Alterações mitocondriais e na homeostase redox do tecido adiposo da prole de ratas Wistar submetidas à restrição calórica durante a gestação

Abstract

A gestação é um período crítico do desenvolvimento, onde o ambiente materno é um importante fator modulador da saúde da prole, podendo resultar em efeitos positivos ou negativos ao longo de seu desenvolvimento pós-natal. Nesse contexto, a nutrição materna durante a gestação pode programar o organismo do feto, sendo que tanto a desnutrição quanto a supernutrição fetal estão associadas ao desenvolvimento de doenças crônicas na idade adulta. A restrição calórica moderada na idade adulta tem seus efeitos positivos bem estabelecidos, especialmente no que diz respeito à proteção contra doenças metabólicas e aumento da expectativa de vida. Entretanto pouco se sabe sobre os efeitos da restrição calórica gestacional, e seus potenciais efeitos protetores contra fatores de risco associados às doenças crônicas. Dessa forma, nosso estudo avaliou os efeitos da restrição calórica gestacional sobre o status redox e parâmetros mitocondriais no tecido adiposo da prole em idade adulta. Para tal, ratas Wistar adultas prenhes foram submetidas a um protocolo de restrição calórica moderada (20%) associada à suplementação de micronutrientes de forma a igualar o aporte do grupo controle. O tratamento manteve-se durante todo o período gestacional, e quando os filhotes completaram 60 dias, foram eutanasiados e amostras de tecido adiposo interescapular e retroperitoneal foram retiradas para pesagem e análises bioquímicas. Foram avaliados o conteúdo geral de espécies reativas, os níveis de superóxido mitocondrial e óxido nítrico, além da massa e potencial de membrana mitocondrial, por citometria de fluxo. A restrição calórica gestacional não alterou o peso dos filhotes, mas a porcentagem de tecido adiposo retroperitoneal nos filhotes machos mostrou-se diminuída nesse grupo. No tecido adiposo interescapular dos machos, observou-se diminuição no conteúdo de superóxido mitocondrial e aumento da massa mitocondrial, indicando maior eficiência energética e menor estresse oxidativo nesse tecido. Entretanto para as fêmeas, o tecido adiposo interescapular apresentou aumentado conteúdo de espécies reativas. Os resultados sugerem que a alimentação materna é capaz de influenciar positivamente a programação metabólica do tecido adiposo da prole. Além disso, a restrição calórica gestacional demonstrou efeito tecido e sexo dependentes sobre o desenvolvimento da prole.

Gestation is a critical period for the fetus development. In this context, maternal environment is an important modulator factor, associated with healthy or deleterious outcomes through postnatal development. In fact, maternal nutrition during pregnancy can program offspring's organism, and both fetal malnutrition and overnutrition are associated with the development of chronic diseases in adulthood. Moderate caloric restriction in adulthood has its positive effects well-defined, especially with regard to protection against metabolic diseases and lifespan extension. However, little is known about the effects of gestational caloric restriction and its protective effects on progeny against increased risk factors for chronic diseases. Therefore, our study evaluated the effects of gestational caloric restriction on redox status and mitochondrial parameters in offspring’s adipose tissue at adulthood. To afford the goal, pregnant Wistar rats underwent a moderate caloric restriction protocol associated with micronutrient supplementation to match the control group. The treatment continued throughout the gestational period, and when the pups were 60 days-old, they were sacrificed and interescapular and retroperitoneal adipose tissue removed for biochemical analyzes. The general content of reactive species, mitochondrial superoxide and nitric oxide levels, as well as mitochondrial mass and membrane potential were assessed by flow cytometry. Gestational caloric restriction did not change the weight of the pups, however, the percentage of retroperitoneal adipose tissue in male pups was decreased in this group. In male interscapular adipose tissue, mitochondrial superoxide content decreased and mitochondrial mass increased, which may indicate higher energetic efficiency and lower oxidative stress in this tissue. Conversely, for female pups, interescapular adipose tissue showed an increase in the overall content of reactive species. The results suggest that maternal diet is able to positively influence the metabolic programming of adipose tissue. In addition, gestational caloric restriction presented tissue and sex-dependent effects in the pups’ development.