Investigação do perfil proteômico e ultraestrutura placentária de ratas submetidas à restrição proteica materna: Uma abordagem DOHaD

Os primeiros 1000 dias de vida são decisivos para o desenvolvimento de órgãos e sistemas, fundamentando o conceito das Origens Desenvolvimentistas da Saúde e da Doença (DOHaD). Nesse contexto, a restrição proteica materna (RPM) é amplamente utilizada como modelo experimental para investigar esses processos. Estudos indicam que a RPM está associada a maior risco de doenças crônicas não transmissíveis na vida adulta (DCNT), e essa condição pode afetar diversos sistemas da prole. Como elemento central nesse processo de Programação Fetal (PF), destaca-se a placenta, órgão essencial que atua como interface materno-fetal. A placenta não apenas assegura a troca de nutrientes, gases e hormônios, mas também exerce funções imunológicas e endócrinas fundamentais para o crescimento e a homeostase do concepto. Alterações estruturais e funcionais placentárias decorrentes da RPM podem comprometer sua estrutura e função, desencadeando adaptações metabólicas permanentes. Assim, a placenta representa um elo crítico entre a nutrição materna e o ambiente intrauterino, sendo um dos principais mediadores das respostas adaptativas que determinam a saúde e a doença ao longo da vida. Portanto, esse trabalho objetivou investigar os impactos de diferentes desafios nutricionais maternos, com ênfase na exposição à RPM gestacional de ratas Sprague Dawley, buscando compreender como essas alterações repercutem nos processos de adaptação placentária. Para isso, foram utilizadas ratas da linhagem Sprague Dawley, divididos em dois grupos: mães alimentadas com dieta normoproteica (CTR, 17% de proteína) ou dieta hipoproteica (GLP, 6%), durante a gestação. No DG20, 5 ratas de cada grupo foram anestesiadas e submetidas a laparotomia. Os fetos foram isolados e pesados para análises biométricas. As placentas seguiram para análises histológicas, ultraestruturais, moleculares e proteômica. Além disso, foi realizada uma revisão narrativa elencando estudos epidemiológicos e experimentais associando os efeitos da má nutrição materna na programação placentária e fetal. Os resultados indicam que a RPM diminui a distância ano-genital da prole de ambos os sexos no grupo GLP. As análises placentárias demonstraram que a RPM não interferiu no peso do órgão. Entretanto, observamos aumento da eficiência placentária nas fêmeas. Em relação às análises morfológicas, observamos redução significativa da zona labiríntica, da área total da placenta, além do percentual de área de glicoproteínas no grupo GLP. As análises moleculares revelaram diminuição significativa na expressão gênica de Vegfα e Plgf, mas sem diferenças no Pparg. Já a expressão gênica de Snat2 se apresentou aumentado no grupo GLP, mas sem diferenças no gene Glut1. Também encontramos diminuição significativa no Hk1 no mesmo grupo. As análises de ultraestrutura evidenciaram possível aumento de vacúolos e desorganização citoplasmática no grupo GLP. Paralelamente, às análises proteômicas identificaram vias desreguladas associadas a alterações na sinalização hormonal e na organização estrutural da placenta, corroborando com dados de MET. Em conjunto, esses resultados indicam que a RPM compromete aspectos estruturais e funcionais da placenta, mas também ativa mecanismos compensatórios que buscam preservar o crescimento fetal diante de um ambiente intrauterino adverso. Contudo, o perfil proteômico foi notavelmente alterado, sugerindo que uma extensa remodelação de proteínas e processos biológicos é necessária para manter a adaptabilidade placentária.

Resumo (inglês)

The first 1.000 days of life are crucial for the development of organs and physiological systems, underpinning the concept of the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). In this context, maternal protein restriction (MPR) is widely used as an experimental model to investigate these processes. Studies indicate that MPR is associated with an increased risk of chronic noncommunicable diseases (NCDs) in adulthood, and this condition can affect multiple physiological systems in the offspring. The placenta stands out as a central element in the process of fetal programming (FP). As a transient but essential organ, it acts as the maternal–fetal interface, ensuring the exchange of nutrients, gases, and hormones, while also performing key immunological and endocrine functions necessary for fetal growth and homeostasis. Structural and functional placental alterations resulting from MPR can impair placental development and function, triggering permanent metabolic adaptations. Thus, the placenta represents a critical link between maternal nutrition and the intrauterine environment, serving as one of the main mediators of adaptive responses that influence health and disease throughout life. Therefore, this study aimed to investigate the effects of maternal protein restriction during gestation on placental adaptive processes in Sprague Dawley rats. For this purpose, pregnant rats were divided into two groups: dams fed a normoprotein diet (CTR, 17% protein) or a low-protein diet (GLP, 6% protein) throughout gestation. On gestational day 20 (GD20), five dams from each group were anesthetized and underwent laparotomy. Fetuses were isolated and weighed for biometric analyses. Placentas were subsequently collected for histological, ultrastructural, molecular, and proteomic analyses. Additionally, a narrative review was conducted, compiling epidemiological and experimental studies examining the effects of maternal malnutrition on placental function and fetal programming. The results indicate that MPR reduced the anogenital distance of offspring of both sexes in the GLP group. Placental analyses showed that MPR did not affect placental weight; however, placental efficiency was increased in female fetuses. Morphological analyses revealed a significant reduction in the labyrinth zone, total placental area, and the proportion of glycoprotein-positive areas in the GLP group. Molecular analyses demonstrated a significant decrease in the gene expression of Vegfα and Plgf, with no changes observed in Pparg. The expression of Snat2 was increased in the GLP group, whereas Glut1 expression remained unchanged. A significant reduction in Hk1 expression was also observed. Ultrastructural analyses suggested an increase in cytoplasmic vacuolization and cellular disorganization in the GLP group. In parallel, proteomic analyses identified dysregulated pathways related to hormonal signaling and placental structural organization, corroborating the ultrastructural findings. Taken together, these results indicate that MPR compromises structural and functional aspects of the placenta while simultaneously activating compensatory mechanisms aimed at preserving fetal growth under adverse intrauterine conditions. However, the markedly altered proteomic profile suggests that extensive remodeling of proteins and biological processes is required to maintain placental adaptability.

Palavras-chave

Origens Desenvolvimentistas da Saúde e da Doença, Placenta, Má nutrição materna, Proteômica, Ultraestrutura (Biologia)

Idioma

Português

Citação

BARATA, Luisa Annibal. Investigação do perfil proteômico e ultraestrutura placentária de ratas submetidas à restrição proteica materna: Uma abordagem DOHaD. 2026. Dissertação (Mestrado em Biologia Geral e Aplicada) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2026.