Fetal programming of vascular system in adult rats exposed in utero to maternal diabetes

L'exposition in utero au diabète maternel aboutit à des changements cardiovasculaires permanents en lien avec des altérations de la fonction vasculaire. En effet, alors que le rat exposé in utero à l'hyperglycémie maternelle modérée (DMO) développe une hypertension artérielle à 6 mois, une altération spécifique de la vasodilatation induite par la prostacycline dans l'aorte est présente dès l’âge de 3 mois. La prostacycline jouant un rôle clé dans le contrôle du tonus vasculaire dans les artères de résistance, nous avons émis l'hypothèse que la programmation foetale du tonus vasculaire suite à l'hyperglycémie maternelle pouvait jouer sur la régulation de la pression artérielle chez les DMO. Notre étude montre que la relaxation induite par la prostacycline est diminuée dans les artères mésentériques aussi bien à 3 mois qu’à 18 mois; de plus, une dysfonction endothéliale tardive associée à une augmentation de l'activité contractile des cellules musculaires lisses (tonus myogénique) est observée à 18 mois. Le tonus vasculaire est étroitement lié au remodelage vasculaire ; aussi nous avons étudié l'effet du diabète maternel sur le remodelage vasculaire après altération chronique de la pression ou du flux. Chez les DMO âgés, l'hypertension n’induit aucun remodelage de l'aorte, ni des artères mésentériques.Chez les jeunes DMO, la réduction du flux carotidien gauche (ligature) induit un remodelage constrictif ; la carotide droite subissant, quant à elle, un remodelage expansif en réponse à l’augmentation de flux. Par contre, la ligature des artères mésentériques n’entraîne aucun remodelage en réponse à la diminution de flux chez les DMO, alors que le remodelage expansif suite à l’augmentation de flux est maintenu. Ces résultats mettent en évidence une programmation foetale du système vasculaire en réponse au diabète maternel,qui pourrait être impliquée dans le développement de l'hypertension à plus long terme.Cardiovascular alterations including hypertension are lifelong consequences of in utero exposure to maternal diabetes. One possibility was that hypertension could be caused by alterations of vascular function. Preliminary studies demonstrated that rat exposed in utero to moderated maternal hyperglycemia (DMO) developed hypertension around 6 months of age, associated with a specific alteration of prostacyclin-induced vasodilation in aorta. Because prostacyclin plays a key role in the control of vascular tone in resistance arteries, we aimed to determine whether maternal hyperglycaemia could affect this parameter in offspring. We hypothesized that fetal programming of vascular tone could impact regulation of arterial pressure in DMO. We found that prostacyclin induced relaxation was reduced in resistance arteries both at 3- and 18-month of age ; endothelium-mediated relaxation was reduced in 18-monthold DMO although an increase of contractile activity of smooth muscle cells (myogenic tone) was measured at the same age. Secondly, because vascular tone is closely linked to vascular remodeling, we studied the effect of maternal diabetes on vascular remodeling after chronic alteration of pressure or flow. In old DMO, hypertension did not induce inward remodeling neither in aorta nor in mesenteric arteries. In young DMO, the reduction of left carotid flow (induced by ligation) induced an inward remodeling ; the right carotid underwent an increased flow involving outward remodeling. Conversely, in mesenteric arteries, after 1 or 3 weeks of ligation, DMO did not exhibitin ward remodeling in response to low-flow although outward remodeling in high-flow arteries is maintained.These results evidenced a fetal programming of vascular system in adult rats exposed in utero to maternal diabetes, which may be involved in the development of hypertension