Alterações mitocondriais e no estado redox em encéfalo da prole de ratas Wistar submetidas à dieta com alto conteúdo de sal durante a gestação

Abstract

No Brasil e no mundo, a ingestão excessiva de sal é resultado do padrão alimentar contemporâneo e está associada com o risco aumentado para doenças cardiovasculares. O excesso desse nutriente na alimentação está relacionado com alterações metabólicas importantes, inclusive no estado redox. A gestação é um período sensível a interferentes que possam afetar a programação metabólica do feto. Nesse contexto, fatores ambientais, tais como nutrição, exercício físico, drogas e estresse materno podem promover efeitos em curto e longo prazo na prole. Apesar de estar envolvido na fisiopatologia de muitas doenças, pouco se sabe sobre os efeitos do consumo excessivo de sal na gestação sobre parâmetros mitocondriais e de homeostase redox. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da dieta hipersalina, durante a prenhez e lactação, sobre massa e potencial de membrana mitocondrial e o estado redox encefálico da prole. Ratas Wistar adultas foram divididas em 2 grupos: dieta controle (NaCl 0,675%) e dieta hipersalina (NaCl 7,2%), que foram administradas durante 5 semanas consecutivas, tempo correspondente aos períodos de adaptação prévia à dieta, gestação e lactação. Os filhotes foram eutanasiados ao 7º dia de vida e as estruturas hipotálamo, cerebelo, córtex parietal, córtex pré-frontal e hipocampo foram dissecadas e utilizadas imediatamente para as técnicas que envolvem citometria de fluxo, ou estocadas a -80º C até a realização dos demais ensaios bioquímicos. Foram mensurados a produção de espécies reativas, níveis de óxido nítrico, níveis de superóxido mitocondrial, massa mitocondrial e potencial de membrana, atividade das enzimas antioxidantes superóxido-dismutase, catalase, glutationa-peroxidase e glioxalase-1, além dos níveis de glutationa reduzida. A dieta materna hipersalina provocou aumento da produção de espécies reativas no cerebelo da prole, além de diminuição nos níveis de óxido nítrico e menores valores de massa mitocondrial e potencial de membrana. Observou-se um aumento dos níveis de óxido nítrico no hipotálamo e córtex pré-frontal dos filhotes. No hipocampo, a produção de espécies reativas encontrou-se diminuída, porém houve um aumento nos níveis de superóxido mitocondrial. A atividade da superóxido-dismutase e da glutationa-peroxidase encontraram-se aumentadas no cerebelo e córtex parietal da prole, respectivamente. Por outro lado, a dieta hipersalina provocou diminuição da atividade da catalase no córtex pré-frontal dos filhotes. Nenhuma alteração significativa foi encontrada na atividade da glioxalase-1 em nenhuma das estruturas avaliadas. Os resultados sugerem que a alimentação materna é capaz de influenciar de forma redox ativa a programação metabólica encefálica no período de desenvolvimento fetal. Além disso, a dieta hipersalina demonstrou ter efeito tecido-dependente e potencial pró-oxidante no encéfalo da prole.

In worldwide, excessive intake of salt is common in dietary patterns and it is associated with increased risk for cardiovascular disease. It is known that high-salt intake is associated with important metabolic changes, including in redox state. Pregnancy is an important period to metabolic programming. Environmental features, as physical activity, stress, drugs and maternal diet seem to influence the critical period of fetal development, and may cause short- or long-term effects. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress are involved in the pathophysiology of many diseases, but little is known about the effect of excessive salt intake during pregnancy on these parameters. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of high-salt diet supplemented during pregnancy and lactation on mitochondrial function and redox state of offspring’s brain. Wistar rats were divided into two groups: control diet (0.675% NaCl) and high-salt diet (7.2% NaCl). Rats were fed during 5 weeks, time corresponding to diet adaptation, pregnancy and lactation. Offspring was euthanized at post-natal day 7 when hypothalamus, cerebellum, parietal cortex, pre-frontal cortex, and hippocampus were dissected and used immediately for flow cytometry analysis, or stored at -80º C until biochemical assays. We evaluated reactive species production, activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and glyoxalase-1, as far as reduced glutathione levels. High-salt diet during pregnancy and lactation promoted an increment in reactive species and decreased nitric oxide levels in offspring’s cerebellum. Cerebellum also presented lower values of mitochondrial mass and membrane potential in high-salt diet group. Hypothalamus and prefrontal cortex showed an increment in nitric oxide levels. Offspring’s prefrontal cortex also showed increased levels of mitochondrial superoxide. In hippocampus, the concentration of reactive species was decreased whereas levels of mitochondrial superoxide were increased. Besides, activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase and glutathione peroxidase was increased in cerebellum and parietal cortex, respectively. In addition, high-salt diet caused an impairment in catalase activity in prefrontal cortex of offspring. No significantly difference was observed in glyoxalase-1 activity in the evaluated structures. Results suggests that maternal diet during pregnancy and lactation influences metabolic programming, and a high-salt diet can cause modulations in mitochondrial activity and redox state of the offspring’s brain.