Bloqueio colinérgico durante a lactação atenua o desenvolvimento da obesidade em ratos adultos

Abstract

RESUMO: INTRODUÇÃO – A obesidade se tornou ao longo do tempo um problema mundial de saúde pública. Dentre as principais causas para essa doença cita-se: ingestão calórica em excesso, inatividade física e fatores genéticos e socioeconômicos. O conceito DOHaAD (Developmental Origins of Health and Disease) por meio de estudos clínicos e pré-clínicos sugerem uma forte associação entre agravos ambientais ocorridos na vida fetal ou nas fases iniciais da vida do indivíduo e o surgimento de doenças crônicas na vida adulta. O Sistema Nervoso Central é facilmente afetado em fases críticas do desenvolvimento, como na lactação. Em roedores, o pico de desenvolvimento dos órgãos e sistemas se dá nessa fase. A hiperinsulinemia no início da vida vem sendo associada a um fenótipo obeso na vida adulta, acompanhado de suas consequências metabólicas, de maneira contraria a hipoinsulinemia na fase perinatal está relacionada a um fenótipo magro na vida adulta. Nesses dois fenótipos, a atividade colinérgica parece ter um papel fundamental. OBJETIVO - Investigar se o tratamento, a curto prazo durante a lactação, com uma droga antagonista colinérgica, o butilbrometo de escopolamina, poderá impedir o desenvolvimento da obesidade e suas consequências induzidas por dieta rica em gordura na vida adulta. MÉTODOS - Ratos Wistar (Rattus norvegicus) fêmeas com 70 dias de idade e machos com 80 dias de idade fornecidos pelo Biotério Central da Universidade Estadual de Maringá (UEM) foram colocados para cruzamento na proporção de três fêmeas para cada macho no Biotério Setorial do Laboratório de Biologia Celular da Secreção, onde foi realizado o acompanhamento dos animais. Constatada a prenhes, as fêmeas permaneceram em caixas individuais. Após o nascimento os filhotes foram divididos em 2 grupos experimentais (n=8 filhotes/ninhada): animais que receberam injeção intraperitoneal de solução butilbrometo de escopolamina na dose de 0,5 mg/Kg de peso corporal, o grupo tratado (T) e os animais do grupo controle (C) que receberam solução salina 0,9% no mesmo volume durante os 12 primeiros dias de vida. Aos 21 dias os filhotes foram desmamados. Dos 60 aos 90 dias de idade, a prole recebeu dieta normolipídica (NL; 4.5% de gordura; Nuvital®; Curitiba/PR, Brazil) ou dieta hiperlipídica (HL; 35% de gordura). Durante todo o período experimental os animais foram mantidos sob temperatura (23 ± 2 5 ºC) e fotoperíodo (7:00 a.m. to 7:00 p.m., ciclo claro) controlados. Aos 91 dias, os animais passaram pelo teste de tolerância à glicose intravenoso. Após o teste, parte desses animais foram anestesiados e eutanasiados para o isolamento das ilhotas pancreáticas com o objetivo de estudar a secreção de insulina frente a diferentes concentrações de glicose, antagonistas e agonistas muscarínicos. Outro grupo de animais, aos 90 dias de vida, foi submetido ao registro elétrico dos nervos vago e esplâncnico e posterior retirada dos principais estoques de gorduras. Os dados foram expressos como média ± erro padrão da média e analisados através de test t de Student ou ANOVA de duas vias com pós teste de Tukey, com intervalo de confiança de 95%. O programa utilizado foi GraphPad Prism, versão 6.01. RESULTADOS E DISCUSSÃO - Os animais controle que receberam a dieta hiperlipidica (HL) na vida adulta apresentaram elevado ganho de peso corporal, aumento nos estoques de gordura, elevada atividade parassimpática, alterações no metabolismo da glicose, no perfil lipídico e na secreção de insulina pelas ilhotas pancreáticas aos 90 dias. Curiosamente os animais T-HL apresentaram menores estoques de gordura, menor peso corporal, redução nos triglicerídeos e melhora do colesterol HDL e VLDL, sensibilidade à insulina, menor secreção de insulina e menor atividade parassimpática na vida adulta em relação ao grupo C-HL. Esses resultados sugerem que os animais tratados com antagonista muscarínico no início da vida apresentam um mecanismo de proteção ao desenvolvimento de obesidade e disfunções metabólicas na vida adulta, que pode estar associado a menor atividade nervo vago. CONCLUSÃO – O tratamento com butilbrometo de escopolamina durante a lactação bloqueia o desenvolvimento de obesidade induzida por dieta hiperlipídica na vida adulta

ABSTRACT: INTRODUCTION – Obesity has been spread worldwide and it causing big trouble to public health, including Brazil. However, new insights using clinical and experimental data show that environmental insults, such us poor nutrition during early life, pregnancy, infancy and adolescence highly increase risk to cardiometabolic diseases: hypertension, obesity and type 2 diabetes in later life. Those observation and many others support DOHaD concept. The Central Nervous System is easily affected in critical fazes areas of development, such as lactation. In rodents, the peak of development of organs and systems occurs during lactation rather than in pregnancy. Hyperinsulinemia in early life has been associated with an obese phenotype in adult life, accompanied by its metabolic consequences. In other way hypoinsulinemia in the perinatal phase is related to a thin phenotype in adult life. Cholinergic terminals activity into pancreatic beta-cell has been associated to those phenotype-early insulin levels. AIM - To investigate whether treatment, a short term during lactation, with a cholinergic antagonist drug, scopolamine butylbromide, prevent the development of high-fat-diet- induced obesity in adult life. METHODS - Wistar (Rattus norvegicus) female rats with 70 days of age and males with 80 days of age provided by the Animal facilities of the State University of Maringá (UEM). Rats were mated in a harem model (three female to each male) housed during all protocol into animal facilities of laboratory of. Since was detected pregnancy females were placed in individual cages. After the birth of the pups were divided into 2 experimental groups (n = 8 pups / litter): animals received intraperitoneal injection of scopolamine butylbromide solution, 0.5 mg / kg body weight, the treated group (T) and control group (C) who received 0.9% saline solution in the same volume during the first 12 days of life. At 21 days the pups were weaned. From 60 to 90 days of age, rats were fed with normolipid diet (NL, 4.5% fat, Nuvital®, Curitiba / PR, Brazil) or a hyperlipid diet (HL, 35% fat). During the experimental period, animals were kept under controlled temperature (23 ± 25 ºC) and 10 photoperiod (7:00 a.m. to 7:00 p.m., light cycle). At 91 days, the animals passed the intravenous glucose tolerance test. After the test, some of the animals were anesthetized and euthanized for the isolation of the pancreatic islets to study the secretion of insulin stimulate by glucose, and muscarinic agonists. Another group of animals, at 90 days of age, was submitted to electrical recording of the vagus and splanchnic nerves. Some fat pad were also removed to infer general fat deposition. Data were expressed as mean ± standard error of the media and analyzed by Student's test or Tukey test two-way ANOVA with a 95% confidence interval. GraphPad Prism, version 6.01 was used to treat data. RESULTS AND DISCUSSION - Control adult animals that received a hyperlipidemic diet (HL) in adult life presented high body weight gain, increased fat stores, impaired glucose homeostasis and insulin secretion by pancreatic islets; and high parasympathetic activity. Interestingly, T-HL animals presented lower fat tissue accumulation, lower body weight, high insulin sensitivity, lower insulin secretion, and lower parasympathetic activity compared to the C-HL group. These results suggest that animals treated with muscarinic antagonist early in life, showed an attenuation to high-fat-diet-induced obesity. Current study also suggest a possible new target, early muscarinic transduction signal intervention to mitigate or even avoid later metabolic diseases. CONCLUSION - Treatment with scopolamine butylbromide during lactation block of the development of obesity by hyperlipidic diet in adult life