Ruptura do ciclo circadiano na prenhez não programa disfunções metabólicas na prole fêmea adulta

Abstract

RESUMO: INTRODUÇÃO – Os organismos desenvolveram ao longo do tempo uma ritmicidade de processos fisiológicos e comportamentais relacionados a mudanças ambientais, como o ciclo claro e escuro, determinando um ciclo circadiano. Os mamíferos possuem um coordenador central do ciclo circadiano localizado no hipotálamo anterior denominado de núcleo supraquiasmático (NSQ). Nesse núcleo, ocorre a coordenaçãodo ciclo através de uma alça de retroalimentação de genes específicos que determinam a ritmicidade dos tecidos periféricos, esses genes são conhecidos como genes relógios (clock). A coordenação dos relógios periféricos com o NSQ é de grande importância, pois é um requisito para que haja uma determinada ritmicidade no comportamento fisiológico. Neste contexto, durante a gestação, a ritmicidade decorrente da mãe é sincronizada com o feto, a qual mantém-se após o nascimento. Contudo, o estilo de vida atual, principalmente em grandes centros urbanos, aponta que há alterações no ciclo circadiano, expressando uma clara dessincronização. A dessincronização do ciclo circadiano está relacionada a doenças cardiometabólicas, como a hipertensão, a obesidade e o diabetes tipo 2. A ablação dos genes clock de células pancreáticas em camundongos adultos levou a inibição de fatores de transcrição CLOCK e BMAL-1 de proteínas relacionadas com o ciclo e induziu a hipoinsulinemia e o aparecimento de diabetes tipo 1. Essas doenças não transmissíveis fazem parte da síndrome metabólica as quais aparecem com maior frequência na vida adulta, porém suas origens podem estar no início da vida. Vem sendo acumulada evidências que além do consumo de dietas hipercalóricas e ausência de atividade física há também causas que estão vinculadas à insultos em fases precoces da vida. Essa causa está vinculada ao conceito DOHaD (Developmental Originsof Health and Disease) que mostra que a origem da doença e da saúde são determinadas durante a vida uterina, infância e adolescência. OBJETIVOS – Testar a hipótese de que a ruptura do ciclo circadiano durante a gravidez provoca disfunções metabólicas na prole fêmea na vida adulta. MÉTODOS – Ratas Wistar fêmeas após a constatação da prenhez foram separadas em 2 grupos: grupo LD (ciclo normal claro e escuro) e grupo LL (constantemente exposta à luz), ambas as prenhas foram mantidas em uma rack específica para estudos de ritmos circadiano sem uma situação de luz constante específica para estudos de ritmos circadianos com uma intensidade de aproximadamente 200lx, as ninhadas foram padronizadas para oito filhotes por mãe. Ao nascimento da prole as mães retornaram ao ciclo padrão claro e escuro, os animais foram desmamados aos vinte e um dias de vida. Durante todo o período experimental os animais foram mantidos sob temperatura (23±2°C) controlada. Ao desmame, as mães foram anestesiadas e o leite coletado para posterior dosagem do perfil glicêmico e lipídico. Em seguida, elas sofreram eutanásia para a coleta de gorduras. Com 90 dias, a prole de fêmeas passou pelo teste de tolerância à glicose intravenoso (TTGiv) e teste de tolerância à insulina intraperitoneal (TTI), os animais foram anestesiados e decapitados para posterior retirada de gordura. Os dados foram expressos como média ± erro padrão e analisados através de teste t de Student. RESULTADOS E DISCUSSÃO –A ruptura do ciclo circadiano durante a gestação não causou mudanças drásticas no perfil metabólico da prole fêmeas adultas. O comportamento alimentar das ratas prenhez foi alterado, mostrando a inversão da ritmicidade da fase clara e escura. Os animais LL na vida adulta não apresentaram alteração na tolerância à glicose, insulinemia de jejum e estoques de gordura corporal. Todavia observou-se um pequeno aumento do peso aos 90 dias de vida (2,74%) e diminuição do colesterol total (23,95%). Apesar dessas alterações não pode ser caracterizado disfunção metabólica

ABSTRACT: INTRODUCTION – The organisms developed over time a rhythmicity of physiological and behavioral processes related to environmental changes, such as the light and dark cycle, determining a circadian cycle. Mammals have a central coordinator of the circadian cycle located in the anterior hypothalamus called the suprachiasmatic nucleus (SCN). In this nucleus, a cycle coordination occurs through a feedback loop of specific genes that determine the rhythmicity of the peripheral tissues, these genes are known as clock genes. Coordination of peripheral clocks with SCN is of great importance and a requirement for a certain rhythmicity for physiological behavior. In this context, during a gestation, the rhythmicity is synchrpnized from the mother to the fetus, which remains after birth. However, the current lifestyle, especially in large urban centers, points out that there is a circadian cycle desynchronization. The desynchronization of the circadian cycle is relate to cardiometabolic diseases, such as hypertension, obesity and type 2 diabetes. The ablation of the pancreatic cell clock genes in adult mice collected on CLOCK and BMAL-1 transcription factors of cycle-related proteins and induced hypoinsulinemia and the onset of type 1 diabetes. These noncommunicable diseases are part of the metabolic syndrome as they appear most often in adulthood, but their origins may be early in life. Evidence accumulates that in addition to the consumption of hypercaloric diets and absence of physical activity there are causes that are link to insults in the early stages of life. This cause s linked to the DOHaD (Origins of Health and Disease Development) concept that shows disease and health are define in our uterine life, childhood and adolescence. The nutritional insufficiency of the fetus promotes low birth weight and a great risk in the development of cardiometabolic diseases in adult life. AIMS - To test the hypothesis that rupture of the circadian cycle during pregnancy causes metabolic dysfunctions in the female offspring during adulthood. METHODS-Female Wistar rats after mating were separated into 2 groups: LD group (light and dark normal cycle) and LL group (constantly exposed to light).The pregnant rats were kept in a specific rack for the study of circadian rhythms. LL pregnant rats were expos to a situation of constant light with an intensity of approximately 200x.The litters were standardiz to eight pups per dam. At birth, the mothers were return to the light and dark standard cycle, the offspring were weaned at 21 days of age. Throughout the experimental period, the animals were keep under controlled temperature (23 ± 2 ° C). At weaning, the mothers were anesthetize and the milk was collect for subsequent dosing of the glycemic and lipid profile. After that, they were euthanize for the collection of fat pad stores. At 90 days old, the female offspring underwent the intravenous glucose tolerance test (ivGTT) and intraperitoneal insulin tolerance test (ipITT), the animals were anesthetize after decapitated for subsequent fat removal. Data were expressed as mean ± standard error and analyzed by Student's t-test. RESULTS AND DISCUSSION - The rupture of the circadian cycle during gestation did not cause drastic changes in the metabolic profile of adult female offspring. The feeding behavior of the pregnant rats was altered, showing an inversion of the rhythmicity of the light and dark phase. LL animals in adulthood did not present glucose intolerance, fasting hyperinsulinemia and increased body fat stores. A small increase in weight at 90 days of life (2.74%) and decrease in total cholesterol (23.95%) were observed. Despite these changes, metabolic dysfunctions could be not characterize