză și, ulterior, diabetul gestațional(6).

Numeroase studii au demonstrat că patogeneza DG implică mecanisme similare celor întâlnite în diabetul zaharat de tip 2, incluzând rezistența la insulină, disfuncția celulelor β pancreatice, inflamația cronică de grad redus și stresul oxidativ(3,4,7). În plus, modificările epigenetice induse de mediul intrauterin hiperglicemic pot influența dezvoltarea fetală și pot favoriza apariția bolilor metabolice la descendenți(8,9). Conceptul de „programare fetală” sugerează că expunerea intrauterină la hiperglicemie poate avea efecte persistente asupra metabolismului energetic, crescând riscul ulterior de obezitate, sindrom metabolic și diabet zaharat de tip 2(4,8).

Impactul clinic al DG este semnificativ, atât pentru mamă, cât și pentru făt. Complicațiile materne includ hipertensiunea indusă de sarcină, preeclampsia, nașterea prin operație cezariană și riscul crescut de dezvoltare a diabetului zaharat de tip 2 după sarcină(1,4). La nivel fetal și neonatal, DG este asociat cu macrosomie, distocie de umeri, hipoglicemie neonatală, sindrom de detresă respiratorie, hiperbilirubinemie și un risc crescut de obezitate și tulburări metabolice în viața adultă, și reprezintă o problemă majoră de sănătate publică, cu implicații transgeneraționale(3,4,8).

În ciuda progreselor importante realizate în înțelegerea bolii, numeroase aspecte ale fiziopatologiei DG rămân insuficient elucidate. Cercetările clinice sunt limitate de considerente etice, de eterogenitatea populațiilor studiate și de imposibilitatea investigării directe a unor procese moleculare și celulare care au loc la nivel placentar sau pancreatic în timpul sarcinii(7). În acest context, modelele experimentale pe animale au devenit instrumente indispensabile pentru studierea mecanismelor implicate în apariția și progresia DG(6,7,10).

Un model experimental ideal ar trebui să poată reproduce cât mai fidel modificările metabolice observate la femeile cu DG, incluzând rezistența la insulină, disfuncția celulelor β pancreatice, hiperglicemia moderată și modificările placentare asociate(4,7,10). Totodată, modelul trebuie să permită o reproductibilitate ridicată, costuri rezonabile și posibilitatea evaluării intervențiilor terapeutice, de aceea, de-a lungul timpului, au fost dezvoltate numeroase modele experimentale utilizând diferite specii animale și metode de inducere a bolii. Cele mai utilizate sunt modelele farmacologice, bazate pe administrarea unor agenți diabetogeni precum streptozotocina (STZ) și alloxanul (ALX), modelele nutriționale care utilizează diete bogate în grăsimi și zaharuri (high-fat/high-sugar diet – HFSD), modelele combinate care asociază expunerea nutrițională cu agenți diabetogeni și modelele genetice care vizează gene implicate în reglarea metabolismului glucidic și în adaptarea pancreatică la sarcină(4,10).

Rozătoarele, în special șoarecii și șobolanii, reprezintă speciile cel mai frecvent utilizate, datorită costurilor reduse, duratei scurte a gestației și disponibilității unor modele genetice bine caracterizate. Cu toate acestea, în ultimii ani au fost dezvoltate și modele la animale mari, precum ovinele, porcinele și câinii, care oferă avantaje suplimentare prin similitudinile anatomice și fiziologice mai apropiate de cele umane(6,7).

Având în vedere diversitatea modelelor experimentale disponibile și absența unui consens privind modelul optim pentru reproducerea diabetului gestațional uman, este necesară o evaluare critică a avantajelor și limitărilor fiecărei metode de inducere. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost identificarea și analiza principalelor modele experimentale de diabet gestațional utilizate în cercetarea pe animale, precum și compararea metodelor de inducere și a relevanței acestora pentru studiile translaționale.

Obiectivul studiului a fost identificarea diferitelor modele experimentale de diabet gestațional și a metodelor de inducere utilizate în studiile pe animale, prin intermediul unei revizuiri narative a literaturii științifice.

Metodologie

Alegerea unei abordări narative a fost justificată de eterogenitatea considerabilă a protocoalelor experimentale identificate în literatura de specialitate, precum și de diversitatea speciilor de animale și a metodelor de inducere utilizate. Acest tip de analiză permite integrarea și compararea critică a datelor provenite din studii cu designuri experimentale diferite și facilitează identificarea tendințelor actuale în dezvoltarea modelelor de DG.

Căutarea bibliografică a fost realizată în perioada ianuarie-martie 2025, utilizând bazele de date PubMed, ScienceDirect, SpringerLink și Google Scholar. Aceste baze de date au fost selectate datorită acoperirii extinse a literaturii biomedicale și a celei experimentale. Strategia de căutare a inclus combinații ale următoarelor termeni și cuvinte-cheie: „gestational diabetes mellitus animal model”, „experimental induction of gestational diabetes”, „streptozotocin-induced gestational diabetes”, „alloxan-induced gestational diabetes”, „high-fat diet pregnancy”, „high-fat high-sugar diet gestational diabetes”, „genetic models of gestational diabetes”, „pregnancy-induced insulin resistance” și „animal models of diabetes in pregnancy”.

Au fost incluse articole publicate în perioada 1980-2025, redactate în limba engleză și disponibile in extenso. Criteriile de includere au vizat studii experimentale originale care descriau inducerea DG la animale de laborator și raportau informații privind protocolul de inducere, parametrii metabolici evaluați și rezultatele obținute. Au fost evaluate studii efectuate pe șoareci, șobolani, oi, porci sau câini, acestea reprezentând principalele specii utilizate în cercetarea DG. Criteriile de excludere au vizat studiile clinice efectuate la subiecți umani, articolele care nu descriau explicit metoda de inducere a DG, lucrările care nu raportau parametri metabolici relevanți (glicemie, insulinemie, toleranță la glucoză sau modificări ponderale), precum și review-urile, editorialele, comentariile și rapoartele de caz lipsite de date experimentale originale.

Procesul de selecție a studiilor a fost realizat în două etape: în prima etapă au fost analizate titlurile și rezumatele articolelor identificate; în etapa a doua au fost evaluate textele integrale ale studiilor considerate eligibile. Aplicarea combinațiilor de termeni și cuvinte-cheie în bazele de date selectate a generat 1225 de rezultate. Întrucât unele articole au fost identificate prin mai multe combinații de căutare și/sau în mai multe baze de date, acestea au fost verificate pentru identificarea și eliminarea duplicatelor. Ulterior, 132 de articole au fost evaluate pentru eligibilitate. Dintre acestea, 82 au fost excluse pe baza criteriilor prestabilite, în principal din cauza neîndeplinirii criteriilor de includere sau a absenței unor informații suficiente privind protocolul experimental. În analiza finală au fost incluse 50 de studii, dintre care: 24 de studii pe șoareci, 13 studii pe șobolani, cinci studii pe șoareci și șobolani împreună, patru studii pe oi, două studii pe porci și două studii pe câini.

Datele extrase din fiecare studiu au inclus: specia animală utilizată, perioada de gestație, metoda de inducere a DG, dozele și momentul administrării agenților diabetogeni, durata expunerii la dietele experimentale, parametrii metabolici evaluați și principalele rezultate raportate. Compararea perioadelor de gestație este importantă, deoarece influențează momentul optim de administrare a agenților diabetogeni și interpretarea rezultatelor metabolice. Perioada de gestație, la animalele studiate, variază de la 19 la 155 de zile, respectiv: șoarecele prezintă o perioadă de gestație de 19-21 de zile, șobolanul, de 21-23 de zile, câinele, de 58-68 de zile (în medie 63 de zile), porcul, de 112-115 zile, iar oaia, de 145-155 de zile. Numărul animalelor utilizate în studiile analizate a variat între 6 și 40, în funcție de specie și de designul experimental.

Totodată, au fost colectate informații privind rata de succes a inducției experimentale, efectele adverse materne și fetale, precum și relevanța translațională a fiecărui model pentru reproducerea caracteristicilor fiziopatologice ale diabetului gestațional la om.

Rezultate și discuție

În urma analizei celor 50 de studii incluse, au fost identificate trei categorii principale de modele experimentale utilizate pentru inducerea diabetului gestațional la animale: modele farmacologice (n=21), modele nutriționale (n=13) și modele combinate (n=11).

O grupă aparte a reprezentat-o modelele genetice (n=5). Modelele farmacologice au fost cel mai frecvent raportate și s-au bazat în principal pe administrarea agenților diabetogeni streptozotocină (STZ; n=15) și alloxan (ALX; n=6).

Modelele nutriționale au utilizat diete bogate în grăsimi și zaharuri (high-fat/high-sugar diet; HFSD) pentru inducerea rezistenței la insulină și a alterării homeostaziei glucozei în timpul gestației. Modelele combinate au asociat expunerea la diete hipercalorice cu administrarea de agenți diabetogeni, în special STZ, pentru a reproduce simultan rezistența la insulină și disfuncția celulelor β pancreatice. De asemenea, au fost identificate modele genetice bazate pe modificări ale genelor implicate în metabolismul glucozei, sensibilitatea la insulină și adaptarea metabolică la sarcină.

Modele farmacologice

Modelele farmacologice au fost cel mai frecvent raportate și s-au bazat în principal pe administrarea agenților diabetogeni streptozotocină (STZ) și alloxan (ALX).

a) Streptozotocina (STZ) este cel mai frecvent utilizat agent diabetogen în studiile experimentale privind DG, datorită eficienței sale ridicate și posibilității de control precis al gradului de afectare pancreatică(11,12). STZ, derivat din Streptomyces achromogenes, este un compus de glucozamină-nitrozuree și un analog al glucozei care pătrunde selectiv în celulele β pancreatice prin intermediul transportorului GLUT2(13,14).

Odată internalizată, aceasta determină alchilarea ADN-ului, activarea poli(ADP-riboză)-polimerazei (PARP), epuizarea rezervelor intracelulare de NAD+ și ATP, precum și formarea speciilor reactive de oxigen, conducând la apoptoză și necroză celulară(15,16). În modelele experimentale de diabet gestațional nu sunt utilizate dozele clasice diabetogene, ci doze reduse sau subdiabetogene, care induc doar o disfuncție parțială a celulelor β și reproduc mai fidel hiperglicemia moderată caracteristică diabetului gestațional uman(17,18). La șoareci, administrarea intraperitoneală a 25-30 mg/kg înaintea împerecherii sau în primele zile de gestație produce creșteri moderate ale glicemiei și alterarea toleranței la glucoză(19,20). La șobolani, unul dintre cele mai utilizate protocoale presupune administrarea unei doze unice de STZ în ziua a șasea de gestație, perioadă care coincide cu începutul adaptărilor metabolice materne și permite obținerea unui fenotip stabil de diabet gestațional(14,21).

Numeroase studii au demonstrat că animalele tratate cu STZ prezintă hiperglicemie maternă, reducerea secreției de insulină, intoleranță la glucoză și modificări ale dezvoltării fetale, inclusiv restricție de creștere intrauterină sau macrosomie, în funcție de severitatea hiperglicemiei(9,22). De asemenea, au fost observate modificări placentare caracterizate prin stres oxidativ crescut, inflamație și alterarea transportului nutrienților către făt(14,23). Principalul avantaj al modelelor bazate pe STZ constă în reproductibilitatea ridicată, costurile reduse și posibilitatea controlului gradului de afectare pancreatică prin ajustarea dozei administrate(10,17). Totuși, utilizarea acestora prezintă și limitări importante. STZ produce o distrugere directă a celulelor β pancreatice, în timp ce DG uman este determinat în principal de rezistența la insulină și de incapacitatea compensatorie a pancreasului de a răspunde acestei rezistențe(15,21). Modelele STZ izolate pot reproduce incomplet mecanismele fiziopatologice ale bolii.

b) Alloxanul (ALX) reprezintă unul dintre primii agenți diabetogeni folosiți în cercetarea experimentală a diabetului. Efectul său diabetogen se datorează producerii masive de specii reactive de oxigen și radicali liberi care determină distrugerea selectivă a celulelor β pancreatice(23). Sensibilitatea crescută a acestor celule este explicată prin concentrația ridicată de grupări sulfhidril și prin nivelul redus al enzimelor antioxidante intracelulare(22,24). După administrare, alloxanul este captat prin intermediul transportorului GLUT2 și suferă reacții redox ciclice care generează radicali superoxid, peroxid de hidrogen și radicali hidroxil. Aceste mecanisme induc alterarea membranelor celulare, fragmentarea ADN-ului și moarte celulară(25). În modelele de diabet gestațional, alloxanul este administrat de regulă în primele zile de gestație, la doze de aproximativ 35-45 mg/kg intravenos sau intraperitoneal(22,23). Studiile efectuate pe șobolani au demonstrat apariția hiperglicemiei persistente, a reducerii nivelurilor de insulină și a unor modificări importante ale metabolismului fetal(22,24). La ovine și porcine au fost descrise protocoale similare, utilizate în special pentru investigarea efectelor hiperglicemiei materne asupra dezvoltării fetale și placentare(25-27).

Comparativ cu STZ, alloxanul prezintă avantajul costului redus și al disponibilității largi. Cu toate acestea, reproductibilitatea sa este mai scăzută, iar răspunsul biologic poate varia semnificativ între animale și între specii(22,23). În plus, toxicitatea sistemică crescută este asociată cu rate mai mari de mortalitate maternă, resorbție embrionară și avort spontan, limitând utilizarea sa în studiile moderne privind diabetul gestațional(7).

Figura 1. Clasificarea principalelor modele experimentale de diabet gestațional și numărul lor
Figura 1. Clasificarea principalelor modele experimentale de diabet gestațional și numărul lor

Modele nutriționale

Modelele nutriționale au fost dezvoltate pentru a reproduce mai fidel contextul clinic actual al diabetului gestațional, în care obezitatea maternă și alimentația hipercalorică reprezintă principalii factori de risc(28,29). Aceste modele utilizează diete bogate în grăsimi, zaharuri simple sau combinații ale acestora, administrate înaintea gestației și pe parcursul sarcinii. Expunerea prelungită la o dietă bogată în grăsimi și zaharuri determină acumularea țesutului adipos visceral, inflamație sistemică de grad redus, creșterea concentrațiilor de citokine proinflamatorii și apariția rezistenței la insulină(30,31). În timpul sarcinii, aceste modificări sunt amplificate de efectele hormonilor placentari, favorizând apariția hiperglicemiei și a intoleranței la glucoză(32,33).

Studiile efectuate pe șoareci și șobolani au arătat că animalele hrănite cu HFSD dezvoltă creștere ponderală, hiperinsulinemie compensatorie, intoleranță la glucoză și modificări ale metabolismului lipidic similare celor observate la femeile cu diabet gestațional(34,35). În plus, aceste modele permit evaluarea efectelor obezității materne asupra placentei și asupra programării metabolice fetale(36,37). Principalul avantaj al modelelor nutriționale constă în reproducerea mecanismelor fiziopatologice care stau la baza majorității cazurilor de diabet gestațional uman(38,39). Totuși, dezvoltarea fenotipului metabolic necesită perioade lungi de expunere și există o variabilitate considerabilă între animale, ceea ce poate afecta reproductibilitatea rezultatelor(4,7,40).

Modele combinate

Modelele combinate asociază expunerea la o dietă bogată în grăsimi și zaharuri cu administrarea unor doze reduse de streptozotocină(6,41). Aceste modele sunt considerate în prezent cele mai apropiate de fiziopatologia diabetului gestațional uman, deoarece reproduc simultan rezistența la insulină și disfuncția parțială a celulelor β pancreatice(42,43). Animalele sunt expuse timp de câteva săptămâni la HFSD, urmată de administrarea unei doze mici de STZ înainte sau în primele zile ale gestației(44,45). Această combinație conduce la apariția hiperglicemiei moderate, hiperinsulinemiei compensatorii, dislipidemiei și inflamației sistemice, caracteristici care reflectă îndeaproape tabloul metabolic observat la pacientele cu diabet gestațional(46,47). Numeroase studii au demonstrat că modelele combinate prezintă cea mai bună valoare predictivă pentru evaluarea terapiilor farmacologice și nutriționale destinate diabetului gestațional(48,49). De asemenea, acestea reproduc mai fidel modificările placentare și efectele asupra dezvoltării fetale comparativ cu modelele farmacologice simple(7,48).

Tabelul 1. Modele experimentale de DG și mecanismele fiziopatologice asociate
Tabelul 1. Modele experimentale de DG și mecanismele fiziopatologice asociate

Tabelul 2. Caracteristicile principale ale modelelor experimentale de DG
Tabelul 2. Caracteristicile principale ale modelelor experimentale de DG

Modele genetice

Modelele genetice permit investigarea directă a mecanismelor moleculare implicate în adaptarea pancreatică și metabolică la sarcină(50). Aceste modele se bazează pe inactivarea, supraexprimarea sau modificarea unor gene implicate în secreția de insulină, sensibilitatea la insulină și dezvoltarea placentei(51,52). Printre cele mai utilizate se numără modelul Lepr(db/+), modelele cu deleția receptorului prolactinei (PRLR knockout), PancMetKO, HTR2b knockout și PAX8 knockout(50–54). Aceste studii au demonstrat că proliferarea celulelor β pancreatice în timpul sarcinii depinde de activarea unor căi complexe de semnalizare hormonală și metabolică. Modelele genetice oferă informații mecanistice imposibil de obținut prin alte metode și permit identificarea unor noi ținte terapeutice(52,53). Cu toate acestea, costurile ridicate, dificultatea reproducerii și accesibilitatea limitată restrâng utilizarea lor la laboratoare specializate(7,54).

Un număr semnificativ mai redus de studii a fost identificat pentru modelele experimentale de DG dezvoltate la animale mari, precum ovinele, porcinele și câinii. Aceste modele au fost utilizate din ce în ce mai rar în cercetările recente, o tendință care poate fi explicată, cel puțin parțial, prin aplicarea principiului celor 3R (Replacement, Reduction, Refinement), care reprezintă cadrul etic fundamental al cercetării experimentale pe animale.

Conform acestui principiu, utilizarea animalelor trebuie înlocuită ori de câte ori este posibil cu metode alternative, numărul animalelor utilizate trebuie redus la minimum necesar pentru obținerea unor rezultate valide din punct de vedere științific, iar procedurile experimentale trebuie optimizate pentru a diminua suferința și a crește bunăstarea animalelor. În acest context, modelele pe rozătoare sunt preferate datorită costurilor mai reduse, accesibilității crescute, ciclului reproductiv scurt și posibilității de standardizare a protocoalelor experimentale.

Tabelul 3. Protocoale experimentale de inducere a DG la diferite specii animale
Tabelul 3. Protocoale experimentale de inducere a DG la diferite specii animale

Notă: Nu au fost incluse cinci studii realizate concomitent, atât pe șoareci, cât și pe șobolani, în care metodele de inducere a DG au variat în funcție de specia utilizată, conform datelor prezentate în tabel.

Concluzii

Modelele experimentale de diabet gestațional constituie o componentă fundamentală a cercetării moderne în domeniul medicinei materno-fetale. Acestea permit analiza mecanismelor fiziopatologice, moleculare și epigenetice care stau la baza apariției bolii și facilitează evaluarea unor noi strategii terapeutice.

Modelele farmacologice sunt simple și reproductibile, modelele nutriționale reproduc factorii de risc metabolici întâlniți la om, iar modelele genetice oferă informații aprofundate privind rolul genelor candidate. Totuși, modelele combinate HFSD + STZ prezintă cea mai mare valoare translațională și reproduc cel mai fidel caracteristicile diabetului gestațional uman.

Dezvoltarea unor modele standardizate și integrarea noilor tehnologii moleculare vor contribui la îmbunătățirea cunoștințelor privind diabetul gestațional și la dezvoltarea unor intervenții preventive și terapeutice mai eficiente.

 

 

Conflict de interese: niciunul declarat.

Suport financiar: niciunul declarat.

Acest articol este accesibil online, fără taxă, fiind publicat sub licența CC-BY.

Bibliografie


  1. American Diabetes Association Professional Practice Committee. Diagnosis and Classification of Diabetes: Standards of Care in Diabetes - 2024. Diabetes Care. 2024;47(Suppl 1):S20-S42.
  2. International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas. 10th Ed. Brussels: IDF; 2021.
  3. McIntyre HD, Catalano P, Zhang C, Desoye G, Mathiesen ER, Damm P. Gestational diabetes mellitus. Nat Rev Dis Primers. 2019;5:47.
  4. Plows JF, Stanley JL, Baker PN, Reynolds CM, Vickers MH. The pathophysiology of gestational diabetes mellitus. Int J Mol Sci. 2018;19(11):3342.
  5. Chiefari E, Arcidiacono B, Foti D, Brunetti A. Gestational diabetes mellitus: an updated overview. J Endocrinol Invest. 2017;40(9):899-909.
  6. Usman TO, Chhetri G, Yeh H, Dong HH. Beta-cell compensation and gestational diabetes. J Biol Chem. 2023;299(12):105405.
  7. Pasek RC, Gannon M. Advancements and challenges in generating accurate animal models of gestational diabetes mellitus. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2013;305:E1327-E1338.
  8. Johns EC, Denison FC, Norman JE, Reynolds RM. Gestational diabetes mellitus: mechanisms, treatment, and complications. Trends Endocrinol Metab. 2018;29(11):743-754.
  9. Vuong B, Odero G, Rozbacher S, et al. Exposure to gestational diabetes mellitus induces neuroinflammation, derangement of hippocampal neurons, and cognitive changes in rat offspring. J Neuroinflammation. 2017;14(1):80.
  10. Damasceno DC, Netto AO, Iessi IL, et al. Streptozotocin-induced diabetes models: pathophysiological mechanisms and fetal outcomes. Biomed Res Int. 2014;2014:819065.
  11. Hao Q, Song C. Establishment of gestational diabetes mellitus mouse model by two methods. World Latest Med Inf Abstr. 2019;19(6):185-186.
  12. Takahashi N, Ichii O, Hiraishi M, et al. Phenotypes of streptozotocin-induced gestational diabetes mellitus in mice. PLoS One. 2024;19(4):e0302041.
  13. Zhuang J, Ying H, Wang D. Study on the establishment of gestational diabetes mellitus rat model with low-dose streptozotocin. Prog Mod Obstet Gynecol. 2014.
  14. Ryan EA, Tobin BW, Tang J, Finegood DT. A new model for the study of mild diabetes during pregnancy: syngeneic islet-transplanted STZ-induced diabetic rats. Diabetes. 1993;42(2):316-323.
  15. Caluwaerts S, Holemans K, Van Bree R, Verhaeghe J, Van Assche FA. Is low-dose streptozotocin in rats an adequate model for gestational diabetes mellitus? J Soc Gynecol Investig. 2003;10(4):216-221.
  16. Nazari Z, Nabiuni M, Saeidi M, Golalipour MJ. Gestational diabetes leads to down-regulation of CDK4-pRB-E2F1 pathway genes in pancreatic islets of rat offspring. Iran J Basic Med Sci. 2017;20(2).
  17. Chen F, Ge L, Jiang X, et al. Construction of the experimental rat model of gestational diabetes. PLoS One. 2022;17(9):e0273703.
  18. Zheng Y, Zhu N, Wang J, Zhao N, Yuan C. Crocetin suppresses gestational diabetes in streptozotocin-induced diabetes mellitus rats via suppression of inflammatory reaction. J Food Biochem. 2021;45:e13857.
  19. Saito FH, Damasceno DC, Kempinas WG, et al. Repercussions of mild diabetes on pregnancy in Wistar rats and on fetal development. Diabetol Metab Syndr. 2010;2(1):26.
  20. Dickinson JE, Meyer BA, Chmielowiec S, Palmer SM. Streptozocin-induced diabetes mellitus in the pregnant ewe. Am J Obstet Gynecol. 1991;165(6 Pt 1):1673-1677.
  21. Ezekwe MO, Ezekwe EI, Sen DK, Ogolla F. Effects of maternal streptozotocin-diabetes on fetal growth, energy reserves and body composition of newborn pigs. J Anim Sci. 1984;59(4):974-980.
  22. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in β cells of the rat pancreas. Physiol Res. 2001;50(6):537-546.
  23. Black HE, Rosenblum IY, Capen CC. Chemically induced (streptozotocin-alloxan) diabetes mellitus in pregnant dog: biochemical and ultrastructural studies. Am J Pathol. 1980;98:295-310.
  24. Shui Y, Hou M, Yang J, et al. Changes of dipeptidyl peptidase 4 activity in alloxan-induced diabetic pregnant rats. 2015.
  25. Lips JP, Jongsma HW, Eskes TK. Alloxan-induced diabetes mellitus in pregnant sheep and chronic fetal catheterization. Lab Anim. 1988;22(1):16-22.
  26. Ramsay TG, Wolverton CK, Steele NC. Alteration in IGF-I mRNA content of fetal swine tissues in response to maternal diabetes. Am J Physiol. 1994;267(5):R1391-R1396.
  27. Miodovnik M, Mimouni F, Tsang RC, et al. Alloxan-induced diabetes mellitus in the pregnant ewe. Am J Obstet Gynecol. 1989;161:1425-1431.
  28. Ren J, Ding Y, Yin L, Qin R, She Y, Xu J, Wang Z. Effects of high-sucrose/high-fat diet feeding time on establishment of a mouse model of gestational diabetes mellitus. Wei Sheng Yan Jiu. 2018;47(1):128-133.
  29. Huang B, Meng Y, Xue J, et al. Impact of GPR1 signaling on maternal high-fat feeding and placental metabolism in mice. Sci Rep. 2019;9:8306.
  30. Liang C, DeCourcy K, Prater MR. High-saturated-fat diet induces gestational diabetes and placental vasculopathy in C57BL/6 mice. Metabolism. 2010;59(7):943-950.
  31. Pennington KA, Dong Y, Hernandez Ruano S, van der Walt N, Sangi-Haghpeykar H, Yallampalli C. Brief high fat high sugar diet results in altered energy and fat metabolism during pregnancy in mice. Sci Rep. 2020;10:20866.
  32. Mishra A, Hernandez Ruano S, Saha PK, Pennington KA. A novel model of gestational diabetes: acute high fat high sugar diet results in insulin resistance and beta cell dysfunction during pregnancy in mice. PLoS One. 2022;17(12):e0279041.
  33. Zhang L, Yu X, Wu Y, et al. Gestational diabetes mellitus-associated hyperglycemia impairs glucose transporter 3 trafficking in trophoblasts through the downregulation of AMP-activated protein kinase. Front Cell Dev Biol. 2021;9:722024.
  34. Jones HN, Woollett LA, Barbour N, Prasad PD, Powell TL, Jansson T. High-fat diet before and during pregnancy causes marked up-regulation of placental nutrient transport and fetal overgrowth in C57/BL6 mice. FASEB J. 2009;23(1):271-278.
  35. Li HP, Chen X, Li MQ. Gestational diabetes induces chronic hypoxia stress and excessive inflammatory response in murine placenta. Int J Clin Exp Pathol. 2013;6(4):650-659.
  36. Feng Y, Xu D, Cai X, et al. Gestational diabetes sensitizes mice to future metabolic syndrome that can be relieved by activating CAR. Endocrinology. 2022;163(7):bqac061.
  37. Kuentzel KB, Bradić I, Mihalič ZN, Korbelius M, Rainer S, Pirchheim A, Kargl J, Kratky D. Dysregulation of placental lipid hydrolysis by high-fat/high-cholesterol feeding and gestational diabetes mellitus in mice. Int J Mol Sci. 2022;23(20):12286.
  38. Cole LK, Zhang M, Chen L, Sparagna GC, Vandel M, Xiang B, Dolinsky VW, Hatch GM. Supplemental berberine in a high-fat diet reduces adiposity and cardiac dysfunction in offspring of mouse dams with gestational diabetes mellitus.
    J Nutr. 2021;151(4):892-901.
  39. Ford SP, Zhang L, Zhu M, et al. Maternal obesity accelerates fetal pancreatic β-cell development in sheep. Reproduction. 2009;137:105–112.
  40. Moore MC, Menon R, Coate KC, et al. Diet-induced impaired glucose tolerance and gestational diabetes in the dog. J Appl Physiol. 2011;110(2):458-467.
  41. Li HY, Liu YX, Harvey L, Shafaeizadeh S, van der Beek EM, Han W. A mouse model of gestation-specific transient hyperglycemia for translational studies.
    J Endocrinol. 2020;244(3):501-510.
  42. Tol AJC, Hribar K, Kruit J, et al. Hyperglycaemia, pregnancy outcomes and maternal metabolic disease risk during pregnancy and lactation in a lean gestational diabetes mouse model. J Physiol. 2023;601(10):1761-1780
  43. Jiang Y, Zhu H, Chen Z, et al. Hepatic IGF2/H19 Epigenetic Alteration Induced Glucose Intolerance in Gestational Diabetes Mellitus Offspring via FoxO1 Mediation. Front Endocrinol. 2022;13:844707.
  44. Sinha N, Biswas A, Nave O, Seger C, Sen A. Gestational diabetes epigenetically reprograms the Cart promoter in fetal ovary, causing subfertility in adult life. Endocrinology. 2019;160(7):1684-1700.
  45. Hribar K, Eichhorn D, Bongiovanni L, et al. Postpartum development of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease in a lean mouse model of gestational diabetes mellitus. Sci Rep. 2024;14(1):14621.
  46. Rees DA, Alcolado JC. Animal models of diabetes mellitus. Diabet Med. 2005;22:359-370.
  47. Tang M, Wenting X, Wang C, Wang L. Optimization of high fat diet combined with streptozotocin in induced gestational diabetes rat model. J Jiangsu Univ. 2018;28(5):393-396.
  48. Hribar K, Fisher JC, Eichhorn D, Smit M, Kloosterhuis NJ, Bakker BM, Oosterveer MH, Kruit JK, van der Beek EM. Gestational hyperglycaemia impacts glucose control and insulin sensitivity in mouse offspring. Sci Rep. 2025;15(1):7136.
  49. Mihalovičová L, Kunšteková V, Miláček D, et al. Severe gestational diabetes mellitus in lean dams is associated with low IL-1α levels and affects the growth of the juvenile mouse offspring. Sci Rep. 2023;13(1):1700.
  50. Yamashita H, Shao J, Ishizuka T, Klepcyk PJ, Muhlenkamp P, Qiao L, Hoggard N, Friedman JE. Leptin administration prevents spontaneous gestational diabetes in heterozygous Leprdb/+ mice: effects on placental leptin and fetal growth. Endocrinology. 2001;142(7):2888-2897.
  51. Huang C, Snider F, Cross JC. Prolactin receptor is required for normal glucose homeostasis and modulation of β-cell mass during pregnancy. Endocrinology. 2009;150(4):1618-1626.
  52. Nteeba J, Kubota K, Wang W, Zhu H, Vivian J, Dai G, Soares MJ. Pancreatic prolactin receptor signaling regulates maternal glucose homeostasis. J Endocrinol. 2019;241(1):71-83.
  53. Banerjee RR, Cyphert HA, Walker EM, et al. Gestational diabetes mellitus from inactivation of prolactin receptor and MafB in islet β-cells. Diabetes. 2016;65(8):2331-2341.
  54. Martin-Montalvo A, López-Noriega L, Jiménez-Moreno C, et al. Transient PAX8 expression in islets during pregnancy correlates with β-cell survival, revealing a novel candidate gene in gestational diabetes mellitus. Diabetes. 2019;68(1):109-118.
Articole din ediția curentă

The Romanian Journal of Nutrition
ORIGINAL ARTICLE

Influenţa modelelor sociale asupra obiceiurilor nutriţionale din școală

Bogdan Filimon, Monica Tarcea
Alimentaţia sănătoasă în perioada adolescenţei reprezintă un factor important pentru creșterea și dezvoltarea fizică și cognitivă, dar și pentru menţinerea stării de sănătate. Mediul școlar și cadrele didactice pot contribui semnificativ la formarea comportamentelor alimentare ale elevilor, atât......
Citește mai departe »
The Romanian Journal of Nutrition
NARRATIVE REVIEW

Malnutriţia la pacientul critic – evaluarea riscului, strategii de prevenţie și monitorizare

Mircea Stoian, Ștefan Manea, Adina Stoian
Malnutriţia și riscul nutriţional sunt frecvente la pacientul critic și se asociază cu pierderea accelerată a masei musculare, cu slăbiciunea dobândită în terapie intensivă, prelungirea ventilaţiei mecanice și cu rezulta...
Citește mai departe »
The Romanian Journal of Nutrition
REVIEW

Testarea anticorpilor IgG specifici alimentelor la copiii cu suspiciune de alergie sau intoleranţă alimentară – analiza riscurilor nutriţionale și a implicaţiilor clinice

Roxana-Maria Martin-Hadmaș, Ștefan-Adrian Martin
Introducere. Reacţiile adverse la alimente, precum alergiile sau intoleranţele alimentare, reprezintă o preocupare globală în creș...
Citește mai departe »
Articole din edițiile anterioare

The Romanian Journal of Nutrition
REVIEW

Testarea anticorpilor IgG specifici alimentelor la copiii cu suspiciune de alergie sau intoleranţă alimentară – analiza riscurilor nutriţionale și a implicaţiilor clinice

Roxana-Maria Martin-Hadmaș, Ștefan-Adrian Martin
Introducere. Reacţiile adverse la alimente, precum alergiile sau intoleranţele alimentare, reprezintă o preocupare globală în creș...
Citește mai departe »