Diabetes gestacional induzido por estreptozotocina: contribuição do estresse oxidativo e da enzima NADPH oxidase no desenvolvimento de lesões cardiovasculares na prole

FACEPEO Diabetes gestacional pode induzir alterações no metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas, as quais podem resultar em malformações congênitas e no aparecimento de doenças cardiovasculares na vida adulta. A formação excessiva dos produtos finais de glicação avançada (AGEs), a ligação com seu receptor (RAGE), a ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-κB), bem como o aumento da formação de espécies reativas de oxigênio (ROS), derivadas principalmente das várias isoformas da NADPH-oxidases (Nox), são os mecanismos que ligam a hiperglicemia crônica e as alterações cardiovasculares observadas em animais e pacientes diabéticos. Ao longo dos últimos anos, nosso grupo de pesquisa demonstrou uma elevação dos níveis plasmáticos de AGEs na prole de mães diabéticas aos 4 meses de idade e um aumento da expressão proteica do RAGE e do estresse oxidativo cardíaco aos 6 meses de idade. No presente estudo, foi avaliada a contribuição tempo dependente do estresse oxidativo e do RAGE no desenvolvimento das complicações cardiovasculares, em aortas aos 3, 6 e 12 meses e em corações aos 12 e 18 meses de idade de animais expostos ao diabetes gestacional induzido por estreptozotocina (STZ). Para isto, o diabetes foi induzido no sétimo dia de gestação com dose única de STZ (50mg/kg, i. p.) dissolvida em tampão citrato. Fêmeas controles receberam apenas veículo. A prole foi dividida em dois grupos de acordo com o tratamento materno: controle não diabético (ND) e diabetes gestacional (DG). Os protocolos experimentais para avaliação dos níveis plasmáticos de glicose, triglicerídeos, colesterol total, colesterol-HDL e homeostase glicêmica foram realizados. A concentração de glicogênio hepático e muscular foi determinada pelo método da antrona. Os níveis de estresse oxidativo foram verificados através das atividades da catalase (CAT) e da superóxido dismutase (SOD), bem como dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ROS), nitritos, glutationa reduzida (GSH) e glutationa oxidada (GSSG). A expressão proteica do RAGE e da Nox4 foram analisadas através de Western Blot. A quantificação do volume de colágeno e densidade capilar foi avaliada pela técnica histológica. A exposição a alterações do meio intrauterino, provocada pela hiperglicemia, induziu baixo peso ao nascimento que se manteve até a idade adulta. A prole DG apresentou um aumento significativo dos níveis de triglicerídeos, intolerância à glicose bem como redução do glicogênio hepático. Em aortas, não foram observadas diferenças entre os grupos DG e ND na expressão proteica do RAGE e da Nox4. Contudo, no tecido cardíaco oriundo das proles DG, aos 12 e 18 meses de idade, foi observado aumento da expressão proteica de RAGE e da Nox4, aumento de ROS, redução dos níveis de nitritos e da atividade das enzimas antioxidantes CAT e SOD, bem como dos níveis de GSH e GSSG. Foi observado uma redução da densidade dos capilares e aumento da densidade de colágeno no coração oriundo da prole DG aos 18 meses de idade. Em conclusão, a exposição intrauterina à hiperglicemia crônica programa distúrbios no metabolismo glicêmico e lipídico, com possível participação do RAGE e do desequilíbrio redox cardíaco, sem evidência a nível de aorta.Gestational Diabetes may induce changes in the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins, which may result in congenital malformations and the onset of cardiovascular diseases in adult life. Excess formation of advanced glycation end products (AGEs), binding to its receptor (RAGE), activation of nuclear transcription factor kappa B (NF-κB), as well as increased formation of reactive oxygen species (ROS), derived primarily from the various isoforms of NADPH-oxidases (Nox), are the mechanisms that link chronic hyperglycemia and cardiovascular changes demonstrated in animals and diabetic patients. Over the last few years, our research group has demonstrated an increase in plasma levels of AGEs in the offspring of diabetic dams at 4 months of age and an increase in the protein expression of RAGE and cardiac oxidative stress at 6 months of age. In the present study, was evaluated the time-dependent contribution of oxidative stress and RAGE in the development of cardiovascular complications in aortas at 3, 6 and 12 months and in hearts at 12 and 18 months of age of animals exposed to streptozotocin-induced gestational diabetes (STZ). For this, diabetes was induced on the seventh day of gestation with a single dose of STZ (50mg / kg, i.p.) dissolved in citrate buffer (vehicle). Female controls received only vehicle. The offspring were divided into two groups according to maternal treatment: non-diabetic control (ND) and gestational diabetes (DG). Experimental protocols for assessing plasma levels of glucose, triglycerides, total cholesterol, HDL-cholesterol (HDL) and glycemic homeostasis were performed. The concentration of hepatic and muscular glycogen was determined by the anthrone method. Oxidative stress levels were verified through the activities of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), as well as levels of reactive oxygen species (ROS), nitrite, reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG). The protein expression of RAGE and Nox4 were analyzed by Western blotting. The quantification of the volume of collagen and capillary density was evaluated by the histological technique. Exposure to changes in the intrauterine environment, caused by hyperglycemia, induced low birth weight that remained until adulthood. DG offspring showed a significant increase in triglyceride levels, glucose intolerance as well as hepatic glycogen reduction. In aortas, no differences were observed between the DG and ND groups in the protein expression of RAGE and Nox4. However, in cardiac tissue from DG at 12 and 18 months of age, increased RAGE and Nox4 protein expression, increased ROS, reduced levels of nitrites and the activity of CAT and SOD antioxidant enzymes were observed, as well levels of GSH and GSSG. A reduction in capillary density and an increase in the collagen volume fraction in the heart of DG offspring at 18 months of age were observed. In conclusion, intrauterine exposure to chronic hyperglycemia program disorders in glycemic and lipid metabolism, with the possible participation of RAGE and cardiac redox imbalance, with no evidence at the aorta level