Models NHP de programació de dieta materna alta-en greixos i obesitat infantil

L'obesitat infantil és una de les principals prioritats de salut mundial, que sovint condueix a complicacions cardiovasculars i metabòliques durant tota la vida. Les dades clíniques mostren associacions clares entre el consum matern de dieta alta en greixos (-) i massa corporal elevada en nens. Tanmateix, els estudis humans no poden separar fàcilment els efectes de la genètica materna de la dieta gestacional.

Tot i que els models de rosegadors proporcionen valuoses idees mecàniques, existeixen diferències importants entre les espècies en com el cervell regula la gana. En rosegadors, el sistema de melanocortina hipotalàmic madura postnatalment durant la tercera setmana de vida. Enprimats no-humans (NHP)i els humans, aquest neurocircuit crític es desenvolupa a l'úter durant el tercer trimestre. Aquest moment fa que el fetus primat sigui únicament susceptible als insults nutricionals durant la gestació.

Donat thAquestes diferències cronològiques fonamentals en el neurodesenvolupament, basant-se únicament en models de rosegadors, crea un buit translacional important. Els primats no-humans (NHP) serveixen com un pont indispensable en la investigació metabòlica a causa de la seva estreta alineació genètica, fisiològica i anatòmica amb els humans. A diferència dels rosegadors, els NHP comparteixen una estructura placentària, una taxa metabòlica i un sistema cardiovascular complex molt similars, juntament amb patrons idèntics d'organogènesi fetal i maduració cerebral prenatal. A més, els NHP presenten comportaments alimentaris sofisticats i estructures socials que imiten amb més precisió els hàbits alimentaris humans i les síndromes metabòliques induïdes per l'estil de vida-. Utilitzar models de NHP no és només avantatjós sinó científicament necessari; permet als investigadors aïllar amb precisió els impactes directes de la nutrició gestacional dels factors de confusió genètics, proporcionant una plataforma fiable i d'alta-fidelitat per predir els resultats clínics humans i validar intervencions terapèutiques dirigides.

Un estudi publicat aThe American Journal of Physiology-Fisiologia reguladora, integrativa i comparadademostra com l'exposició perinatal a HFD configura la salut metabòlica en la descendència de NHP.

L'estudi va utilitzar macacos rhesus femelles adultes (Macaca fuscata) per avaluar els-impactes a llarg termini de la nutrició materna:

• Cohorts maternes:Les mares adultes van rebre una dieta control baixa en greixos-(CTR; 15% de calories procedents de greixos) o una dieta experimental alta-saturada-en greixos (HFD; 37% de calories procedents de greixos) durant 2 a 9 anys abans del part i durant la lactància.
• Seguiment de la descendència:La descendència va romandre amb les seves mares fins al deslletament als 8 mesos aproximadament.
• Publica-Grups de deslletament:En el deslletament, la descendència dels dos grups materns es va assignar a una dieta postnatal CTR o HFD, creant quatre grups d'avaluació diferents: CTR/CTR, CTR/HFD, HFD/CTR i HFD/HFD.

Les dades fisiològiques, com ara el pes corporal, l'activitat física, la ingesta d'aliments i les taxes metabòliques, es van fer un seguiment dinàmic al llarg del desenvolupament primerenc fins als 13 mesos d'edat.

Observacions anteriors van demostrar que els fetus exposats a un HFD matern tenien pes corporals més baixos durant la gestació. Tanmateix, aquest estudi va revelar un ràpid canvi metabòlic després del naixement:

• A l'1 mes d'edat, la descendència materna de HFD va aconseguir pesos similars als homòlegs de control.
• Als 6 i als 13 mesos d'edat, la descendència de mares alimentades amb HFD-va mostrar un creixement significatiu de recuperació- i van mantenir uns pes corporals elevats.
• L'exposició a l'HFD materna i postnatal semblava actuar de manera additiva, amb el grup HFD/HFD mostrant el pes corporal total més alt.

El circuit neuronal hipotalàmic de melanocortina és un regulador bàsic de l'homeòstasi energètica. Es basa en dos neuropèptids oposats: l'alfa-MSH derivat de la proopiomelanocortina (POMC) per suprimir la ingesta i el pèptid relacionat amb agouti- (AgRP) per estimular l'alimentació.

L'estudi va trobar que l'exposició a HFD va alterar permanentment el desenvolupament d'aquest circuit:

• Nucli paraventricular (PVH):El consum d'HFD tant matern com postnatal va reduir significativament la densitat de projeccions de fibra d'AgRP orexigènica al PVH.
• Nucli arcuat (ARH):El consum postnatal d'HFD va disminuir directament la densitat de fibra AgRP dins de l'ARH.
• La densitat de fibra de $\\alpha$-MSH es va mantenir escassa i inalterada entre els grups als 13 mesos, cosa que posa de manifest una vulnerabilitat específica en la complexitat de la projecció de fibra AgRP.

Els descendents alimentats amb un HFD després del-deslletament van mostrar una disminució de la ingesta calòrica global juntament amb un augment marcat de l'activitat física als 10-12 mesos. Això s'alinea amb un model homeostàtic "punt de consigna", on el cos juvenil intenta desplegar canvis de comportament per mitigar l'augment de pes. Malgrat aquestes adaptacions fisiològiques, la descendència exposada a un HFD matern encara mantenia la massa corporal més alta, cosa que indica que la programació gestacional precoç canvia permanentment la regulació inicial del pes corporal.

Aquest model de NHP demostra que les interrupcions metabòliques iniciades per una dieta materna alta en greixos -perduren durant molt de temps després de la gestació, alterant directament l'arquitectura neuronal i impulsant l'augment de pes juvenil. Com que el desenvolupament estructural de l'hipotàlem primat coincideix molt amb la fisiologia humana, aquestes troballes proporcionen una plataforma altament translacional per validar les intervencions metabòliques. Identificar com els entorns gestacionals programen línies de base metabòliques és essencial per desenvolupar terapèutiques diana per prevenir o revertir l'obesitat infantil i la síndrome metabòlica més endavant en la vida.

Contacta amb Prisys Biotech

Referència:

Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 2017 Aug 1;313(2):R169-R179. doi: 10.1152/ajpregu.00309.2016. Epub 2017 12 d'abril.