Effects of neonatal overnutrition on metabolic parameters in rats exposed to fetal programming induced by dexamethasone

Abstract

A gestação é um período em que o feto precisa de condições estáveis para desenvolver-se de forma adequada. Glicocorticoides (GCs) são hormônios esteróides importantes para a maturação de vários órgãos fetais, porém a superexposição a esses hormônios pode levar leva a uma programação fetal, resultando em restrição do crescimento intrauterino (RCI), baixo peso ao nascer e comprometimento metabólico a longo prazo. Ainda, em uma tentativa de reverter o baixo peso ao nascer, fórmulas infantis são utilizadas em neonatos tratados com GCs que nascem abaixo do peso. Contudo, essas fórmulas aumentam a predisposição para o desenvolvimento de sobrepeso e síndromes metabólicas. Com isso, o objetivo foi avaliar o impacto da hipernutrição neonatal na prole de machos expostos ao modelo de RCI induzida por dexametasona, um CG sintético. Ratas Wistar foram tratadas com dexametasona (0.1 mg/kg v.o.) ou água durante os dias gestacionais 14 ao 19, posteriormente as ninhadas foram ajustadas a 10 (normal) ou 4 (reduzida) filhotes por ninhada. Avaliações de peso e ingesta alimentar foram realizadas na prole de machos até que os animais completassem 3 meses, quando o teste de tolerância à glicose foi realizado, seguido da medida do comprimento nasoanal e eutanásia, quando foi realizada a coleta de sangue para análises bioquímicas. Os resultados mostraram que a associação da redução da ninhada com o tratamento pré-natal com dexametasona se mostrou protetora em parâmetros biométricos, prevenindo contra aumento de peso e do índice de Lee e reduzindo os níveis de colesterol total e triglicerídeos plasmáticos da prole. Contudo, também demonstramos que a associação dos dois fatores impactou negativamente a homeostase glicêmica, gerando intolerância à glicose, além de aumentar o consumo alimentar. Conclui-se a partir dos nossos dados que, embora essa associação tenha mostrado alguns efeitos positivos, é necessário ter cautela ao introduzir um ambiente de hipernutrição em neonatos expostos à níveis excessivos de dexametasona, uma vez que pode levar a desfechos metabólicos desfavoráveis na prole

Background: Prenatal exposure to excessive levels of glucocorticoids leads to fetal programming, resulting in intrauterine growth restriction (IUGR) and long-term impairment in metabolism. Due to the IUGR resulting in low birth weight, infant formulas are introduced sooner than ideal, leading to neonatal overnutrition and alterations in the energetic metabolism. Aims: Evaluate the impact of neonatal overnutrition on male offspring exposed to IUGR induced by dexamethasone. Main methods: Wistar rats were treated with dexamethasone (0.1 mg/kg v.o.) or water during gestational days 14 to 19, later the litters were adjusted to 10 (normal) or 4 (small) pups per litter. Male offspring murinometric measurements were evaluated until the animals completed 3 months, when a glucose challenge was performed, followed by euthanasia and biochemical analysis. Key findings: Litter reduction associated with prenatal dexamethasone treatment showed protective effects on the biometric and biochemical parameters of the offspring. However, we also demonstrated that the association of both factors harms glucose homeostasis, leading to glucose intolerance, besides increased food intake. Significance: Our data indicate that caution is needed when introducing an overnourished environment in neonates exposed to excessive levels of dexamethasone since it can lead to adverse metabolic outcomes in the offspring.