Análise in vivo da relação entre hipóxia e estresse oxidativo sobre o desenvolvimente embriofetal do pâncreas de descendentes de ratas diabéticas

Abstract

In diabetic pregnancy, hyperglycemia may impair embryonic development by a combination of hypoxia and oxidative stress. Therefore, we hypothesized that a combination of these factors was involved in the impaired pancreatic development in the offspring. Thus, the objective of the present study was to evaluate maternal oxidative stress and hypoxia status on fetal pancreatic development in hyperglycemic conditions. Wistar rats were randomly assigned into three groups: control (C); mild diabetes (MD) and severe diabetes (SD). Diabetes was induced by the beta-cytotoxic drug (streptozotocin) in rats. The female rats were mated and at days 18 (early period of maximum fetal development) and 21 (at term) of pregnancy the maternal hyperglycemia, hypoxia and oxidative stress markers were evaluated. In the fetus, the pancreatic islets were analyzed. The results showed alterations in pancreatic hormone triad (insulin, glucagon and somatostatin), beta cell marker (PDX-1), proliferation (ki67) and apoptosis (caspase-3), which were more pronounced in the SD group. Furthermore, the morphology of the fetal pancreatic islets was clearly changed. There was a positive correlation between blood glucose, oxidative stress and hypoxia of the mothers and the reduction in the number of islets and number of cells per islet in the fetuses from the diabetic groups. Therefore, oxidative stress and hypoxia induced by maternal hyperglycemia led to impairment of fetal pancreatic development. These observations indicate that a rigid glycemic control in diabetic pregnancy is required to prevent the embryofetal and perinatal complications

Durante a gravidez diabética, a hiperglicemia materna pode prejudicar o desenvolvimento embrionário por uma associação de hipóxia e estresse oxidativo. Deste modo, nossa hipótese é de que a combinação desses mecanismos esteja envolvida no desenvolvimento pancreático alterado. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do estresse oxidativo e hipóxia no organismo materno sobre o desenvolvimento pancreático fetal em condições hiperglicêmicas. Foram utilizados ratos da linhagem Wistar que foram aleatoriamente distribuídos em: Controle (C); Diabete moderado (DM) e Diabete grave (DG). O diabete foi induzido em ratos pela administração de streptozotocin. As ratas foram acasaladas e, no 18º e 21º dias de prenhez, foram avaliados parâmetros como hiperglicemia e marcadores de hipóxia e de estresse oxidativo maternos. Nos mesmos momentos, os fetos foram coletados para análise das ilhotas pancreáticas. Foram encontradas alterações na tríade hormonal (insulina, glucagon e somatostatina) e marcadores de proliferação celular (PDX-1 e ki67) e morte celular (caspase-3). Essas alterações foram mais evidentes nos fetos advindos do grupo diabete grave. Além disso, a morfologia das ilhotas pancreáticas fetais e localização correta das células endócrinas foram claramente alteradas. Também houve correlação positiva entre glicemia, estresse oxidativo e hipóxia no organismo materno dos grupos diabéticos. Estes mecanismos também foram positivamente correlacionados com a redução no número de ilhotas e de células por ilhota nos descendentes. Portanto, a presença de estresse oxidativo e hipóxia, induzidos por alterações glicêmicas maternas, causou prejuízo no desenvolvimento pancreático fetal. Este fato demonstra que é necessário um rígido controle glicêmico materno para prevenir complicações embriofetais e perinatais