Resumo: Programação fetal é a resposta de um embrião e um feto, durante um período crucial na gestação, em resposta a insultos do ambiente. A restrição proteica na dieta materna durante toda a gestação é associada com baixo peso ao nascer e alterações da programação morfológica e fisiológica dos rins. Estudos anteriores demonstraram que o Fator Induzido por Hipóxia (HIF-1?) é reconhecidamente essencial para a organogênese, ao regular a expressão de inúmeros fatores envolvidos na angiogênese, proliferação celular e apoptose; no entanto, nenhuma ligação direta entre restrição de proteína na dieta materna, expressão do HIF e prejuízo na nefrogênese foi estabelecida até agora. Portanto, no presente estudo, consideramos a modulação de fatores pró e anti apoptóticos durante a nefrogênese, uma vez que a organogênese depende de um delicado equilíbrio entre proliferação, diferenciação e morte celular. Já foi demonstrado que ratas prenhas submetidas a dieta hipoproteica durante a gestação dão origem a ninhadas com elevação da pressão arterial sustentada durante toda a vida, e que essa alteração é relacionada à diminuição do número de néfrons. Um dos fatores associados à redução do número de néfrons é a ativação da via de sinalização do HIF durante a nefrogênese, o que compromete não só o número absoluto total de néfrons, mas também a maturação das células tubulares. Ratos Wistar foram acasalados utilizando o sistema de harém, e a gestação foi confirmada pela presença de esperma no lavado vaginal. Uma vez confirmada a gestação, as ratas foram divididas em grupos de dietas isocalóricas com quantidade normal de proteína (grupo NP, 17% de proteína) ou com quantidade reduzida de proteína (grupo LP, 6% de proteína) durante a gestação. No 17º dia gestacional, os embriões machos foram coletados, e os rins embrionários foram avaliados por coloração de imunohistoquímica e expressão gênica por rt-PCR. Foi observado aumento da imunorreatividade do HIF-1? durante a nefrogênese, concentrações elevadas de proteínas da via de sinalização - HSP90, NOS2, - e diminuição do fator transcripcional elF-4. Dessa forma, acreditamos que o aumento da ativação da via de sinalização do HIF-1? está associado com a diminuição do número de néfrons e a redução da ramificação do broto ureteral em ratos submetidos a dieta hipoproteica durante o desenvolvimento embrionário, e, consequentemente, ao desenvolvimento de doenças na vida adulta, como hipertensão arterial. Aqui, nós hipotetizamos que um dos mecanismos pelo qual dietas hipoproteicas levam ao desenvolvimento de menor número de néfrons está relacionado ao aumento na concentração de HIF-1? não degradado e nas proteínas da via de sinalização, e com a diminuição do fator transcripcional elF-4, o que inibiriam a resposta adaptativa ao ambiente adverso; inibindo, consequentemente, a maturação das células renais e a divisão de células progenitoras nefrogênicas. O estudo atual corrobora a premissa de que ninhadas de ratas expostas a baixa concentração de proteína na dieta durante a gestação expressam altos níveis de HIF-1? durante a organogênese, o que deixaria os fetos vulneráveis ao desenvolvimento renal comprometido Ver menos

Abstract: Fetal programming is the response of an embryo and fetus during the crucial gestation period to environment insults, such as undernutrition that could promote permanent morphological and physiological changes in later life. Maternal dietary protein restriction during whole pregnancy is associated with low fetal birthweight and leads to programmed kidney morphological and physiological changes. Previous studies have demonstrated that HIF-1? (Hypoxia Induced Factor) is known to be essential for organogenesis by regulating the expression of numerous factors involved in angiogenesis, cellular proliferation, and apoptosis; however, no direct link between maternal protein-restriction, HIF expression and, impaired nephrogenesis has been established. Therefore, in the current study, we considered the modulation of pro-apoptotic and anti-apoptotic factors during nephrogenesis since organogenesis depends upon a tight balance between proliferation, differentiation, and cell death. Pregnant rats on a low protein diet during pregnancy are shown to produce offspring with high lifelong blood pressure related to a decreased number of nephrons. One of the factors associated with reduced nephron formation is the activation of the HIF signaling pathway during nephrogenesis, which compromises not only the absolute amount of nephrons but the maturation of tubular cells. Therefore, this study aimed to determine the HIF signaling pathway's evolution during the nephrogenesis of rats submitted to a protein-restricted diet during pregnancy. Wistar rats were matched using the harem system, and pregnancy was confirmed by the presence of sperm in the vaginal smear. Confirmed pregnancy, dams were submitted to isocaloric standard protein chow (NP group; 17% of protein) or low-protein chow (LP group; 6% of protein) throughout gestation. On the 17th gestational day, male embryos were collected, and embryonic kidneys were analyzed by immunostaining. Increased HIF-1? immunoreactivity was found during nephrogenesis and increased protein expression of HIF-1? signaling pathway - HSP90, NOS2, along with the decreased expression of the transcriptional factor elF-4. Thus, we believe that the increased activation of the HIF-1? signaling pathway is associated with a decrease in the number of nephrons and the reduction of ureteric bud branch in rats submitted to a low-protein diet and, consequently, the development of diseases in adulthood, such as hypertension. Here, we hypothesized that one of the mechanisms by which low-protein diets develop fewer nephrons is related to the increase of the non-degraded HIF-1? and the decrease of the transcriptional factor elF-4 along with decreased proteins expression of HIF-1? pathway. These would inhibit the adaptive response to the adverse environment: consequently, the renal cells' maturation and inhibition of the division of the nephrogenic progenitors cells. For the first time in the literature, we show an increased expression of HIF-1? level in offspring form dams exposed to low-protein diet, which induces fetus vulnerability to impaired renal development Ver menos