Restrição proteica materna associada ao consumo de açúcar pós-desmame na prole: efeitos sobre o perfil proteômico no fígado de ratos jovens e senis - Ribeiro, Isabelle Tenori [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Condições gestacionais adversas podem acarretar alterações morfofuncionais irreversíveis na prole, conceito este estabelecido como Origens Desenvolvimentistas da Saúde e da Doença (DOHaD). A restrição proteica materna (RPM), modelo utilizado para os estudos sobre DOHaD, tem sido associada ao aumento da incidência de doenças cardiovasculares, renais, além de afetar parâmetros reprodutivos e o desenvolvimento de alguns tipos de câncer. Além disso, a exposição pós-natal a dietas hipercalóricas/hiperlipídicas pode amplificar os danos causados pela RPM, aumentando a incidência destas doenças com o envelhecimento. Existem evidências de que o alto consumo de alimentos ultraprocessados, hipercalóricos, ricos em açúcares e sódio têm uma relação considerável com o desenvolvimento de doenças metabólicas ao longo da vida. Nesse contexto, tem-se demonstrado que o fígado, órgão central no controle do metabolismo e detoxificação, também é afetado pela exposição a dietas obesogênicas no início da vida. Nosso grupo de pesquisa demonstrou que a RPM impacta nos parâmetros metabólicos da prole no início da vida e no envelhecimento. Assim, este projeto tem como objetivo identificar o impacto da restrição proteica materna no fígado de ratos jovens e velhos, associado ao consumo de açúcar pós-natal. Os ratos foram divididos nos seguintes grupos experimentais: 1- Controle (CTR): Ratos nascidos de mães que consumiram ração normal (17% proteína) e água ad libitum durante a gestação e lactação; 2- Controle+açúcar (CTR+AÇU): O mesmo tratamento do CTR e que consumiram solução de açúcar (10% diluído em água) a partir do dia pós-natal (DPN) 21 até o DPN 90; 3- Restrição proteica gestacional e lactacional (RPGL): Ratos nascidos de mães que consumiram ração hipoprotéica (6% de proteína) durante a gestação e lactação e que posteriormente consumiram ração normal e água ad libitum até o DPN 90; 4- Restrição proteica gestacional e lactacional+açúcar (RPGL+ACU): ratos nascidos de mães alimentadas com ração hipoproteica durante a gestação e lactação e que consumiram ração normal e solução de açúcar (10% diluído em água) ad libitum a partir do dia pós-natal 21 até o DPN 90. Nos DPN 90 e 540 os animais foram anestesiados, pesados, eutanasiados e os fígados foram coletados. Foram feitas análises biométricas e nutricionais, teste de tolerância à glicose oral (TTGO), análises morfológicas e morfométricas, análise de estresse oxidativo, análises metabólicas, análise de glicogênio hepático, imuno-histoquímica, Western Blotting e proteômica. Após isto, foram realizadas análises integrativas e comparativas destes dados entre os grupos experimentais. Os resultados obtidos demonstram alterações nos parâmetros biométricos e nutricionais, alterações nas enzimas antioxidantes. Além disso, a proteômica indicou alterações no metabolismo desses animais, tanto no DPN 90, quanto no DPN 540. Na imuno-histoquímica observamos presença de imunomarcação de GST-P1 significativas nos grupos RPGL e RPGL+AÇU. Os resultados indicam que a RPM resultou em menor peso da prole durante todo o experimento, alterações morfofisiológicas hepáticas e efeitos diretos sobre as atividades enzimáticas e metabolismo do fígado, tanto no DPN 90, quanto no DPN540. Já quando a RPM é associada ao consumo de açúcar, altera os níveis de glicose, causando intolerância à glicose e, possivelmente, sensibilidade à insulina. Portanto, os resultados demonstram que a RPM associada ou não ao consumo pós-natal de açúcar modulam proteínas e vias metabólicas importantes no fígado de animais adultos e velhos, o qual pode ter consequências negativas não só sobre o tecido hepático, como também no ambiente sistêmico.

Adverse gestational conditions can cause irreversible morphofunctional changes in the offspring, a condition derived as Developmental Origin of Health and Disease (DOHaD). Maternal protein restriction (MPR), a model used for studies on DOHaD, has been associated with an increased incidence of cardiovascular and renal diseases, in addition to affecting reproductive parameters and the development of some types of cancer. In addition, postnatal exposure to hypercaloric/hyper lipidic diets can amplify the damage caused by MPR, increasing to aggravate diseases with aging. In this context, it has been characterized that the liver, a central organ with metabolism control and detoxification, is also affected by exposure to obesogenic diets early in life. Our research group shows that MPR impacts the metabolic offspring parameters in early life and aging. Thus, this project aims to identify the impact of maternal protein restriction on the liver of young and old rats, associated with postnatal sugar consumption. The rats were separated into the following experimental groups: 1- Control (CTR): Rats born to dams who consumed normal diet (17% protein) and water ad libitum during pregnancy and lactation; 2-Control + sugar (CTR+SUG): The same treatment as CTR and which consumed sugar solution (10% diluted in water) from the postnatal day (PND) 21 until PND 90; 3- Gestational and lactational low protein diet (GLLP): Rats born to dams who consumed hypoproteic diet (6% protein) during pregnancy and lactation and who consumed normal diet and water ad libitum until PND 90; 4- Gestational and lactational low protein diet + sugar (GLLP+SUG): rats born to dams fed with hypoprotein diet during pregnancy and lactation and that consumed normal diet and sugar solution (10% diluted in water) ad libitum from the PND 21 until PND 90. In DPN 90 and 540 the animals were anesthetized, weighed, euthanized and the livers were collected. Biometric and nutritional analyses, oral glucose tolerance test (OGTT), morphological and morphometric analyses, oxidative stress analysis, metabolic analyses, liver glycogen analysis, immunohistochemistry, Western Blotting and proteomics were performed. After that, integrative and comparative analysis of these data between the experimental groups were carried out. The results obtained demonstrate changes in biometric and nutritional parameters, changes in antioxidant enzymes. In addition, proteomics indicated alterations in the metabolism of these animals, both in DPN 90 and in DPN 540. In immunohistochemistry, we observed the presence of significant immunostaining in the RPGL and RPGL+AÇU groups. The results indicate that RPM resulted in lower offspring weight, liver morphophysiological changes and direct effects on enzymatic activities and liver metabolism, both in DPN 90 and DPN540. When RPM is associated with sugar consumption, it alters glucose levels, causing glucose intolerance and possibly insulin sensitivity. Therefore, the results demonstrate that RPM associated with postnatal sugar intake modulates proteins and important metabolic pathways in the liver of adult and old animals, which may have negative consequences not only on the hepatic tissue, but also on the systemic environment.
Maternal protein restriction associated with post-weaning sugar consumption in the offspring: effects on the proteomic profile in the liver of young and senile rats
Keywords: DOHaD; Restrição proteica materna; Ratos; Proteômica; Fígado; Maternal protein restriction; Liver; Rats; Proteomics