Efeitos tardios da desnutrição intrauterina sobre o tecido adiposo de ratos: análises proteômica e metabolômica

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Data
2015-07-31
Autores
Souza, Adriana Pereira de [UNIFESP]
Orientadores
Ribeiro, Eliane Beraldi [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
A restrição do crescimento intrauterino (IUGR) pode programar alterações que afetam funções fisiológicas e causam doenças na vida adulta. O presente estudo teve como objetivo explorar as consequências da IUGR no tecido adiposo retroperitoneal de ratos machos e fêmeas adultos, usando as técnicas de proteômica e metabolômica. Ratas Wistar receberam durante a gestação dieta controle ad libitum (grupo controle) ou apenas 50% do alimento consumido pelas ratas controles (grupo desnutrido). Os filhotes foram mantidos com dieta controle até os 4 meses de idade. Tanto em machos quanto em fêmeas restritos houve diminuição do peso corporal ao nascimento e ao fim do desmame, entretanto ambos apresentaram tiveram peso normal aos 4 meses de idade. Os machos restritos não tiveram diferenças no peso dos tecidos adiposos ou nos níveis de glicose sérica, contudo apresentaram uma tendência à hiperinsulinemia. As fêmeas restritas tiveram aumento do peso dos tecidos adiposos com níveis de glicose e insulina séricos normais. As análises proteômica e metabolômica do tecido adiposo mostraram que, apesar da IUGR afetar vias relacionadas com o metabolismo energético e de substratos tanto em machos quanto em fêmeas, importantes diferenças de gênero foram evidentes. Nos machos restritos, intermediários do ciclo do ácido cítrico (TCA) foram afetados, com aumento de citrato e diminuição de succinato. Os níveis da enzima ácido graxo sintase e do D-gluconato (intermediário da via das pentoses-fosfato) estavam aumentados enquanto que os níveis de NADP+ estavam diminuídos. Níveis teciduais de diversos aminoácidos, incluindo valina e glutamato, estavam aumentados, assim como os níveis de branched-chain-amino-acid aminotransferase, da proteasoma subunidade ? tipo-3, da malato desidrogenase citosólica e da ATP sintase subunidade alfa. Os níveis de carnitina estavam diminuídos. As alterações em proteínas e metabólitos observados são compatíveis com a sugestão de proteólise e catabolismo de aminoácidos aumentado, provavelmente levando à síntese de ácidos graxos por intermediários do TCA e de NADPH gerado na via das pentoses fosfato. O desvio malato/aspartato pode estar repondo intermediários do TCA. Por outro lado, a oxidação de ácidos graxos pode estar inibida. Nas fêmeas, a IUGR induziu uma diminuição dos níveis de ADP, L-lactato desidrogenase B, transcetolase, perilipin-1 e 2-oxoisovalerato desidrogenase mitocondrial enquanto que aumentou os níveis da gliceraldeido-3-fosfatase desidrogenase. Esses achados sugerem diminuição da lipogênese e aumento da lipólise assim como prejuízo do controle glicêmico. VII Em ambos os gêneros, diversas proteínas relacionadas com o estresse oxidativo e com a inflamação foram afetadas, em um padrão compatível com o prejuízo dessas respostas. Em geral, os resultados indicam que, nos machos restritos, as alterações apontam para um padrão metabólico que favorece o desenvolvimento da obesidade, enquanto que, nas fêmeas restritas, as alterações apontam para um padrão metabólico compatível com o de obesidade estabelecida.
Intrauterine growth restriction (IUGR) may program metabolic alterations which may affect physiological functions and lead to diseases in later life. The present study was aimed at exploring the consequences of IUGR on the retroperitoneal adipose tissue of adult male and female rats, using proteomic and metabolomic approaches. Pregnant Wistar rats were fed with balanced chow, either ad libitum (control group) or restricted to 50% of control intake (restricted group) during the whole gestation. The offspring were weaned to ad libitum chow and studied with 4 months of age. Both restricted groups had low body weight at birth and at weaning but normal body weight at 4-months of age. The restricted males had normal fat pads weight and serum levels of glucose with a trend to hyperinsulinemia. The restricted females had increased fat pads weight and normal glucose and insulin levels. The proteomic and metabolomic analyses of adipose tissue showed that, although IUGR affected pathways of substrate and energy metabolism in both males and female, important gender differences were evident. In the restricted males, TCA cycle intermediates were affected, with up-regulation of citrate and down-regulation of succinate. Levels of fatty acid synthase and D-gluconate (pentose-phosphate pathway intermediate) were increased while those of NADP+ were decreased. Tissue levels of several amino acids, including valine and glutamate, were increased, as were levels of branched-chain-amino-acid aminotransferase, proteasome subunit ¿ type-3, cytosolic malate dehydrogenase, and ATP synthase subunit alpha. Carnitine levels were decreased. The observed alterations of metabolites and proteins are compatible with the suggestions of stimulated proteolysis and amino acids catabolism, probably leading to fatty acids synthesis through channeling to TCA cycle intermediates and NADPH generated in the pentose-phosphate pathway. Malate/aspartate shuttle may replenish TCA cycle intermediates. On the other hand, fatty acid oxidation may be inhibited. In the females, IUGR induced down-regulation of the levels of ADP, L-lactate dehydrogenase B, transketolase, perilipin-1, and mitochondrial 2-oxoisovalerate dehydrogenase while glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase levels were up-regulated. These findings support the suggestions of low lipogenesis and high lipolysis rates as well as of impaired glycemic control. In both genders, several proteins involved in oxidative stress and inflammation were affected, in a pattern compatible with impairment of these responses Overall, the results indicated that, in the restricted males, the alterations point to a metabolic status favoring the development of obesity while, in the restricted females, the alterations point to a metabolic status of established obesity.
Descrição
Citação
SOUZA, Adriana Pereira de. Efeitos tardios da desnutrição intrauterina sobre o tecido adiposo de ratos: análises proteômica e metabolômica. 2015. 119 f. Tese (Doutorado em Nutrição) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2015.