Treinamento físico durante a gravidez e a modulação de variáveis metabólicas na prole submetida à dieta hiperlipídica

Abstract

Estudos epidemiológicos têm identificado à importância do ambiente uterino no desenvolvimento fetal e com ocorrências de doenças na idade adulta. Sabe-se que tanto a deficiência ou excesso de alimentação durante a fase gestacional podem desencadear mudanças fisiológicas conhecidas como "imprint metabólico". Existem evidências de que o estado nutricional materno pode induzir alterações da expressão de genes pela metilação do DNA e modificação de histonas (metilação e acetilação) do genoma fetal. Além disso, uma dieta rica em gordura durante a gravidez em ratos está associada com o comprometimento futuro da homeostase da glicose e disfunções mitocondriais e cardiovasculares. Isto provavelmente é devido a modificações epigenéticas. Dentre essas mudanças uma característica é o peso ao nascer. Vários estudos mostram a relação da diminuição do peso ao nascer com doenças cardiovasculares e renais. Há escassez de estudos randomizados relacionados a gravidez e exercício físico o que leva a resultados conflitantes quanto ao impacto do exercício sobre o crescimento fetal. Não sabemos como essas variáveis podem modificar o padrão da expressão gênica nas futuras gerações. A partir desses dados objetivamos analisar se o exercício físico durante a gravidez é capaz de induzir modificações no metabolismo da progênie. Metodologia: Camundongos C57BL/6 fêmeas de 3 meses de idade foram divididos em 2 grupos, sendo que um grupo foi submetido ao treinamento físico por 2 semanas para adaptação ao treinamento físico (natação). Após essa adaptação, as fêmeas controle e adaptadas foram acasaladas com machos da mesma linhagem e a presença do plug vaginal foi usado como indicativo de prenhes, sendo esse considerado o primeiro dia da gestação. Posteriormente, os animais do grupo exercitado continuaram o treinamento por quatro semanas. Após o nascimento da prole foi registrado o número total de filhotes de cada ninhada bem como o peso. Após 12 semanas os filhos foram alimentados com uma ração hiperlipídica. Resultados: Os filhos de mães exercitadas apresentaram menor peso ao nascer quando comparado ao grupo de mães sedentárias. Essa diferença se manteve até o segundo mês de vida. Quando submetidos a dieta hiperlipídica, observou¿se pela primeira vez que filhos de mães exercitadas apresentaram resistência a obesidade e gastaram mais calorias durante a fase clara, apesar de não apresentarem diferenças no quociente respiratório (QR). Observou¿se um aumento da expressão de adiponectina no músculo esquelético e diminuição da expressão de Dnmt3L no tecido adiposo da prole de mães treinadas. Os filhos de mães treinadas apresentaram aumento da sensibilidade à insulina. Apesar do baixo peso ao nascer esses animais não apresentaram diferenças no número de nefros e na pressão arterial. Juntos, estes dados sugerem que o exercício físico durante a gravidez pode induzir adaptações metabólicas que protegem os filhotes contra obesidade induzida por dieta hiperlipídica.

Epidemiological studies have identified the importance of the uterine environment in fetal development and consequently there is a disease event in adulthood. It is known that both the deficiency or excess power during the gestational phase can trigger physiological changes known as "metabolic imprint". There is evidence that maternal nutritional status may induce alterations of gene expression by DNA methylation and histone modification (methylation and acetylation) of the fetal genome. Furthermore, a high fat diet during pregnancy in rats is associated with the future impairment of glucose homeostasis and mitochondrial dysfunction, and cardiovascular. This is probably due to epigenetic modifications. Among these changes is a feature birth weight. Several studies show the relationship of decrease birth weight with cardiovascular and renal diseases. There are few randomized studies related to pregnancy and physical exercise that leads to conflicting results regarding the impact of exercise on fetal growth. We do not know how these variables may modify the pattern of gene expression in future generations. From these data we aimed to assess whether exercise during pregnancy can induce changes in the metabolism of offspring and these are mediated by DNA methylation. Methods: C57BL / 6 mice females 3 months of age were divided into two groups, with one group was subjected to physical training for 2 weeks for adaptation to physical training. After adaptation, along with the control group, females were mated with males of the same strain and the presence of vaginal plug was used as indicative of pregnant, this being considered the first day of pregnancy. Subsequently, the animals of the exercised group continued training for four weeks. After the birth of offspring was recorded the total number of pups from each litter and weight. After 12 weeks the offspring were fed a high¿fat diet. Results: The offspring of mothers exercised showed a significant weight reduction compared to group of sedentary mothers. This difference was maintained until the second month of life. When subjected to high fat diet, Male offspring of trained mothers gained less weight accompanied by less body fat and burned more calories during daylight in comparison to offspring of sedentary mothers respiratory quotient (RQ) were similar between groups. After evaluating the expression of several genes, we observed an increased expression of adiponectin in skeletal muscle and decreased Dnmt3L expression in adipose tissue of offspring trained mothers. Despite the low birth weight these animals showed no differences in the number of nephrons and blood pressure. Together, these data suggest that physical exercise during pregnancy can induce metabolic adaptations that protect the puppies against a high-fat diet.