High-fat diet, inflammation and metabolic programming : effects on insulin signaling in newly weaned and adult offspring of mice

Orientadores: Adriana Souza Torsoni, Marciane MilanskiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: O estilo de vida moderno tem levado ao aumento na prevalência de obesidade e suas co-morbidades em gestantes e na população cada vez mais jovem. Muitos dos efeitos do consumo direto de dieta hiperlipídica (DH) no metabolismo de glicose e lipídios já são bem estabelecidos. No entanto, considera-se importante avaliar se o consumo de DH durante períodos críticos do desenvolvimento seria capaz de ativar mecanismos epigenéticos, perpetuando mudanças no metabolismo da prole e criando um ciclo vicioso que não poderia ser interrompido. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito potencial da programação metabólica em prejudicar a sinalização de insulina na prole recém desmamada de mães alimentadas com dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação. Além disso, investigamos se a exposição precoce a um ambiente obesogênico seria capaz de exacerbar o prejuízo no metabolismo de glicose na vida adulta de animais reexpostos à dieta hiperlipídica. Para isso, camundongos fêmeas da linhagem Swiss foram alimentados com dieta controle ou DH durante os períodos de adaptação, gestação e lactação, e os tecidos da prole macho foram analisados nos dias 28 e 82. Os resultados mostram que a prole de mães obesas (HC-O) apresentou maior ganho de peso, adiposidade e ingestão alimentar que a prole de mães controle (CC-O). Além do mais, apresentou prejuízos na sinalização de insulina em tecidos periféricos como fígado, adiposo e músculo, e centrais, como o hipotálamo, provavelmente devido à maior ativação de vias inflamatórias. A reexposição à DH parece agir como um fator agravante para o desenvolvimento do fenótipo obeso, levando a resistência sistêmica à insulina e hiperleptinemia. É válido ressaltar que o tecido adiposo parece ser o tecido mais afetado na prole adulta após a reexposição da dieta (HH-O), o que pode contribuir para a desregulação metabólica observada. Em conjunto, nossos resultados sugerem que o consumo materno de dieta hiperlipídica durante a gestação e lactação pode ocasionar alterações no metabolismo glicídico da prole tanto em animais recém desmamados quanto adultos. Por fim, a obesidade materna leva à maior susceptibilidade ao desenvolvimento de obesidade e prejuízos na sinalização de insulina na prole que não podem ser revertidos pelo consumo de uma dieta controle, no entanto, podem ser agravados especialmente quando os animais são reexpostos à DHAbstract: Modern lifestyle has resulted in an increase in the prevalence of obesity and its comorbidities in pregnancy and young population. Many effects from direct consumption of a high-fat diet (HFD) on glucose and lipid metabolism are well established. However, it is important to assess whether maternal consumption of HFD during critical periods of development can trigger epigenetic mechanisms, perpetuating changes in offspring metabolism and creating a vicious circle that cannot be broken. This study evaluated the potential effect of metabolic programming in impairing the insulin signaling in recently weaned offspring of obese dams. In addition, we investigated if early exposure to obesogenic environment is able to exacerbate the impairment of glucose metabolism in adult life in response to a high-fat diet. For this, Swiss female mice were fed with Stardard chow (SC) or HFD before and during mating, gestation and lactation. Tissues from male offspring were obtained at d28 and d82 to analyze activation of key proteins of inflammatory and insulin signaling pathways by Western Blot. Offspring of obese dams (HC-O) showed greater weight gain, adiposity and food intake than offspring of control dams (CC-O). Furthermore, they showed impairment in insulin signaling in central and peripheral tissues, associated to increased activation of inflammatory pathways. The HFD re-exposure seems to be an aggravating factor in development of obese phenotype leading to systemic insulin resistance and hyperleptinaemia. Moreover, adipose tissue was ultimately the most affected tissue in adult offspring after HFD rechallenged (HH-O) which may have contributed to the metabolic deregulation observed. Together our results suggest that maternal consumption of high-fat diet during pregnancy and lactation can cause changes in glucose metabolism of offspring in both weaned and adult animals. Additionally, maternal obesity leads to increase susceptibility to the development of obesity and impairment in insulin signaling in offspring that cannot be reversed by SC consumption, but can be aggravated especially when re-exposed to HFDMestradoMetabolismo e Biologia MolecularMestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolism