Disfunção mitocondrial: estudo sobre a interação entre a restrição proteica materna e o desequilíbrio oxidativo no tronco encefálico da prole - FERREIRA, Diorginis José Soares (2017)
Extensivos estudos vêm mostrando a influência de estímulos ambientais durante as fases críticas de desenvolvimento do sistema nervoso central no surgimento/progressão de doenças na vida adulta, incluindo as cardiovasculares. Uma das hipóteses está relacionada a modificação de padrões moleculares e celulares na tentativa de preparar o indivíduo ao ambiente que será exposto posteriormente (resposta adaptativa preditiva). Nesse contexto, nosso laboratório tem voltado seus esforços em entender como a restrição proteica materna modula o equilíbrio oxidativo da prole em diferentes fases da vida. No sistema nervoso central, o tronco encefálico tem se destacado devido sua importância na regulação do controle central cardiovascular, onde o estresse oxidativo está intimamente relacionado à hipertensão neurogênica através da desregulação da resposta autonômica. O estresse oxidativo é um estado celular caracterizado pelo desequilíbrio entre produção e remoção de elementos oxidantes (espécies reativas), sendo a mitocôndria uma das principais fontes produtoras dessas espécies reativas. Diante disso, o presente estudo foi desenvolvido para avaliar os efeitos da restrição proteica nos períodos críticos do desenvolvimento (gestação e lactação) sobre a função mitocondrial e o equilíbrio oxidativo do tronco encefálico de forma imediata e tardia. Ratas gestantes da linhagem Wistar foram alimentadas ad libitum com dieta normoproteica (NP; caseína 17%) ou hipoproteica (LP; caseína 8%) durante toda gestação e lactação. Ao desmame e aos 128 dias depois, os filhotes machos foram eutanaziados e o tronco encefálico rapidamente removido para as análises da bioenergética mitocondrial, produção de espécies reativas, potencial elétrico de membrana mitocondrial (ΔΨm), biomarcadores de estresse oxidativo e defesa antioxidante. Ao desmame, a restrição proteica materna induziu uma disfunção na bioenergética mitocondrial. Animais que sofreram o insulto nutricional apresentaram menor capacidade de consumo de oxigênio e produção de ATP. A esses, associam-se a menor oferta de cofatores reduzidos à cadeia transportadora de elétrons e a diminuição do ΔΨm. Quanto ao equilíbrio oxidativo, a restrição proteica desencadeou um aumento na produção de espécies reativas e redução na capacidade antioxidante não enzimática e estado redox, fato que culminou na oxidação apenas de proteínas. Aos 150 dias, os animais que sofreram a restrição proteica materna ainda apresentavam disfunção na bioenergética mitocondrial. Entretanto, a menor capacidade fosforilativa não fora associada a menor oferta de cofatores reduzidos, mas ao desacoplamento mitocondrial desencadeado pela proteína desacopladora 2 (UCP2), o que gradualmente reduz o ΔΨm e compromete a conservação de energia. A produção de espécies reativas mitocondriais manteve-se aumentada e, agora, somada ao aumento na produção de oxido nítrico e redução da dismutação do superóxido desencadearem grande oxidação a lipídeos. Em resumo, nossos resultados indicam que a disfunção mitocondrial se inicia imediatamente após o insulto nutricional e pode comprometer gradualmente a condução de prótons, conservação de energia, integridade de lipídios e levar à disfunção no tronco encefálico durante o envelhecimento.