Efeitos da supernutrição na função mitocondrial cardíaca: estudo com isquemia-reperfusão

Autor: FREITAS, Cristiane de Moura
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPEUniversidade Federal de PernambucoUFPE.
Druh dokumentu: masterThesis
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CNPq
Evidências clínicas e experimentais demonstram que uma supernutrição no início da vida aumenta o risco para o desenvolvimento da obesidade e de doenças correlatas, como doenças cardiovasculares. Apesar disso, até o presente momento poucos são os estudos com o objetivo de avaliar a função mitocondrial e o balanço oxidativo no coração de ratos que foram supernutridos na lactação e submetidos ao insulto isquêmico. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito da supernutrição durante a lactação, avaliando a capacidade respiratória mitocondrial, produção de ERs, potencial elétrico de membrana mitocondrial, balanço oxidativo e expressão de UCP2 no coração de ratos machos submetidos ao insulto de isquemia e reperfusão. Utilizamos ratas Wistar, seguindo as recomendações do COBEA e aprovação do Comitê de Ética em Estudos com Animais do Centro de Biociências da Universidade Federal de Pernambuco (Processo nº 23076.017808/2014-51). Para a indução da supernutrição, após o nascimento, no primeiro dia de vida, todas as ninhadas foram normalizadas para nove neonatos por mãe, no terceiro dia de vida pelo fato da lactação estar totalmente estabelecida, o tamanho da ninhada foi reduzido para três filhotes por mãe, permitindo uma oferta significativamente maior de leite para os três filhotes. Para o grupo controle, o número de filhotes permaneceu em nove neonatos por mãe. Aos 60 dias de vida, os animais machos foram sacrificados e o tecido cardíaco foi retirado e submetido ao processo isquemia e reperfusão. Então foram realizadas as análises mitocondriais (respiração mitocondrial, potencial elétrico de membrana mitocondrial, produção de espécies reativas de oxigênio), bioquímicas (nível de peroxidação lipídica, oxidação de proteínas, atividade de enzimas antioxidantes, e conteúdo total de tióis) e moleculares (quantificação da expressão gênica da UCP2 e do gene normalizador, B2M). Nossos resultados demonstraram que a supernutrição induziu uma redução de 43% da capacidade respiratória, com aumento na produção de espécies reativas de 144% e redução no potencial elétrico de 52%. Associado a isso, verificamos um aumento da oxidação de proteínas (32%) e diminuição na expressão de UCP2 (40%). Em relação ao sistema antioxidante verificamos uma redução significativa na atividade da enzima SOD (42,7%) e na quantidade totais de tióis (15%). No que se refere a injúria da isquemia-reperfusão, verificamos uma redução na capacidade respiratória tanto no controle (81%) como no obeso (62,5%), associado com uma tendência ao aumento da oxidação de proteínas. A I/R induz redução na expressão da UCP2 em ambos os grupos. Em relação à atividade antioxidante observamos redução apenas na quantidade total de tiois (22,3%). Nossos dados sugerem que o excesso de alimento no período crítico do desenvolvimento, promove uma desregulação nas funções mitocondriais e no balanço oxidativo cardíaco, e as injurias induzidas pelo insulto de isquemia-reperfusão são potencializados pela supernutrição precoce.
Clinical and experimental evidences have shown that early overnutrition increases the risk for the development of obesity and related diseases such as cardiovascular disease. However, to date, few studies have been conducted to evaluate the mitochondrial function and oxidative balance in rat heart heart of rats that were overnourished during lactation, and submitted to ischemic insult. The present study aimed to investigate the effect of overnutrition during the lactation period, evaluating mitochondrial respiratory capacity, ROS production, membrane mitochondrial potential, oxidative balance and UCP2 expression in the heart of male rats after I/R. We used Wistar rats, following the recommendations of Brazilian Animal Care Committee and approval of the Ethics Committee in Animal Studies of the Center of Biological Sciences of the Federal University of Pernambuco (Process nº 23076.017808 / 2014-51). For the induction of overnutrition, after birth, on the first day of life, all litters were normalized to nine puppies per dams, on the third day of life because the lactation was fully established, the size of the litter was reduced to three pups per, allowing a significant increase in milk supply to the three puppies. For the control group, the number of pups remained in nine neonates per dams. At 60 days of age, male animals were sacrificed and cardiac tissue removed and submitted to ischemia and reperfusion. Mitochondrial (mitochondrial respiration, membrane mitochondrial potential and production of reactive oxygen species), biochemical analyzes (quantification of lipid peroxidation, protein oxidation, antioxidant enzyme activity, and total thiol) and molecular analysis (quantification of gene expression of UCP2 and the normalizing gene, B2M). Our results showed that excess of food during lactation induce body weight increase in adulthood (18% higher), in addition to mitochondria dysfunction; overnutrition induces a reduction of 43% in respiratory capacity, an increase in ROS production of 144%, and a decrease in membrane mitochondrial potential (52%). Associated, we observed an increased oxidation of proteins (32%), and decrease in UCP2 expression (40%) in the overnourished group. In antioxidant defense, we observed a significant reduction in the activity of the SOD enzyme (42.7%) and total thiols (15%). Regarding the I/R injury, we observe a reduction in respiratory capacity in both control (81%) and overnourished groups (62.5%), associated with a tendency to increase protein oxidation. I/R injury induces reduction in UCP2 expression in both groups. Regarding antioxidant defense, we observed reduction in total thiols (22.3%). Our data suggest that excess of food during developmental period promotes dysregulation of mitochondrial functions and cardiac oxidative status and the injuries induced by I/R are potentiates by overnutrition during development.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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