Hemodinâmica cardíaca e o metabolismo energético mitocondrial de camundongos adultos hiperalimentados na lactação

• Main Author: Anatalia Kutianski Gonzalez Vieira
• Other Authors: Anibal Sanchez Moura
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Estado do Rio de Janeiro 2013
• Subjects: Coração; Isquemia/reperfusão; Hiperalimentação; Obesidade; Heart; Ischemia/reperfusion; Overfeeding; Obesity; DESNUTRICAO E DESENVOLVIMENTO FISIOLOGICO
• Online Access: http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=7277

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === O desequilíbrio nutricional no início da vida leva ao desenvolvimento da obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares na idade adulta. Este estudo teve como objetivo analisar os efeitos a longo prazo da hiperalimentação na lactação por meio do modelo de redução da ninhada na hemodinâmica e bioenergética cardíaca. Vinte e quatro camundongos machos Swiss adultos foram divididos em dois grupos (controle e hiperalimentado) submetidos a duas condições (linha de base e isquemia/reperfusão) formando quatro grupos no total: grupo controle linha de base (GCLB), grupo controle isquemia/reperfusão (GCIR), grupo hiperalimentado linha de base (GHLB) e o grupo hiperalimentado isquemia/reperfusão (GHIR), todos com seis camundongos/grupo. As alterações cardíacas foram analisadas por meio da hemodinâmica cardíaca, da respiração mitocondrial e da biologia molecular. Os parâmetros hemodinâmicos analisados foram a velocidade de contração (Max dP/dt), a velocidade de relaxamento (Min dP/dt), o tempo de relaxamento cardíaco isovolumétrico (Tau) e os batimentos por minuto (BPM). A respiração mitocondrial foi avaliada por meio da razão do controle respiratório (RCR) na oxidação de carboidratos e ácidos gordos, e finalmente, a biologia molecular, através de proteínas-chave como a proteína quinase B (AKT), a proteína quinase ativada por adenosina monofosfato (AMPK), a carnitina palmitoil transferase 1 (CPT-1), a proteína desacopladora 2 (UCP2), o 4-hidroxinonenal (4-HNE) e a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Os camundongos do GH desenvolveram maior peso corporal (30,95%, P<0,001), gordura epididimal (68,64%, P<0,001), gordura retroperitoneal (109,38%, P<0,01) e glicemia de jejum (19,52%, P<0,05) comparados aos do GC. Os parâmetros Max dP/dt e BPM apresentaram diminuição no GHIR quando comparado ao GHLB (P<0,001 e P<0,05). O parâmetro Min dP/dt apresentou-se reduzido no GCIR e GHIR quando comparado aos grupos GCLB e GCLB (P<0,05; P<0,0001 respectivamente). Camundongos do GHIR apresentaram redução do Tau quando comparado aos grupos GCIR e GHLB (P<0,0001). Estes desequilíbrios na hemodinâmica cardíaca foram associados a função mitocondrial, uma vez que, o GHLB apresenta a RCR reduzida para oxidação de ácidos graxos e carboidratos (P<0,05 e P<0,01, respectivamente) e o GHIR apenas na oxidação dos ácidos graxos (P<0,01). Além disso, o GHIR apresentou diversas alterações nas proteínas-chave do metabolismo energético cardíaco, como diminuição do conteúdo de AKT (P<0,05) e aumento do conteúdo de CPT-1 (P<0,05), 4-HNE (P<0,05) e GAPDH (P<0,05) quando comparado ao CGIR. Finalmente, a expressão do mRNA para CPT1, GAPDH e UCP2 foi aumentada no GHIR quando comparado aos GCIR (P<0,05) e GHLB (P<0,05). A expressão de mRNA para UCP2 e CPT-1 foi reduzida no GCIR quando comparado ao GCLB (P<0,01 e P<0,05, respectivamente). O estudo apresenta resultados consistentes, demonstrando efeitos deletérios sobre o metabolismo cardíaco adulto resultante de alterações nutricionais durante a lactação. === Early life nutritional imbalance induces obesity, diabetes and cardiovascular diseases when animals become adults. This study aimed to study the long-term effects of postnatal overfeeding by litter size reduction on animal weight and heart energy homeostasis. Twenty-four adult male mice were divided into two groups (control and overfed) and studied under two conditions (baseline and ischemia/reperfusion) forming four groups in total: control group baseline (CGBL), control group ischemia/reperfusion (CGIR), obese group baseline (OGBL) and obese group ischemia/reperfusion (OGIR) all with 6 mice/group. Changes in heart were analyzed by cardiac hemodynamic, mitochondrial respiration and molecular biology. Hemodynamic parameters analyzed were speed of contraction (Max dP/dt), speed of relaxation (Min dP/dt), isovolumetric relaxation time (Tau) and beats per minute (BPM), mitochondrial respiration by respiratory control ratio (RCR) in carbohydrate and fatty acid oxidation and molecular biology by key proteins like protein kinase B (AKT), adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), carnitine palmitoil palmitoyltransferase 1 (CPT1), uncoupling protein 2 (UCP2), 4-hydroxynonenal (4-HNE) and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). The OG developed higher body weight (30.95%, P<0.001), epididymal fat (68.64%, P<0.001), retroperitoneal fat (109.38%, P<0.01) and fasting glucose (19.52%, P<0.05) compared to the CG. The parameters Max dP/dt and BPM were significantly decreased in OGIR compared to OGBL (P<0.001 and P<0.05). Min dP/dt was significantly decreased in CGIR and OGIR compared to CGBL (P<0.05) and OGBL (P<0,0001) respectively . Tau was significantly decreased in OGIR compared to CGIR and OGBL (P<0.0001). Theses impairments of cardiac hemodynamic were associated to mitochondrial uncoupling since OGBL presented decreased of RCR, in both carbohydrate and fatty acid oxidation (P<0.05 and P<0.01, respectively) and OGIR only in fatty acid oxidation (P<0.01). Moreover, OGIR showed higher alterations in key proteins of cardiac energetic metabolism with decreasing AKT content (P<0.05) and increasing CPT1 (p<0.05), 4-HNE (P<0.05) and GAPDH contents (P<0.05) when compared to CGIR. Finally, the expression of mRNA for CPT1, GAPDH and UCP2 was increased in OGIR compared to CGIR (P<0.05) and OGBL (P<0.05). The expression of mRNA for UCP2 and CPT1 was decreased in CGIR compared to CGBL (P<0.01 and P<0.05, respectively). Finally, the study presents consistent results demonstrating deleterious effects on adult heart metabolism resulting from nutritional changes during lactation.