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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Epigenética na programação fetal por restrição proteica gestacional : perfil de expressão de microRNAs no ventrículo esquerdo cardíaco
Title Alternative: Epigenetics in fetal programming by gestational protein restriction : global profile of microRNAs expression in the cardiac left ventricle
Author: Assalin, Heloisa Balan, 1984-
Advisor: Boer, Patricia Aline
Gontijo, Jose Antonio Rocha, 1956-
Abstract: Resumo: Fatores nutricionais maternos são determinantes na plasticidade fetal e estão associados à fisiopatologia de doenças cardiovasculares na prole adulta. O modelo experimental de restrição proteica gestacional está relacionado ao baixo peso ao nascimento e ao desenvolvimento de alterações cardíacas e hipertensão no adulto. Diversos mecanismos, como a menor disponibilidade de substrato e a superexposição fetal aos glicocorticoides maternos, estão envolvidos nas alterações decorrentes da restrição proteica gestacional. Além disso, processos epigenéticos, dentre os quais a regulação da expressão gênica exercida pelos miRNAs, estão envolvidos na programação. Poucos estudos investigaram a importância da regulação dos miRNAs em modelo de programação por restrição proteica gestacional. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar o padrão de expressão de miRNAs e de seus alvos de predileção no ventrículo esquerdo de ratos Wistar machos submetidos à restrição proteica gestacional. Ratas Wistar prenhes foram alocadas em dois grupos, de acordo com o conteúdo proteico da dieta oferecida durante a prenhes: NP (normal protein - 17%) ou LP (low-protein - 6%). A massa corporal e consumo alimentar foram avaliados semanalmente nas ratas prenhes e na prole. A pressão sistólica da prole foi aferida semanalmente a partir da 6ª a 16ª semana de vida; a massa do ventrículo esquerdo cardíaco, a área de miócitos, a fração de colágeno e a expressão de miRNAs e mRNAs foram avaliados na prole de machos após 12 dias (12d) e 16 semanas (16s) do nascimento. Nossos resultados corroboram dados da literatura que mostram que a restrição proteica gestacional está associada ao menor ganho de peso das ratas durante a prenhez, ao baixo peso ao nascer, com recuperação do peso corporal a partir da 3a semana de vida e ao desenvolvimento de hipertensão arterial a partir da 9a semana. Não encontramos diferença no peso do VE, entretanto, o grupo LP-16s apresentou maior área de miócitos e maior fração de colágeno em relação ao grupo NP-16s. O ventrículo esquerdo de animais do grupo LP-12d apresentou aumento significativo na expressão de mir-184, mir-192, mir-376c, mir-380-3p, mir-380-5p, mir-451, mir-582-3p e redução significativa na expressão de mir-547 e mir-743a em relação ao grupo NP-12d. O grupo LP-16s apresentou aumento na expressão de let-7b, mir-125a-3p, mir-142-3p, mir-182, mir-188-5p e redução significativa na expressão de let-7g, mir-107, mir-127, mir-181a, mir-181c, mir-184, mir-324-5p, mir-383, mir-423-5p, mir-484 em relação ao grupo NP-16s. Após a predição de mRNAs alvos para os miRNAs diferencialmente expressos temos que o grupo LP-12d apresentou aumento na expressão dos genes Dnmt3a, Oxct1, Rictor e Trps1 e redução na expressão dos genes Bbs1 e Calml3 em relação ao NP-12d. O grupo LP-16s apresentou aumento na expressão dos genes Adrkb1, Bbs1, Dnmt3a, Gpr22, Inppl1 e Oxct1 em relação ao NP-16s. Assim, concluímos que a restrição proteica gestacional determina redução no peso ao nascer da prole, elevação na pressão sistólica e alterações na morfologia do ventrículo esquerdo, sugestiva de injúria cardíaca, no adulto. Além disso, está relacionada a alterações tanto precoces quanto em adultos, na expressão de miRNAs cardíacos que estão associados à regulação de genes importantes durante o desenvolvimento cardiovascular, na regulação da morfologia, da função e do metabolismo cardíaco

Abstract: Maternal nutritional factors determines fetal plasticity and are associated with the physiopathology of cardiovascular diseases in adult offspring. Gestational protein restriction experimental models are related to low birth weight, development of cardiac disorders and hypertension in adults. Several mechanisms, such as the lower substrate availability and the fetal overexposure to maternal glucocorticoids, are involved with the changes related to gestational protein restriction. Furthermore, epigenetic processes, among which the gene expression regulation by microRNA action, are involved in fetal programming. Few studies have investigated the importance of miRNA regulation on gestational protein restriction model. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the miRNAs expression pattern and their predilection targets on cardiac left ventricle of gestational protein restricted rats. Pregnant Wistar rats were allocate in two groups, according to protein supply during pregnancy: NP (normal protein ¿ 17%) or LP (low-protein ¿ 6%). Body weight and food consumption were evaluated weekly in pregnant rats and offspring. Systolic blood pressure was measured weekly in offspring from the sixth to sixteenth week; cardiac left ventricle weight, myocytes cross sectional area, collagen fraction and the miRNA and mRNA expression were evaluated in male offspring after 12-days (12d) and 16-weeks (16w) after birth. Our results corroborate other studies showing that gestational protein restriction is associated with less weight gain of pregnant rats, offspring low birth weight, followed by body weight recovery on third week, and hypertension development from the ninth week. We found no difference on cardiac left ventricle weight; however, the LP-16w has increased myocytes cross sectional area and collagen fraction versus NP-16w. Left ventricle in LP-12d group has significantly increased expression of mir-184, mir-192, mir-376c, mir-380-3p, mir-380-5p, mir-451, mir-582-3p and decreased expression of mir-547, mir-743a versus NP-12d. LP-16w has increased expression of let-7b, mir-125a-3p, mir-142-3p, mir-182, mir-188-5p and decreased expression of let-7g, mir-107, mir-127, mir-181a, mir-181c, mir-184, mir-324-5p, mir-383, mir-423-5p, mir-484 versus NP-16w. After the mRNAs target prediction for the miRNAs differentially expressed, the LP-12d animals has increased expression of Dnmt3a, Oxct1, Rictor and Trps1 genes and decreased expression of Bbs1 and Calml3 genes compared to NP-12d. LP-16w animals has increased expression of Adrbk1, Bbs1, Dnmt3a, Gpr22, Inppl1 and Oxct1 genes compared to NP-16w. In conclusion, the gestational protein restriction leads to offspring low birth weight, increased systolic blood pressure and changes in cardiac left ventricle morphology suggestive of cardiac injuries in adults. Furthermore, it is related to early heart miRNA expression changes that are perpetuate into adulthood and which are associated with the regulation of important genes involved in cardiovascular development, heart morphology, function, and metabolism
Subject: Feto - Desenvolvimento
Coração
Hipertensão
Epigenética
MicroRNAs
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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