Efeitos da administração gestacional com vitamina D sobre parâmetros comportamentais e metabólicos em ratos submetidos à programação fetal pela dexametasona

Abstract

Os glicocorticoides (GC) são usados durante a gestação para prevenir a síndrome do desconforto respiratório e melhorar a viabilidade de neonatos de mães que apresentam risco de parto prematuro. Contudo, a exposição ao GC sintético dexametasona (DEX) durante a gestação tem sido associada com uma programação fetal que pode levar a doenças metabólicas e distúrbios psiquiátricos na idade adulta. A vitamina D (VD) é necessária para o desenvolvimento de vários órgãos, mas também está associada a melhora na homeostase glicêmica e atua com um agente neuro protetor. O objetivo desse estudo foi investigar um possível efeito protetor da administração gestacional com VD sobre parâmetros metabólicos e comportamentais de ratos machos e fêmeas submetidos a programação fetal induzida pela DEX. Ratas Wistar prenhes receberam DEX (0.1mg/kg, DEX) na água de beber diariamente entre o 14° e 19° dia de gestação. Adicionalmente, um grupo de gestantes recebeu administração com VD (500UI, VD) dissolvida em óleo de girassol, diariamente durante toda a gestação. As proles masculina e feminina foram divididas randomicamente em quatro grupos (n=7-10/grupo): CTL, DEX, VD e DVD (DEX + VD). As proles foram estudadas no 3°, 6° e 12° mês pós-natal. Os resultados mostraram que a exposição pré-natal a DEX causou distúrbios metabólicos de um modo dependente da idade e sexo: apenas os machos desenvolveram resistência à insulina, acúmulo de lipídios hepáticos e expansão na massa de células beta pancreáticas. Além disso, demonstramos que a DEX pré-natal promoveu intolerância a glicose em machos e fêmeas e que isso pode estar mais associado a fatores relacionados ao processo de envelhecimento. No contexto comportamental a DEX também promoveu efeitos deletérios em machos e fêmeas, levando ao aumento do comportamento do tipo ansioso, contudo sem prejuízos na memória de trabalho. Nesse contexto, a administração gestacional com VD foi capaz de proteger contra as alterações metabólicas e comportamentais induzidas pela programação fetal. Especificamente, a VD impediu o desenvolvimento de resistência à insulina, evitou o acúmulo de lipídios hepáticos e a expansão na massa de células beta em machos, além de evitar o comportamento do tipo ansioso em machos e fêmeas submetidos à DEX pré-natal. Em conclusão, a administração gestacional com VD pode contribuir como um agente protetor contra os efeitos adversos no metabolismo e comportamento causados pela administração pré-natal de DEX. Apoio financeiro: CNPq e CAPES.

Abstract: Glucocorticoids have been used in pregnancy to prevent respiratory syndrome and improve the viability of newborns from women presenting the risk of preterm delivery. However, overexposure to the synthetic GC dexamethasone (DEX) during pregnancy has been related to fetal programming that can lead to metabolic and psychiatric diseases during adulthood. Vitamin D (VD) is needed for the development of many organs and contributes to ameliorate the glucose homeostasis by improving insulin releasing. It also can act as a protective agent on the central nervous system. This study aimed to investigate a possible protective role of maternal VD supplementation on metabolic and behavioral parameters in male and female rats submitted to fetal programming induced by DEX. Pregnant Wistar rats received DEX (0.1 mg/kg, DEX) in drinking water daily between the 14th and 19th days of pregnancy. In addition, some dams received daily oral administration of VD (500UI, VD) dissolved in a vehicle during the whole gestation. Male and female offspring were assigned to four groups (n=7-10/group): CTL, DEX, VD, and DVD (DEX + VD). The offspring was evaluated at 3, 6 and 12 months of age. Results showed that prenatal exposure to DEX caused metabolic disruption in an age and sex-dependent manner: only the male offspring developed insulin resistance, liver lipid accumulation and pancreatic ß-cell mass expansion. Furthermore, we demonstrated that prenatal DEX led to glucose intolerance in the male and female offspring and this might be associated with factors related to the aging process. Maternal VD was able to attenuate the disruptions on metabolic and behavioral parameters. Specifically, it prevented the insulin resistance, liver lipid accumulation and ß-cell mass expansion in the male offspring prenatally exposed to DEX. Moreover, gestational VD was able to weaken the anxiety-like behavior in males and females prenatally exposed to DEX. In conclusion, maternal VD supplementation seems to contribute as a preventive intervention to reduce adverse metabolic and behavioral effects of prenatal exposure to DEX. Financial support: CNPq and CAPES.