Programação fetal por sacarina sódica: impacto sobre a saúde materna e na capacidade reprodutiva da prole masculina.

Abstract

Introdução: A hipótese da “programação fetal” defende que eventos ocorridos durante a vida intrauterina exerçam influência na patogênese de doenças na vida adulta. Fatores ambientais podem programar no indivíduo o surgimento precoce de doenças cardiovasculares e metabólicas. Atualmente, há um aumento no consumo de adoçantes artificiais associados a tratamentos para a perda de peso e no controle do diabetes, sendo a sacarina sódica um dos mais consumidos. Entretanto, durante a gestação e lactação, o uso de sacarina sódica é restrito, por ser permeável a placenta, interagindo com o concepto e, por compor o leite materno. Embora os efeitos do uso de adoçantes sobre o peso corpóreo e o metabolismo sejam bastante conhecidos, não há relatos de pesquisas que relacionam a programação fetal pelo uso de sacarina sódica com o desenvolvimento pós-natal do testículo. Desta forma, o presente estudo visa investigar a influência do uso da sacarina sódica e da glicose na saúde materna e reprodutiva dos descendentes machos. Material e métodos: Ratas Sprague Dawley foram alimentadas durante a prenhez e lactação com dieta padrão para roedores, água filtrada ad libitum e suplementadas com iogurte natural desnatado (Grupo Controle Iogurte, n= 9); iogurte natural desnatado adoçado com solução de glicose (Dinâmica®) a 5% (v/v) (Grupo Glicose, n= 10); iogurte natural desnatado adoçado com solução de sacarina sódica (Dinâmica®) a 0,3% (v/v) (Grupo Sacarina Sódica, n= 10). As dietas líquidas foram preparadas com a adição de 20mL de iogurte natural desnatado (Nestlé®) a 15mL de água filtrada, para ajuste de viscosidade. Durante a prenhez e lactação, Ratas Sprague Dawley receberam dieta líquida por 7 dias por semana. Após o desmame, entre o DPN70 aos DPN120, metade da prole recebeu as mesmas dietas durante 5 dias por semana.A outra metade recebeu dieta padrão para roedores, água filtrada ad libitum. Após a eutanásia, o fígado, o pâncreas, os testículos e os depósitos de gorduras foram removidos, dissecados e pesados. Os testículos foram processados de acordo com os protocolos histológicos, imunohistoquímicos e de Western Blotting. O desenvolvimento físico, a glicemia, a tolerância à glicose e à insulina, os níveis de enzimas antioxidantes, as concentrações plasmáticas de hormônios esteroides, a morfologia, produção diária e o tempo de trânsito dos espermatozoides também foram analisados. Resultados: Capítulo 2: Ratas Sprague Dawley expostas à sacarina sódica exibiram aumento na eficiência alimentar, resistência insulínica após o tratamento, diminuição no peso do fí gado e aumento no peso do pâncreas e gorduras retroperitoneais. Os descendentes de mães expostas à sacarina sódica apresentaram adiantamento no crescimento de pêlos, atraso na abertura dos olhos, maior distância anogenital no DPN20, baixo peso do fígado e aumento das gorduras epididimárias, retroperitoneias e cardíaca. Capítulo 3: A exposição dos animais à glicose e à sacarina sódica durante a vida intrauterina resultou na descamação do epitélio seminífero. Animais que foram expostos durante a vida fetal e adulta à glicose apresentaram menor coeficiente de eficácia alimentar, menor depósito de gordura, diminuição do espaço luminal e no diâmetro tubular, aumento do espaço intersticial, do fluído testicular, das concentrações plasmáticas de testosterona e estradiol, além da expressão aumentada de AR, maior produção espermática, menor contagem de espermatozoides e menor tempo de trânsito no epidídimo. Os animais suplementados com sacarina sódica demonstraram diminuição no coeficiente de eficácia alimentar e no peso das gorduras retroperitoneais, maior depósito de gordura cardíaca, fluído testicular aumentado, diminuição da concentração plasmática de testosterona, aumento da expressão de AR e da quantificação de PCNA, diminuição da expressão de PCNA, aumento da produção espermática e menor tempo de trânsito na região de cabeça e corpo do epidídimo. Conclusões: As respostas adaptativas confirmam a existência de programação fetal por consumo de sacarina sódica e glicose. Essas adaptações foram demonstradas pelas alterações metabólicas e morfofuncionais confirmadas pela: predisposição ao diabetes; interferência da sacarina sódica nas alterações dos níveis plasmáticos de testosterona e estradiol; queda na produção espermática nos animais programados com sacarina sódica e glicose.

Introduction: The "fetal programming" hypothesis argues that events that occur during intrauterine life have an influence on the pathogenesis of diseases in adulthood. Environmental factors can program in the individual the early onset of cardiovascular and metabolic diseases. Currently, there is an increase in the consumption of artificial sweeteners associated with treatments for weight loss and diabetes control, with sodium saccharin being one of the most consumed. However, during pregnancy and lactation, the use of sodium saccharin is restricted, since it is permeable to the placenta, interacting with the conceptus, and for composing breast milk. Although the effects of the use of sweeteners on the body weight and metabolism are well known, there are no reports of researches which relate fetal programming through the use of sodium saccharin to the postnatal development of the testis. Thus, the present study aims to investigate the influence of the use of sodium saccharin and glucose on the maternal and reproductive health of male offspring. Material and methods: Dams Sprague-Dawley rats were fed during pregnancy and lactation with a standard chow for rodents, filtered water ad libitum and supplemented with low-fat plain yogurt (Yogurt Control Group, n = 9); low-fat plain yogurt sweetened with 5% (v/v) glucose solution (Dinâmica®) (Glucose Group, n = 10); low-fat plain yogurt sweetened with 0.3% (v/v) sodium saccharin solution (Dinâmica®) (Sodium Saccharin Group, n = 10). The liquid diets were prepared with the addition of 20mL of low-fat plain yogurt (Nestlé®) to 15mL of filtered water, for viscosity adjustment. During the pregnancy and lactation, Dams Sprague-Dawley received a liquid diet during 7 days a week. After weaning, between DPN70 to DPN120, half of the offspring received the same diets during 5 days a week. The other half received a standard diet for rodents, filtered water ad libitum. After euthanasia, the liver, pancreas, testis and fat deposits were removed, dissected and weighed. The testes were processed according to histological, immunohistochemical and Western Blotting protocols. Physical development, blood glucose, glucose and insulin tolerance, antioxidant enzyme levels, plasma concentrations of steroid hormones, morphology, daily production and sperm transit time were also analyzed. Results: Chapter 2: Dams Sprague-Dawley exposed to sodium saccharin exhibited an increase in feed efficiency, insulin resistance after the treatment, a decrease in liver weight and an increase in the weight of the pancreas and retroperitoneal fats. The offspring of mothers exposed to sodium saccharin showed an advancement in hair growth, delayed opening of the eyes, greater anogenital distance in the DPN20, smaller weight of the liver and increased epididymal, retroperitoneal and cardiac fats. Chapter 3: Exposure of animals to glucose and sodium saccharin during intrauterine life resulted in the desquamation of the seminiferous epithelium. Animals which were exposed during fetal and adult life to glucose had a lower coefficient of feed efficiency, smaller fat deposits, decreased luminal space and tubular diameter, increased interstitial space, increased testicular fluid, decreased testosterone and estradiol concentrations, in addition to increased expression of AR, higher sperm production, lower sperm count and shorter transit time in the epididymis. The animals supplemented with sodium saccharin showed a decrease in the coefficient of feed efficiency and in the weight of retroperitoneal fat, a greater deposit of cardiac fat, increased testicular fluid, a decrease in plasma testosterone concentration, an increase in the AR expression and in the quantification of PCNA, a decrease in expression of PCNA, increased sperm production and shorter transit times in the head and body region of the epididymis.Conclusions: Adaptive responses confirm the existence of fetal programming due to the consumption of sodium saccharin and glucose. These adaptations were demonstrated by the metabolic and morphofunctional changes confirmed by a predisposition to diabetes; interference of sodium saccharin in the changes in plasma testosterone and estradiol levels; decline in the sperm production in animals programmed with sodium saccharin and glucose.