Avaliação da regulação autofágica hepática de ratas adultas expostas à hiperglicemia intraútero e submetidas à dieta hiperlipídica após o desmame

Abstract

A autofagia é um processo de degradação dos constituintes intracelulares nos lisossomos, contribuindo para a regulação hepática. Entretanto, as alterações existentes na autofagia durante a programação fetal da prole de mães diabéticas e expostas a um insulto dietético ainda não foram investigadas. O objetivo foi avaliar como o diabete materno, associado ou não à uma dieta hiperlipídica (DHL) no período pós-natal, compromete parâmetros metabólicos e a autofagia hepática de descendentes adultas. Ratas Sprague Dawley, filhas de mães não-diabéticas (controle = FC) ou diabéticas (FD), foram alimentadas com dieta padrão (DP) ou DHL desde o desmame até a idade adulta (n=5 ratas/grupo): FC/DP, FC/DHL, FD/DP e FD/DHL. No dia 115 de vida, foi realizado o teste oral de tolerância à glicose. No dia 120 de vida, foram determinadas as concentrações séricas de colesterol total, triglicerídeos e transaminases hepáticas. A razão de Ritis e o índice TyG foram calculados para avaliação de resistência à insulina. Amostras de fígado foram utilizadas para dosagem de marcadores inflamatórios, estresse oxidativo e para análise de expressão de proteínas, por Western blotting, relacionadas à autofagia e apoptose. Análises histomorfométricas e a avaliação do acúmulo de lipofuscina também foram realizadas para marcação indireta de senescência celular. Os grupos FC/DHL, FD/DP e FD/DHL apresentaram intolerância à glicose e aumento no número de hepatócitos na idade adulta. Além disso, ratas FD/DP e FD/DHL apresentaram hiperlipidemia e resistência à insulina. Adaptações nas vias redox hepáticas foram observadas no grupo FD/DP com aumento da atividade de marcadores de defesa antioxidante, incluindo catalase e glutationa peroxidase. O grupo FD/DP também exibiu aumento da expressão proteica de marcadores da autofagia, tais como p-AMPK, LC3-II/LC3-I e p62/SQSTM1, acúmulo de lipofuscina e ativação de caspase-3. Após exposição à DHL, a prole adulta de ratas diabéticas teve fosforilação reduzida de AMPK e da razão LC3-II/LC3-I, além da presença de esteatose, estresse oxidativo e inflamação. Portanto, a redução de autofagia, estimulada por DHL, e mediada por AMPK, pode ser de vital importância para o aumento da suscetibilidade à doença hepática gordurosa associada à disfunção metabólica induzida por diabete materno. Assim, a modulação autofágica nos redireciona para novos tratamentos das complicações hepáticas.

Autophagy is a process of degradation of intracellular constituents in lysosomes, contributing to hepatic regulation. However, the changes in autophagy during fetal programming in female pups from diabetic dams exposed to a dietary insult have not yet been investigated. The objective was to evaluate how maternal diabetes, associated or not with a high-fat diet (HFD) in the postnatal period, compromises metabolic parameters and hepatic autophagy in adult female pups. Sprague Dawley rats, daughters of non-diabetic (control = FC) or diabetic (FD) mothers, were fed a standard diet (SD) or HFD from weaning until adulthood (n=5 rats/group): OC/SD, OC/HFD, OD/SD and OD/HFD. On day 115 of life, an oral glucose tolerance test was performed. On day 120 of life, serum concentrations of total cholesterol, triglycerides, and hepatic transaminases were determined. The Ritis ratio and TyG index were calculated to assess insulin resistance. Liver samples were used to measure inflammatory markers, oxidative stress and to analyze the expression of proteins, by Western blotting, related to autophagy and apoptosis. Histomorphometry analyses and assessment of lipofuscin accumulation were also performed to indirectly mark cellular senescence. The OC/HFD, OD/SD, and OD/HFD groups showed glucose intolerance and an increased number of hepatocytes in adulthood. Furthermore, OD/SD and OD/HFD rats showed hyperlipidemia and insulin resistance. Adaptations in hepatic redox pathways were observed in the OD/SD group with increased activity of antioxidant defense markers, including catalase and glutathione peroxidase. The OD/SD group also exhibited increased protein expression of autophagy markers, such as p-AMPK, LC3-II/LC3-I, and p62/SQSTM1, lipofuscin accumulation, and caspase-3 activation. After exposure to HFD, the adult female from diabetic dams had reduced phosphorylation of AMPK and the LC3-II/LC3-I ratio, in addition to the presence of steatosis, oxidative stress, and inflammation. Therefore, the reduction of autophagy, stimulated by HFD, and mediated by AMPK, may be of vital importance for the increased susceptibility to fatty liver disease associated with metabolic dysfunction induced by maternal diabetes. Thus, autophagic modulation redirects to new treatments for liver complications.