Πειραματική μελέτη των επιπτώσεων μιας υπερλιπιδικής δίαιτας κατά την προεφηβική περίοδο στις νευροενδοκρινικές αλληλεπιδράσεις για την ρύθμιση του ενεργειακού ισοζυγίου, της απάντησης στο στρες και της αναπαραγωγής

Abstract

The study was designed to investigate the metabolic, neuroendocrine and behavioral changes that appear due to the high intake of saturated fat in a young age. Wistar rats of both sexes were used, to which a control or high fat (HF) diet was administered for the periods: from weaning to puberty or adulthood, as well as a combination of the two diets with puberty onset as the time point of the "switch". Animals were checked behaviorally in the following tests: Forced swim, Open filed and Morris water maze in puberty onset as well as in adulthood. Groups of animals were also submitted to the forced swim stress in puberty onset and killed 4 hours later. Body weights, food intake, puberty onset, reproductive organs' weight and other tissues were collected. Leptin, insulin, corticosterone levels in plasma were measured as well as their receptors in hypothalamus/hippocampus. Glucose levels were also measured. HF diet did not cause obesity for the time administered. There was no difference in the caloric intake between the groups. The consequences of HF diet in males were seen in adulthood where they had lighter testis/epididymis. HF females had an earlier onset of puberty and heavier ovaries/uterus. The metabolic axis was influenced mostly in HF males: an early homeostatic mechanism in puberty onset (high leptin levels) was observed, while in adulthood leptin resistance was evident (high leptin levels, lower ObR). The ΗΡΑ axis was influenced in females: they had heavier adrenals at puberty onset, high basal ΗΡΑ axis activity (high corticosterone levels, low GR levels in hippocampus-hypothalamus) and a "depressive like" behavior in puberty onset. Also females had a low ΗΡΑ axis response after the stress. A diet high in saturated fat during childhood/puberty can change peripheral and central metabolic regulators and alter behavior in rats is a sexually dimorphic manner. Those changes can be considered as early signs of future pathologies such as obesity, diabetes and depression.

Η μελέτη σχεδιάστηκε ώστε να εξετάσει τις μεταβολικές, νευροενδοκρινικές και συμπεριφορικές αλλαγές που παρουσιάζονται λόγω πρόσληψης αυξημένου κορεσμένου λίπους σε νεαρή ηλικία. Χρησιμοποιήθηκαν επίμυες Wistar και των δύο φύλων στους οποίους χορηγήθηκε κανονική σε λιπαρά ή υπερλιπιδική δίαιτα (HF) για τα διαστήματα: από τον απογαλακτισμό μέχρι την εφηβεία ή την ενήλικη ζωή, καθώς και συνδυασμός των δύο διαίτων με σημείο αλλαγής της δίαιτας η έναρξη της ήβης. Τα ζώα ελέγχθηκαν συμπεριφορικά στις δοκιμασίες εξαναγκασμένης κολύμβησης, ανοικτού πεδίου και υδάτινου λαβύρινθου κατά Morris στην έναρξη της ήβης και την ενήλικη ζωή. Επιπροσθέτως, ομάδες υποβλήθηκαν στην έναρξη της ήβης σε εφάπαξ στρες κολύμβησης και θανατώθηκαν 4 αργότερα. Το βάρος των ζώων, η πρόσληψη τροφής, η έναρξη της ήβης, τα βάρη αναπαραγωγικού και άλλων ιστών συνελέγησαν για όλα τα ζώα. Οι συγκεντρώσεις λεπτίνης, ινσουλίνης και κορτικοστερόνης προσδιορίστηκαν στο αίμα και τα επίπεδα των υποδοχέων τους σε υποθάλαμο/ιππόκαμπο. Επίσης μετρήθηκε η γλυκόζη πλάσματος. Η HF δίαιτα δεν προκάλεσε παχυσαρκία στο διάστημα χορήγησης. Δεν παρατηρήθηκε διαφορά στην θερμιδική κατανάλωση τροφής ανάμεσα στις δυο δίαιτες. Στα HF αρσενικά οι επιπτώσεις στο αναπαραγωγικό ήταν εμφανείς στην ενήλικη ζωή (μικρότερο βάρος όρχεων επιδιδυμίδας). Τα HF θηλυκά είχαν πρωιμότερη έναρξη ήβης και μεγαλύτερο βάρος ωοθηκών/μήτρας. Ο μεταβολικός άξονας επηρεάστηκε κυρίως στα HF αρσενικά όπου παρατηρήθηκε ένας πρώιμος ομοιοστατικός μηχανισμός στην ήβη (αυξημένη λεπτίνη), ενώ παρατηρήθηκε αντίσταση στη λεπτίνη στον υποθάλαμο των ενήλικων ζώων (αυξημένα λεπτίνη, μείωση ObR). Ο ΥΥΕ άξονας επηρεάστηκε κυρίως στα HF θηλυκά που παρουσίασαν: Πρώιμη ωρίμανση (βαρύτερα επινεφρίδια στην έναρξη της ήβης, υπέρ-ενεργοποίηση του άξονα σε συνθήκες ηρεμίας (αυξημένη κορτικοστερόνη, μειωμένοι GR σε ιππόκαμπο-υποθάλαμο) και καταθλιπτικού τύπου συμπεριφορά στην έναρξη ήβης. Επίσης τα HF θηλυκά είχαν μειωμένη ενεργοποίηση του ΥΥΕ άξονα μετά το στρες. Η διατροφή με δίαιτα πλούσια σε κορεσμένα λίπη κατά τη διάρκεια της παιδικής και εφηβικής ηλικίας μπορεί να διαταράξει μακρόχρονα περιφερικούς και κεντρικούς μεταβολικούς ρυθμιστές και να τροποποιήσει τη συμπεριφορά στους επίμυες με ένα φυλετικά διμορφικό τρόπο (σύστημα λεπτίνης: αρσενικά/ΥΥΕ άξονας: θηλυκά). Οι παρατηρηθείσες αλλαγές μπορεί να αποτελούν πρώιμους δείκτες για μελλοντικές παθολογίες, όπως η παχυσαρκία, ο διαβήτης και η κατάθλιψη.