A zsírtartalmú étrendnek való kitettség a fejlesztés során megváltoztatja a leptin és a ghrelin érzékenységet, emeli a vese szimpatikus idegaktivitását és az artériás nyomást nyulakban.

A Baker IDI Szív- és Diabétesz Intézetből, Melbourne, Victoria, Ausztrália (L.J.P., P.J.D., S.L.B., K.L., J.A.A., G.A.H.); Orvostudományi Kar (Optometria), Deakin Egyetem, Waurn Ponds, Victoria, Ausztrália (J.A.A.); és Farmakológiai Tanszék, Monash Egyetem, Clayton, Victoria, Ausztrália (G.A.H.).

Ön a cikk legfrissebb verzióját nézi. Előző verziók:

Absztrakt

Ennek a vizsgálatnak az volt a célja, hogy megvizsgálja a fejlődés során m-HFD hatását az artériás nyomásra és az RSNS-re, valamint a leptin és a ghrelin központi szimpatikus hatásait utódokban. Nyúlmodellt használtunk, amelyben a HFD emelkedett BP és RSNA-t indukál. 6–9. Feltételeztük, hogy a fejlődés során HFD-nek kitett utódok nagyobb zsírlerakódásokat tartanak fenn, és szelektív leptin-rezisztens fenotípust mutatnak, megváltozott kardiovaszkuláris és szimpatikus válaszokkal a leptinre és a ghrelinre.

Anyagok és metódusok

Állatok

A kísérleteket az Alfred Medical Research Education Precinct Animal Etikai Bizottság előzetesen jóváhagyta, és minden eljárást az állatok ausztráliai gyakorlati kódexének megfelelően hajtottak végre. Négy bevált nőstény tenyésztőt (1 előző alom) és 2 hím új-zélandi fehér nyulat tápláltak étkezéssel normál zsírtartalmú étrenddel (NFD), és egyedileg, ellenőrzött fény (0600–1800 óra) és hőmérsékleti (22 ± 2 ° C) körülmények között helyezték el őket. Három héttel a párzás előtt a nőstény nyulak ad libitum hozzáférést kaptak az NFD-hez (4,2% zsír, 2,63 kcal/g; GPR [hús mentes], Specialty Feeds, Glen Forrest, Ausztrália) vagy HFD-hez (13,3% zsír, 3,34 kcal/g; SF06-011, Specialty Feeds), 9 és a nyulak a vemhesség és a laktáció ideje alatt ezen a diétán maradtak (az idővonalat lásd az 1. ábrán). 3 anyai NFD (m-NFD) és 3 m-HFD terhesség utódait használtuk. Ennek eredményeként összesen 8 m-NFD (hím = 6, nő = 2) és 9 m-HFD utód született (hím = 6, nő = 3). 8 hetes elválasztás után a nyulakat egyedileg helyezték el. Étkezéskor korlátozott NFD-vel etették őket, és hetente lemérték őket.

1.ábra. A műtéti beavatkozások, a szív- és érrendszeri mérések, valamint a leptinre adott táplálékfelvételi válaszok kísérleti ütemterve normál étrenddel (m-NFD) vagy magas zsírtartalmú étrenddel (m-HFD) kezelt anyák nyulainál. HR jelzi a pulzusszámot; ICV, intracerebroventrikulárisan; MAP, átlagos artériás nyomás; és RSNA, vese szimpatikus idegaktivitás.

Kísérleti eljárások és protokoll

Szövetgyűjtemény

Egy héttel a kardiovaszkuláris paraméterek mérése után a 18 hetes nyulakat mélyen altattuk nátrium-pentobarbitonnal (100 mg/kg IV), és transzkardiálisan perfundáltuk 1 liter foszfátpufferrel és 1 liter 4% paraformaldehiddel. A májat, a vesét, a szív mellékveseit, a retroperitoneális fehér zsírszövetet (a vesét körülvevő) és a zsigeri fehér zsírszövetet (a gyomrot és a beleket körülvevő) levágtuk és összehasonlítás céljából lemértük. Az agyakat a nyulakból eltávolítottuk (csoportonként n = 5) a leptin utolsó injekciójával (100 μg ICV) aktivált idegsejtek Fos immunhisztokémiai elemzéséhez. 14,15

Adatelemzés

Az értékeket átlag ± SEM-ként és a különbség átlagkülönbségének ± SE-ként adjuk meg. Az adatokat többtényezős ismételt ANOVA-val elemeztük az étrend fő hatására, az állatok közötti és az állatokon belüli maradék négyzetösszegek összegének felhasználásával, az előzőekben leírtak szerint. Az állatok közötti hatás részeként az intralitter variábilitása is bekerült. A MAP, a HR és az RSNS kiindulási méréseihez 2 kísérleti nap között állaton belüli kontrasztot készítettünk az állaton belüli maradvány felhasználásával, kiszámítva az állatok és a kezelés (idő) négyzetek összegének kivonásával. A leptin, a ghrelin és az airjet stresszre adott válaszokhoz állaton belüli ortogonális kontrasztokat készítettek, amelyekben az állatokon belüli variancia-becslést úgy számították ki, hogy az állatokon belüli maradványokat mindkét csoportból egyesítették. A leptin és a ghrelin dózis-válasz hatását egy lineáris ortogonális kontraszt alkalmazásával számoltuk ki a ghrelin esetében, valamint a 10, 50 és 100 μg leptin adagokat minden étrendcsoportra. Az egyes változókat, például a zsírpárna tömegét, a szervek súlyát és a leptinre adott táplálékbeviteli reakciókat, egy független Student segítségével elemeztük. t teszt. A P

Asztal 1. A halál utáni test, zsírpárna és szervek súlya

Az adatok átlag ± SEM. A testtömeg, a szerv és a zsírpárna súlya a normál étrenddel (m-NFD) vagy a magas zsírtartalmú étrenddel (m-HFD) táplált anyák nyúl utódjainak súlya. BW a testtömeget jelzi; LV, bal kamra; P, valószínűségi érték az m-NFD és m-HFD utódok összehasonlításához; és WAT, fehér zsírszövet.

2. ábra. Normál zsírtartalmú étrenddel (m-NFD; nyitott, n = 8) vagy magas zsírtartalmú étrenddel (m-HFD; zárt, n = 9) táplált anyák nyúl utódainak utóválasztása. Az értékek átlag ± SEM jelzik az állatok közötti szórást. ***P

Az m-HFD hatása az alapszintű kardiovaszkuláris változókra és az RSNS-re

A kardiovaszkuláris változók emelkedtek a HFD-vel táplált anyák utódainál, összehasonlítva a 4 hónapos NFD-vel táplált anyák utódjaival. A MAP és a HR egyaránt 7% -kal volt nagyobb, míg az RSNS 24% -kal emelkedett az m-HFD csoportban (P

2. táblázat. Alapértékek az utódokban

Mérés m-NFD utódok m-HFD utódokP Értékn8.9. TÉRKÉP, Hgmm66,2 ± 0,771,6 ± 0,8

3. ábra. Válaszok az airjet stresszre. Bal, Az átlagos artériás nyomás (MAP), a pulzus (HR) és a vese szimpatikus idegaktivitása (RSNA, normalizált egységek) a kiindulási értéken és az airjet stressz után normális zsírtartalmú táplálékkal táplált anyák nyulainak utódaiban (m-NFD; nyitott, n = 5 ) vagy magas zsírtartalmú étrend (m-HFD; zárt, n = 8). Jobb, A MAP, a HR és az RSNA átlagos változásai a kiindulási szinthez viszonyítva, 10 perces légsugár stressz hatására. Az értékek az állatok közötti szórást jelző különbség átlag ± SEM vagy átlagos különbsége ± SE. *P

A Leptin ICV-kezelésének hatása a kardiovaszkuláris változókra és az RSNS-re

Az egyre növekvő leptin ICV dózisok beadása mind az M-NFD, mind az m-HFD nyulaknál megnövelte a MAP-t (8% –9% a 100 μg legnagyobb dózisnál) és a HR-t (8% –11%).P

4. ábra. A leptin hatása. Bal, Az átlagos artériás nyomás (MAP), a pulzus (HR) és a vese szimpatikus idegaktivitása (RSNA, normalizált egységek) a kiindulási értéken és a vivőanyag (Ringer-oldat, 50 μL) intracerebroventrikuláris (ICV) beadása után normális táplálékkal rendelkező anyák nyúlainak utódainál. diéta (m-NFD, nyitott sávok) vagy magas zsírtartalmú diéta (m-HFD, zárt sávok). *P

Az ICV Leptin beadásának hatása az élelmiszer-bevitelre

Az egyszeri leptin (100 μg) ICV-beadása csökkentette a 24 órás táplálékfelvételt a Ringer-oldat hatásához képest m-NFD nyulaknál nagyobb mértékben, mint az m-HFD nyulakban (−21,3 ± 4,6 versus −6,1 ± 3,1 g, ill. P

5. ábra. Fos immunhisztokémia. Az aktivált idegsejtek átlagos száma, amelyet a leptin intracerebroventrikuláris (ICV) infúziója (100 µg) indukált Fos immunreaktivitással detektáltak normális zsírtartalmú étrendet tápláló anyák utódaiban (n = 5), nyitott bárok) és 4 hónapos korban magas zsírtartalmú étrendet (n = 5, zárt rácsokat) tápláló anyák utódai. *P

A Ghrelin ICV-kezelésének hatása a kardiovaszkuláris változókra és az RSNS-re

A ghrelin ICV-beadása hasonló dózisfüggő eséseket eredményezett a MAP-ban (7% –10% a legnagyobb 5 nmol-os dózisban) és a HR-ben (21–24%) az m-NFD és m-HFD nyulakban (P

6. ábra. A ghrelin hatása. Bal, Az átlagos artériás nyomás (MAP), a pulzus (HR) és a vese szimpatikus idegaktivitása (RSNA, normalizált egységek) a kiindulási értéken és a vivőanyag (Ringer-oldat, 50 μL) intracerebroventrikuláris (ICV) beadása után normális táplálékkal rendelkező anyák nyúlainak utódainál. zsíros étrend (m-NFD; nyitott rudak, n = 8) vagy magas zsírtartalmú étrend (m-HFD; zárt oszlopok, n = 9). **P

Vita

A jelenlegi vizsgálat fő megállapításai az voltak, hogy a MAP, a HR és az RSNA megemelkedett a HFD-vel táplált anyák utódaiban, összehasonlítva az NFD-vel táplált anyák utódjaival 4 hónapos korban. Ezenkívül az m-HFD nyulaknál szignifikánsan megemelkedett az RSNS és a centrális leptinre gyakorolt nyomásválasz, és fokozódott a ghrelinre adott szimpatikus válasz. Ezzel szemben a leptin étvágycsökkentő hatása az m-HFD utódokban csökkent, ami egy szelektív leptin-rezisztens fenotípusra utal, ahol az m-HFD utódok ellenállnak a leptin étvágycsökkentő hatásainak, de hiperreaktívak a leptin. Megfigyeltünk egy túlzott szimpatikus választ az akut airjet stresszre is, ami azt sugallja, hogy a BP és az RSNA magasabb szintje az SNS-t szabályozó több központi út változásainak tulajdonítható. Korábban kimutattuk, hogy a felnőtt nyulaknak adott HFD hasonló eltúlzott választ vált ki a leptinre, és hogy az ICV-t kapott leptin-antagonista megfordítja a magas BP-t és az emelkedett RSNS-t. 8,9 Ezek az eredmények együttesen azt sugallják, hogy a leptinre adott szimpatikus válasz specifikus változása hozzájárulhat az m-HFD utódokban megfigyelt megnövekedett RSNS és BP szinthez.

Perspektívák

Ez a tanulmány rávilágít arra, hogy az anyai táplálkozás miként befolyásolhatja hátrányosan a kardiovaszkuláris kockázati tényezőket a következő generációban, és megalapozza annak megértését, hogy a prenatális fejlődés során a túlzott táplálkozás milyen hatással van az elhízással összefüggő magas vérnyomás központi útjaira. Ezek a megállapítások arra utalnak, hogy a leptinre adott szimpatikus válasz specifikus változása és az ezekben az utódokban megfigyelt megemelkedett zsigeri zsír felhalmozódás hozzájárulhat az emelkedett BP, RSNA és akut stresszre adott válaszukhoz. A fontos kérdés az lesz, hogy meghatározzuk azokat a központi helyeket és mechanizmusokat, amelyek az anyai HFD transzgenerációs hatásához vezetnek a leptin prohipertenzív hatásaira.