Adaptações transgeracionais do pâncreas endócrino em camundongos provenientes de restrição proteica materna In Utero

A exposição materna durante o período gestacional a uma dieta restrita em proteínas (LP) prejudica o desenvolvimento do pâncreas endócrino em sua prole e aumenta a susceptibilidade à hipertensão, diabetes e obesidade na vida adulta. Há evidências de que esse fenômeno pode persistir em gerações subsequentes. Objetivou-se avaliar o efeito da restrição proteica sobre o metabolismo da glicose e morfometria pancreática na prole F3 de camundongos ao nascimento e ao desmame. Para tanto, fêmeas virgens de camundongos Suíços (F0) foram acasaladas e receberam dieta normo-proteica (19% de proteína - NP) ou uma dieta isocalórica restrita em proteínas (5% de proteína - LP) durante toda a gravidez. Durante a lactação e o restante do experimento, todos os grupos receberam a dieta NP. Os filhotes machos foram nomeados F1 (NP1 e LP1). As fêmeas F1 e F2 foram acasaladas para produzir F2 e F3 (NP2, LP2, NP3 e LP3), respectivamente. Semanalmente, os filhotes foram pesados e calculada a taxa de crescimento alométrico (log [massa corporal] = log a + log b [idade]). Os animais foram sacrificados nos dias 1 e 21 de idade, a glicemia foi determinada e o pâncreas retirado, pesado e analisado por estereologia e imunofluorescência; a insulina foi mensurada aos 21 dias. Como resultados, os filhotes restritos na primeira geração (LP1) foram menores ao nascer, mas apresentaram um crescimento acelerado nos primeiros sete dias de vida, mostrando catch-up com os controles; a prole LP2 demonstrou a maior massa corporal ao nascimento e tiveram uma taxa de crescimento mais lenta durante a lactação; não houve diferença na massa corporal e na taxa de crescimento na geração F3. A massa de pâncreas foi diminuída em LP1-LP3 ao nascimento, contudo foi aumentada em LP2 ao desmame. A densidade de volume e o diâmetro das ilhotas foram menores em todos os grupos restritos no dia 1 e 21, somente LP1 teve o menor número de ilhotas. Ao nascer, a massa de células beta foi menor em LP1-LP3 e permaneceu baixa durante a lactação. No dia 1 e 21, os filhotes foram normoglicêmicos, entretanto foram hipoinsulinêmicos ao desmame. Portanto, a restrição de proteínas em camundongos durante a gestação produz alterações morfológicas nas ilhotas pancreáticas, sugerindo que a homeostase da glicose foi mantida por um aumento da sensibilidade à insulina durante os primeiros estágios de vida na prole ao longo de três gerações consecutivas.

Exposure of pregnant mice to a low-protein (LP) diet impairs endocrine pancreas development in their offspring and increases susceptibility to hypertension, diabetes and obesity in adulthood. There is evidence that this phenomenon may persist in subsequent generations. We sought to evaluate the effect of protein restriction on glucose metabolism and pancreatic morphometry in the F3 offspring of mice at birth and weaning. Virgin female Swiss mice (F0) were mated and received normal protein diet (19% protein - NP) or an isocaloric low protein diet (5% protein - LP) throughout pregnancy. Lactation and the rest of the experimental groups received NP diet. The male pups were named F1 (NP1 and LP1). F1 and F2 females were mated to produce F2 and F3 (NP2, LP2, NP3 and LP3). Weekly, pups were weighted and calculated the growth rate by allometry (log [body mass] = log a + b log [age]). The mice were sacrificed on days 1 and 21 of age, blood glucose was measured and the pancreas removed, weighed and analyzed by stereology and immunofluorescence, insulin was measured at 21 days. LP pups in the first generation (LP1) were smaller at birth, but had an accelerated growth and within 7 days catch-up growth with controls; LP2 offspring had higher body mass at birth and had a slower growth rate within 21 days; but there was no difference in body mass and growth rate in the F3 generation. The pancreatic mass decreased in LP1 through LP3 at birth but increased in LP2 at weaning. The islet volume density and diameter were smaller in all restricted groups at day 1 and 21, and LP1 had the lowest islet number; at birth, beta cell mass was smaller in LP1 through LP3 and remained low throughout suckling. At day 1 and 21, pups were normoglycemic, but were hypoinsulinemic at weaning. Thus, protein restriction in mice during pregnancy produces morphologic changes in pancreatic islets, suggesting that glucose homeostasis is maintained by an increased sensitivity to insulin during the early stages of life in offspring over three consecutive generations.