Efeito da restrição calórica gestacional sobre vias de sinalização relacionadas à dinâmica mitocondrial no córtex pré-frontal e hipocampo da prole de ratos Wistar na idade adulta

Abstract

A restrição calórica é amplamente reconhecida por estender a longevidade em diversos modelos animais, principalmente por meio da modulação do equilíbrio redox, da regulação da função mitocondrial e da prevenção de doenças crônicas. Em estudos anteriores, nosso grupo demonstrou que a restrição calórica gestacional melhora o estado redox e a atividade mitocondrial no cérebro de filhotes de ratos Wistar em diferentes idades, em especial na idade adulta. O presente estudo teve como objetivo identificar as principais vias de sinalização envolvidas nessas adaptações. Ratas Wistar prenhes foram submetidas a uma restrição calórica de 20% durante toda a gestação, recebendo 20% menos ração do que os controles, com suplementação de micronutrientes para garantir uma ingestão equivalente entre os grupos. Os níveis de expressão proteica de SIRT1, SIRT3, pAMPK, AMPK, Akt, PGC1α, TFAM, Mitofusina, DRP1 e NRF2 foram avaliados por Western blotting no córtex pré-frontal e no hipocampo da prole no 60º dia pós-natal. Os resultados revelaram uma redução na expressão de TFAM em ambas as regiões cerebrais, diminuição dos níveis de SIRT3 no córtex pré- frontal e de DRP1 no hipocampo. Essas alterações modestas sugerem que, embora algumas vias relacionadas à função mitocondrial e ao estado redox sejam afetadas, podem ser insuficientes para explicar completamente as melhorias funcionais previamente observadas. Investigações adicionais sobre outros mecanismos de sinalização celular são necessárias para compreender melhor o impacto sobre o neurodesenvolvimento da restrição calórica materna.

Caloric restriction is widely recognized for its ability to extend lifespan across various animal models, primarily through redox modulation, mitochondrial function regulation, and the prevention of chronic diseases. In previous studies, our group demonstrated that gestational caloric restriction improves redox status and mitochondrial activity in brain´s offspring rats. The objective of the present study was to identify some of the signaling pathways involved in these adaptations. Wistar rat dams were subjected to 20% caloric restriction throughout pregnancy, receiving 20% less chow, supplemented with micronutrients to ensure equivalent intake between groups. The expression levels of SIRT1, SIRT3, AMPK, Akt, PGC1α, TFAM, Mitofusin, DRP1 and NRF2 were assessed by Western blotting in the prefrontal cortex and hippocampus of offspring at postnatal day 60. Our results indicated a reduction in TFAM expression in both brain regions, decreased SIRT3 expression in the prefrontal cortex, and lower DRP1 expression in the hippocampus. These changes were modest and likely insufficient to fully explain the redox and mitochondrial modulation previously observed. Further investigation of complementary cellular signaling pathways is required to more comprehensively elucidate the adaptations induced by this maternal nutritional intervention in the offspring's brain.