Abordările dietetice pentru a influența pozitiv determinanții fetali ai sănătății adulților - Noyan - Ashraf - 2006

Departamente de * Anatomie și Biologie celulară, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Mohammad Hossein Noyan - Ashraf și Lingyun Wu au contribuit în mod egal la această lucrare.

Farmacologie, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Mohammad Hossein Noyan - Ashraf și Lingyun Wu au contribuit în mod egal la această lucrare.

Fiziologie, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Departamente de * Anatomie și Biologie celulară, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Autor corespondent: Bernhard H. J. Juurlink, Departamentul de Anatomie și Biologie Celulară, Colegiul de Medicină, 107 Wiggins Road, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, SK, Canada, S7N 5E5. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamente de * Anatomie și Biologie celulară, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Mohammad Hossein Noyan - Ashraf și Lingyun Wu au contribuit în mod egal la această lucrare.

Farmacologie, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Mohammad Hossein Noyan - Ashraf și Lingyun Wu au contribuit în mod egal la această lucrare.

Fiziologie, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

Departamente de * Anatomie și Biologie celulară, Colegiul de Medicină, Universitatea din Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada

ABSTRACT

Rees a subliniat că soluțiile clinice pentru bolile complexe pot fi adesea destul de simple (1). Programarea fetală a sănătății adulților pare a fi o oportunitate majoră pentru prevenirea bolilor (2). Studiile epidemiologice la om și experimentarea pe animale au arătat că afecțiunile adverse experimentate în timpul creșterii intrauterine pot crește incidența bolilor precum diabetul de tip 2, hipertensiunea arterială, ateroscleroza și cancerul (2). O îngrijorare și mai mare este că se acumulează dovezi ale efectelor intergeneraționale ale programării fetale (3). Mulți dintre factorii care contribuie la programarea fetală negativă a sănătății adulților cauzează stres oxidativ crescut și inflamație (4). Stresul oxidativ este locul în care există un dezechilibru între producția de oxidant și eliminarea. Glutationul tiol mic (GSH) joacă un rol central în eliminarea oxidantului (5), raportul dintre GSH și glutation oxidat (GSSG) fiind o bună măsură a stresului oxidativ general.

Am emis ipoteza că plasarea SHRsp feminină pe aceeași dietă care conține glucozinolat ca în studiul nostru anterior nu numai că va reduce stresul oxidativ și hipertensiunea arterială și inflamația asociate la femela însăși, dar ar duce și la rezultate mai bune asupra sănătății descendenților acestor femele.

MATERIALE ȘI METODE

Pregatirea varza de broccoli

Semințele de broccoli din soiul Calabrese, obținute din Mumm's Seeds și Sprouting (Shellbrook, SK, Canada), au fost încolțite conform instrucțiunilor furnizorului. Varza de broccoli în vârstă de patru zile a fost uscată la aer la temperatura camerei timp de 7 zile înainte de a fi hrănită animalelor. Conținutul de glucozinolat și activitățile de inducere a proteinelor de fază 2 ale mugurilor uscați au fost descrise anterior (14). Lăstarii uscați la aer au 27,3 μmol echivalenți sulforaphane în activitatea de inducere a proteinelor de fază 2 pe gram de lăstari uscați, cea mai mare parte a acestei activități derivând în cele din urmă de glucorafanină.

Modelul animal și dieta

Am folosit SHRsp masculin și feminin (obținut inițial de la NIH și menținut de Facultatea de animale pentru Colegiul Medicinii). Toate animalele au fost tratate în conformitate cu Consiliul canadian pentru standardele de îngrijire a animalelor. Șobolani în vârstă de cinci săptămâni au fost plasați pe dieta definită AIN-93G (18) care nu conțin antioxidanți sintetici și cu un conținut de proteine pe bază de cazeină de 18% (Dyets Inc., Bethleham, PA). Grupurile de dietă au fost Grn + (dietă AIN93 plus 200 mg varză de broccoli uscate la aer conținând 5,5 μmol echivalent sulforaphane echivalent cu activitatea de inducere a proteinelor de fază 2) și Grn - (dieta AIN93 singură). Animalele din acest experiment vor fi denumite animale din prima generație. Unora dintre animalele din dieta Grn + li s-a permis să rămână însărcinate, iar la înțărcare descendenții a 3 dintre aceste animale au fost plasați fie în dieta Grn - fie Grn +. Acești descendenți vor fi denumiți animale de a doua generație.

Presiunile sanguine sistolice au fost măsurate bisăptămânal folosind o pletismografie indirectă a manșetei cozii, așa cum sa descris anterior (14).

Izolarea țesuturilor din SHRsp feminin

La vârsta de 6 luni, femeile SHRsp din prima și a doua generație, în timp ce erau sub anestezie cu halotan, au fost perfuzate prin aorta ascendentă cu 0,05 M fosfat heparinizat - soluție salină tamponată și țesuturi, inclusiv aortă, artera carotidă, inimă, creier și rinichi, au fost eliminate. Unele țesuturi aortice din generația parentală au fost utilizate imediat după izolare pentru studii de tensiune izometrică, în timp ce restul de țesuturi au fost înghețate imediat în azot lichid și pregătite pentru măsurători GSH, măsurători ale activităților enzimatice și analize Western blot, după cum sa raportat anterior (14).

Măsurători ale funcției endoteliale

Pentru studii de tensiune izometrică, aortele toracice colectate în urma perfuziei saline tamponate au fost curățate de țesut adipos și tăiate în inele de 2 - 3 - mm. Inelele au fost suspendate sub tensiune de 1,0 g într-o cameră de baie de organe de 10 ml umplută cu soluție salină Krebs aerată cu 95% O2 și 5% CO2, așa cum s-a descris anterior (14, 19). Am adăugat 1 μmol/l indometacină în serul salin Krebs care era compus din 115 mM NaCI, 5,4 mM KCl, 1,2 mM MgSO4, 1,2 mM NaH2PO4, 25 mM NaHCO3, 11 mM D-glucoză și 1,8 mM CaCl2. Fenilefrina (3 × 10 −7 M) a fost utilizată pentru a induce contracția, iar în contracția tonică stabilă, acetilcolina (ACh) sau nitroprusidul de sodiu au fost introduse în soluția de baie. Tensiunea izometrică a fost măsurată la 37 ° C cu traductoare de deplasare a forței FT 03 (Grass Instrument, Quincy, MA). Achiziția și analiza datelor au fost realizate cu un sistem Biopac (Biopac System, Golata, CA).

Măsurători Western blot

Conținutul de proteine a fost determinat utilizând procedura de acid bicinconinic cu ser albumină bovină ca referință (29). Pentru analizele Western blot, proteinele au fost separate pe geluri de poliacrilamidă folosind un sistem de electroforeză mini-verticală (Bio-Rad, Hercules, CA), transblotate pe membrane și membrane de nitroceluloză apoi incubate cu anticorpi primari corespunzători urmată de incubare cu peroxidază de ridiche de cal - conjugată anticorp secundar (Bio-Rad) așa cum s-a făcut înainte (14). Proteinele au fost vizualizate folosind Chemiluminescence Substrate Kit (Amersham, Piscataway, NJ) și cuantificate folosind un analizor computerizat de imagine Scion. Membrana a fost reprobată cu anti-β-actină (Sigma, St. Louis, MO). Cuantificarea a fost relativă la β-actina. Anticorpii monoclonali utilizați au fost antiICAM1 (Sc - 8439: Santa Cruz), iNOS (Transduction Laboratories) și nitrotirozină (Upstate Biotechnology, Lake Placid, NY). Anticorpii policlonali de iepure (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) au fost folosiți pentru NFκB p65 și IκBα.

Măsurători de apărare antioxidantă

Conținutul GSH și GSSG au fost determinate folosind o metodă HPLC descrisă anterior (14). Activitățile glutation peroxidazei (GPx) și glutation reductazei (GRed) au fost măsurate așa cum s-a descris anterior (20).