Efectes d'una restricció calòrica moderada durant la gestació en rates sobre la capacitat termogènica de la descendència a l'edat adulta

Abstract

[cat] La nutrició perinatal s’ha proposat com un factor clau per al desenvolupament de malalties en l’edat adulta. De fet, s’ha descrit que la restricció calòrica materna durant la gestació predisposa a la descendència a una major acumulació de greix en l’individu adult i al desenvolupament de l’obesitat i la síndrome metabòlica. L’obesitat és principalment conseqüència d’un desequilibri del balanç energètic. En aquest, cal destacar el paper de la termogènesi adaptativa del teixit adipós marró (TAM), procés descrit com a diana terapèutica per a l’obesitat. La proteïna desacoblant 1 (UCP1) té un paper clau en la termogènesi. Estudis previs del grup de recerca han suggerit que es produeix una desregulació de la termogènesi per efecte de la restricció calòrica gestacional en rates a l’edat juvenil. Per aquest motiu, l’objectiu d’aquest treball és revisar els mecanismes moleculars de la programació metabòlica conseqüència de la restricció calòrica moderada durant la gestació i estudiar l’efecte d’aquesta sobre el mecanisme de termogènesi adaptativa en rates Wistar en edat adulta (7 mesos) després d’haver seguit una dieta rica en greix i sucres simples (dieta western) durant dos mesos; així mateix també es pretén avaluar si es donen diferències entre mascles i femelles. Per estudiar aquests efectes, a més de l’anàlisi dels paràmetres biomètrics dels grups d’estudi, s’estudià la capacitat termogènica mitjançant l’anàlisi de l’expressió gènica de l’Ucp1 mitjançant RT-PCR en temps real i els nivells de proteïna de l’UCP1 mitjançant western blot. Els nivells d’ARNm de l’Ucp1 resulten inferiors en els mascles exposats a la restricció durant la gestació però no en les femelles, respecte als individus control. A més, els mascles sotmesos a restricció calòrica gestacional també presenten un pes del TAM inferior respecte els controls però aquests efectes no s’observen en les femelles. Per altra banda, en les femelles que han patit restricció calòrica gestacional s’observa una disminució significativa dels nivells d’UCP1, suggerint-se així una reducció de la capacitat termogènica. En canvi, en els mascles aquestes diferències no són significatives. Ni els mascles ni les femelles descendència de mares que han patit la restricció calòrica gestacional presenten un pes superior ni un augment significatiu de l’acumulació de greix. Els resultats obtinguts indiquen que es dóna una programació metabòlica de la termogènesi durant la gestació per efecte de la restricció calòrica materna i els seus efectes són dependent del sexe de la descendència. Les conseqüències d’aquesta alteració de la termogènesi necessiten estudiar-se amb més detall.

[eng] Perinatal nutrition has been proposed as a key factor in the development of adult diseases. In fact, maternal calorie restriction during pregnancy predisposes offspring to accumulate adiposity in the adulthood and to develop obesity and metabolic syndrome. Obesity is mainly due to a disequilibrium of energy balance. In this, it is important the role of adaptive thermogenesis of brown adipose tissue (BAT), which is described as a therapeutic target for obesity. Uncoupling protein 1 (UCP1) plays a key role in thermogenesis. Previous studies by the research group have suggested that impaired adaptative thermogenesis in young adults occurs because of moderate calorie restriction during pregnancy. For this reason, the aim of this work is to review the molecular mechanisms of metabolic programming due to moderate gestational caloric restriction and its effect on the mechanism of adaptive thermogenesis in Wistar rats in adulthood (7 months) after following a diet rich in fats and simple sugars (western diet) for two months; it is also intended to assess whether there are differences between males and females. To study these effects, besides the analysis of the biometric parameters of the study groups, the thermogenic capacity was studied by analysing gene expression of Ucp1 by real-time RT-PCR and the protein levels of UCP1 by western blot. Ucp1 mRNA levels are lower in males exposed to restriction during pregnancy but not in females, compared to control group. In addition, males subjected to gestational caloric restriction have also lower weight of BAT than control group, but these effects are not observed in females. Moreover, in females exposed to caloric restriction during gestation, a significant decrease in UCP1 levels is observed, thus suggesting a reduction in thermogenic capacity. In contrast, in males these differences are not significant. Neither male nor female offspring from mothers who were exposed to gestational caloric restriction are overweight or present a significant increase in fat accumulation. These results indicate that metabolic programming of thermogenesis occurs during pregnancy due to maternal caloric restriction and its effects are dependent on the offspring sex. The consequences of this alteration in thermogenesis need to be further studied.