Modelo experimental de restrição de crescimento intrauterino em ratas wistar e suas repercussões sobre as concentrações periféricas de leptina nas mães e nos filhotes

Abstract

Introdução: Apesar de oferecer um ambiente ideal para que ocorra o desenvolvimento fetal, o meio intrauterino pode estar vulnerável a fatores externos como alterações maternas, placentárias ou fetais. Como consequência, ocorre o comprometimento do crescimento embrionário sistêmico, levando a desfechos manifestados no recém-nascido. O baixo peso ao nascer representa uma porcentagem alta de neonatos, sendo a restrição de crescimento intrauterino a principal responsável por esse evento. Quando o recém-nascido tem seu peso abaixo do 10º percentil da curva de crescimento infantil, ele é classificado como pequeno para a idade gestacional. Esse grupo desenvolve um catch up precoce como caraterística de compensação fisiológica, além de apresentar baixa concentração de leptina no leite de suas progenitoras. Esse hormônio desempenha diversas funções biológicas, com o destaque para a regulação na resposta de saciedade através de sua ligação em receptores no hipotálamo, alterando diretamente a homeostase energética. Existem diferentes modelos animais para o estudo da restrição de crescimento intrauterino, porém pouco se sabe sobre as alterações metabólicas do catch up precoce e da contribuição da baixa concentração de leptina no leite materno para esse fenômeno. Objetivo: Com isso, o objetivo desse trabalho é avaliar o melhor modelo animal indutor de restrição de crescimento intrauterino através de diferentes dietas gestacionais e avaliar o perfil da leptina nas mães e nos filhotes. Metodologia: Para isso fêmeas Wistar foram acasaladas e quando confirmada a prenhez divididas em 4 grupos dietéticos: controle (348,5Kcal/100g), hipoproteica (isocalórica, 8% de proteína), hiperlipídica (459Kcal/100g) e restrição alimentar (restrição de 30% do consumo). A dieta permaneceu até o final da gestação. O peso corporal foi aferido nos dias 0, 7, 14 e 21. Os filhotes foram pesados e medidos o seu comprimento no dia do nascimento e parte da ninhada foi eutanasiada para dissecção do hipotálamo e coleta do sangue. O restante dos animais permaneceu com suas respectivas mães até o segundo dia de vida, quando foi realizado o procedimento de coleta de leite materno. Após esse processo elas foram eutanasiadas, dissecado o hipotálamo e coletada a gordura corporal total. Resultados: O consumo alimentar ocorreu dentro do esperado, sem a sobreposição do efeito da redução proteica no grupo com restrição alimentar. A dieta de restrição alimentar apresentou peso menor que o controle nos dias 7, 14 e 21, e quanto as demais dietas apenas no dia 21. O grupo de restrição alimentar apresentou menor peso de tecido adiposo branco que o controle. Esse grupo também apresentou uma menor concentração de leptina no leite e juntamente com a dieta hipoproteica, apresentou um aumento na expressão dos seus receptores no hipotálamo. Essa dieta induziu um menor peso e comprimento nos filhotes, sendo uma tendência a redução nos demais grupos. A leptina do sangue dos filhotes foi reduzida em todos os grupos dietéticos, quando comparados com o controle. A dieta hipoproteica apresentou uma redução na expressão dos receptores de leptina apenas nos filhotes machos. Os demais resultados não apresentaram diferenças entre machos e fêmeas. Conclusão: A dieta de restrição alimentar moderada durante a gestação se mostrou o melhor modelo para estudos translacionais relacionados aos fenômenos em filhotes pequenos para a idade gestacional.

Introduction: Despite offering an ideal environment for fetal development to occur, the intrauterine environment may be vulnerable to external factors such as maternal, placental or fetal changes. As a consequence, systemic embryonic growth is compromised, leading to outcomes manifested in the newborn. Low birth weight represents a very significant percentage of neonates, with intrauterine growth restriction being the main responsible for this event. When the newborn's weight is below the 10th percentile of the infant growth curve, it is classified as small for gestational age. This group develops an early catch up as a characteristic of physiological compensation, in addition to having low leptin concentration in the milk of their mothers. This hormone performs several biological functions, with emphasis on its role in regulating the satiety response through its binding to receptors in the hypothalamus, directly altering energy homeostasis. There are different animal models for the study of intrauterine growth restriction, but little is known about the metabolic changes of early catch up and the contribution of low leptin concentration in breast milk to this phenomenon. Aim: Thus, the aim of this study is to evaluate the best animal model to induce intrauterine growth restriction through different gestational diets and to measure the leptin profile in mothers and offspring. Methodology: For this, Wistar females were mated and when pregnancy was confirmed divided into 4 dietary groups: control (348.5Kcal/100g), low protein (isocaloric, 8% protein), high fat (459Kcal/100g) and food restriction (30% of consumption restriction). The diet remained until the end of pregnancy. Body weight was measured on days 0, 7, 14 and 21. The offspring were weighed and their length was measured on the day of birth and part of the litter was euthanized for dissection of the hypothalamus and blood collection. The rest of the animals remained with their respective mothers until the second day of life, when the breast milk collection procedure was performed. After this process they were euthanized, the hypothalamus was dissected and the total body fat was collected. Results: Food consumption occurred as expected, without overlapping the effect of protein reduction in the group with food restriction. The food restriction diet had a lower weight than the control on days 7, 14 and 21, and the other diets only on day 21. The food restriction group had lower weight of white adipose tissue than the control. This group also had a lower concentration of leptin in the milk and, together with the hypoprotein diet, showed an increase in the expression of its receptors in the hypothalamus. This diet induced less weight and length in the pups, with a tendency to decrease in the other groups. Offspring leptin blood was reduced in all dietary groups when compared to control. The hypoprotein diet showed a reduction in leptin receptor expression only in male pups. The other results showed no differences between males and females. Conclusion: The moderate food restriction diet during pregnancy proved to be the best model for translational studies related to the phenomena in small for gestational age offspring who suffered early catch up.