Dieta maternă bogată în grăsimi induce modificări specifice sexului la glucocorticoizi și la semnalizarea inflamatorie

Găsiți acest autor pe Google Scholar
Găsiți acest autor pe PubMed
Căutați acest autor pe acest site
Pentru corespondență: [email protected]

ABSTRACT

fundal Creșteri acute ale corticosteronului endogen (CORT) cu stres psihosocial sau administrare exogenă potentează expresia genelor inflamatorii. Obezitatea maternă ca urmare a consumului de diete bogate în grăsimi (HFD) a fost legată de niveluri bazale mai ridicate de neuroinflamare, incluzând expresia crescută a genelor pro-inflamatorii în amigdală. Aceste descoperiri sugerează că expunerea la HFD maternă poate provoca răspunsuri pro-inflamatorii în prezența unui factor de stres imun, cum ar fi lipopolizaharida (LPS), o componentă a bacteriilor gram-negative, precum și CORT crescut acut.

Metode Descendenții șobolanilor au fost expuși la HFD maternă sau la dieta de control (CHD) pe parcursul dezvoltării pre și postnatale până la înțărcare, când tuturor descendenților li s-a furnizat CHD până la vârsta adultă. La vârsta adultă, descendenții au fost „provocați” cu administrarea de CORT exogen, pentru a simula un stres fiziologic acut, LPS, pentru a induce un stres imunitar sau ambele. qPCR a fost utilizat pentru a măsura abundența transcriptă a receptorilor CORT și a genelor inflamatorii din aval în amigdala, hipocampul și cortexul prefrontal, regiunile creierului care mediază răspunsurile neuroendocrine și comportamentale la stres.

Rezultate Descendenții femele HFD au prezentat creșteri ale transcrierilor antiinflamatorii, în timp ce descendenții masculi HFD au răspuns cu o expresie genică proinflamatorie mai mare la administrarea simultană de CORT și LPS.

Concluzii Aceste descoperiri sugerează că expunerea la HFD maternă duce la modificări specifice sexului care pot modifica răspunsurile inflamatorii din creier, posibil ca răspuns adaptiv la inflamația bazală.

INTRODUCERE

Mai multe studii au legat expunerea la dezvoltare de niveluri ridicate de grăsimi saturate prin dieta maternă cu semnalizarea modificată a glucocorticoizilor și activitatea axei HPA la descendenții adulți. Nivelurile ridicate de grăsimi saturate în dietele obezogene materne induc inflamații și stres la mamă, care ajunge la descendenți în curs de dezvoltare atât în uter, cât și în timpul alăptării prin lapte (10,11). La om, dietele materne bogate în grăsimi (HFD) sunt legate de tulburări metabolice, precum și de tulburări de anxietate la copii (12-18). La descendenții rozătoarelor născuți din baraje obeze hrănite cu HFD, există o expresie modificată a GR și a genelor inflamatorii din aval în regiunile creierului care reglează axa HPA (19-25). De exemplu, laboratorul nostru a constatat creșteri ale expresiei genei pro-inflamatorii a NFκB și IL6 în amigdala în condiții bazale, împreună cu CORT seric reglementat în jos (19).

În studiul actual, am prezis că stresul imun în combinație cu administrarea CORT ar duce la o potențare mai mare a efectelor pro-inflamatorii la descendenții adulți expuși la HFD maternă, comparativ cu descendenții CHD. Pentru a investiga acest lucru, șobolanilor de sex feminin și masculi expuși la controlul matern sau HFD în timpul perioadei perinatale li s-a administrat CORT exogen pentru a simula stresul psihologic, LPS pentru a induce stres imunitar sau provocarea simultană CORT și LPS la maturitate. Abundența transcriptă a receptorilor CORT, inclusiv a genelor GR și a căilor inflamatorii în aval, a fost măsurată în amigdala, HPC și PFC. Descendenții de sex feminin și masculin au fost examinați separat, datorită diferențelor sexuale importante în greutatea corporală, răspunsurile endocrine și comportamentale la expunerile materne la HFD, CORT și LPS raportate anterior (19,22,26-28).

MATERIALE ȘI METODE

Îngrijire animale

Toate protocoalele experimentale au fost aprobate de Comitetul local de îngrijire a animalelor de la Universitatea din Toronto Scarborough și au fost în conformitate cu liniile directoare ale Consiliului canadian pentru îngrijirea animalelor. Descendenții de șobolani adulți utilizați pentru acest studiu au fost colegi de litiere netestați din aceeași cohortă de animale în studiile anterioare publicate de grupul nostru (19,20). Pentru reproducere, șobolanii Long Evans adulți, de sex masculin și femel, de 7 săptămâni au fost achiziționați de la Charles River Canada (St. Constant, QC) și adăpostiți cu perechi de același sex și menținuți pe un ciclu de lumină-întuneric 12:12 h ( luminile aprinse de la 7:00 la 19:00) cu acces ad libitum la alimente și apă. Crescătoarele de sex feminin au fost plasate fie pe o dietă bogată în grăsimi (HFD, 5,24 kcal/g, n = 15) constând din 60% grăsimi, 20% proteine, 20% carbohidrați (D12492; Research Diets, Inc. New Brunswick, NJ.), sau o dietă de control casă (CHD, 3,02 kcal/g, n = 14) constând din 13,5% grăsimi, 28,5% proteine și 58% carbohidrați (5001; Purine Lab Diets. St. Louis, MO) cu patru săptămâni înainte de împerechere, pe tot parcursul gestației, alăptării și până la înțărcare. Litters au fost cântărite săptămânal în timpul schimbărilor în cușcă și au fost altfel lăsate netulburate până la înțărcare (ziua post-natală (PND) 21), când au fost plasate toate pe o dietă CHD și adăpostite în perechi de același sex. La vârsta adultă (PND90), greutățile corporale au fost măsurate înainte de injecțiile CORT și LPS (Figura 1).

Femelele de reproducere adulte au fost plasate fie pe CHD (dietă de control casă), fie pe HFD (dietă bogată în grăsimi) cu patru săptămâni înainte de împerechere și au continuat prin gestație și lactație. Descendenții au fost înțărcați în CHD în ziua postnatală (PND) 21. În ziua post-natală (PND) 90, descendenții au fost injectați cu corticosteron (CORT), lipopolizaharidă (LPS) sau combinație CORT + LPS și au fost sacrificați 3 ore mai târziu.