Disfunção mitocondrial e cardíaca em camundongos induzida por dieta rica em ácidos graxos poliinsaturados

Indivíduos obesos apresentam maior risco de morbidade e mortalidade atribuída às doenças cardiovasculares. A composição da dieta é um fator que prediz o fenótipo cardíaco em resposta a obesidade e, o tipo de ácido graxo pode afetar de forma diferencial a estrutura e a função do miocárdio. Estudos têm mostrado que a disfunção mitocondrial exerce um papel chave na patogênese da insuficiência e hipertrofia cardíaca, e as alterações mitocondriais observadas em falhas cardíacas apontam para defeitos em sítios específicos da cadeia transportadora de elétrons. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a função contrátil ventricular em camundongos, alimentados com dieta hiperlipídica, rica em ácidos graxos poliinsaturados, buscando elucidações através da bioenergética mitocondrial. Após desmame, camundongos machos C57Bl/6 passaram a receber dieta manipulada contendo 7% (C) ou 19% (HF) de óleo de soja, até os 135 dias de idade. A ingestão alimentar e a massa corporal foram monitoradas e foi realizado teste de tolerância à glicose. No final do período experimental, os animais foram anestesiados e submetidos à avaliação da composição corporal por Absortimetria de Raios X de Dupla Energia (DXA), e em seguida, sacrificados por exsanguinação. No plasma foram determinados o perfil lipídico e a insulina. O coração, o tecido adiposo intra-abdominal e o subcutâneo foram coletados, pesados, processados para análise histomorfológica. Fibras cardíacas do ventrículo esquerdo foram utilizadas para análise da respiração mitocondrial através de oxígrafo. O coração também foi utilizado para a técnica de perfusão de coração isolado de Langendorff, e para análise da expressão de proteínas relacionadas à bioenergética de cardiomiócitos, através de Western Blotting. O índice de HOMA e de adiposidade foram calculados. O grupo HF apresentou maior adiposidade, sem alteração na ingestão alimentar. Foi observada intolerância a glicose, hiperinsulinemia e resistência à insulina, além de alterações desfavoráveis no perfil lipídico. Foi observado alteração na morfologia cardíaca e quadro de cardiomiopatia hipertrófica, refletindo em alteração hemodinâmica, determinando maior contratilidade, maior pressão ventricular e função diastólica prejudicada. Em relação à atividade mitocondrial dos cardiomiócitos foi observada menor oxidação de carboidratos (-47%) e de ácidos graxos (-60%). Porém, sem alteração na expressão de proteínas relacionadas à bioenergética de cardiomiócitos, CPT1, UCP2, GLUT1, GLUT4, AMPK e pAMPK. A partir desses resultados, concluímos que o tipo e a quantidade de ácidos graxos predizem o fenótipo cardíaco na obesidade, promovendo alteração na capacidade oxidativa mitocondrial, na morfologia e na hemodinâmica cardíaca

Obese individuals have a higher risk of morbidity and mortality attributed to cardiovascular disease. The diet composition is one factor that predicts the cardiac phenotype in response to obesity and the type of fatty acid differentially influences the myocardial structure and function. Studies have showed that mitochondrial dysfunction is considered to play a key role in the pathogenesis of cardiac hypertrophy and failure, also the mitochondrial alterations present in heart failure indicate to defects at specific sites in electron transport chain. Thus, the aim of the study was evaluated the ventricular contractile function in mice fed high fat diet, rich in polyunsaturated fatty acids, looking through mitochondrial bioenergetics. After weaning, mouse C57Bl/6 received manipulated diet containing 7% (C) or 19% (HF) of soybean oil, until 135 days of age. The food intake and the body mass were monitored, and the glucose tolerance test was realized. At the end of the experimental period, the animals had their body composition evaluated by Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA), after, were sacrificed by exsanguination. In plasma was determined the lipid profile and insulin. The heart, intraabdominal and subcutaneous adipose tissue were collected, weighted and processed to morphological analysis. The left ventricular myocardial fibers were used to analyze mitochondrial respiration by technique of high resolution respirometry. The heart was used to the Langendorff technique of isolated heart perfusion, and to analyze the expression of proteins related to the cardiomyocytes bioenergetics, through of Western Blotting. The HOMA-IR and the adiposity index were calculated. The group HF showed higher adiposity, but did not differ about food intake. Was observed glucose intolerance, hiperinsulinemia, insulin resistance and also unfavorable alterations in lipid profile. Was observed alterations in cardiac morphology and hypertrophic cardiomyopathy, reflecting in hemodinamic alterations with increase of contractility, higher ventricular pressure and impaired diastolic function. About the mitochondrial activity of cardiomyocytes was observed lower oxidation of carbohydrates (-47%) and fatty acids (-60%). However, the expression of proteins related to the cardiomyocytes bioenergetics, CPT1, UCP2, GLUT1, GLUT4, AMPK e pAMPK, did not differ between the groups. From these results, we conclude that the type and amount of fatty acids predict the cardiac phenotype in obesity, promoting the impairment of mitochondrial oxidative capacity, alterations in cardiac morphology and hemodynamics