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Disruption of glutamate homeostasis in the brain of rat offspring induced by prenatal and early postnatal exposure to maternal high-sugar diet

Artigo de periódico
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Disruption of glutamate homeostasis in the brain of rat offspring induced by prenatal and early postnatal exposure to maternal high-sugar diet
2022
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Hoja de publicación

Nome da publicação: Disruption of glutamate homeostasis in the brain of rat offspring induced by prenatal and early postnatal exposure to maternal high-sugar diet

Autores: Jozef Mizera, Bartosz Pomierny, Anna Sadakierska-Chudy, Beata Bystrowska, Lucyna Pomierny-Chamiolo

Fuente: Nutrients

Publicado en: 2022

Tipo de archivo: Artigo de periódico

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Resumen

A high-calorie diet has contributed greatly to the prevalence of overweight and obesity worldwide for decades. These conditions also affect pregnant women and have a negative impact on the health of both the woman and the fetus. Numerous studies indicate that an unbalanced maternal diet, rich in sugars and fats, can influence the in utero environment and, therefore, the future health of the child. It has also been shown that prenatal exposure to an unbalanced diet might permanently alter neurotransmission in offspring. In this study, using a rat model, we evaluated the effects of a maternal high-sugar diet on the level of extracellular glutamate and the expression of key transporters crucial for maintaining glutamate homeostasis in offspring. Glutamate concentration was assessed in extracellular fluid samples collected from the medial prefrontal cortex and hippocampus of male and female offspring. Analysis showed significantly increased glutamate levels in both brain structures analyzed, regardless of the sex of the offspring. These changes were accompanied by altered expression of the EAAT1, VGLUT1, and xc− proteins in these brain structures. This animal study further confirms our previous findings that a maternal high-sugar diet has a detrimental effect on the glutamatergic system.

Resumen traducido por

Uma dieta hipercalórica tem contribuído muito para a prevalência de sobrepeso e obesidade em todo o mundo há décadas. Estas condições também afectam as mulheres grávidas e têm um impacto negativo na saúde da mulher e do feto. Numerosos estudos indicam que uma dieta materna desequilibrada, rica em açúcares e gorduras, pode influenciar o ambiente intra-uterino e, portanto, a saúde futura da criança. Também foi demonstrado que a exposição pré-natal a uma dieta desequilibrada pode alterar permanentemente a neurotransmissão na prole. Neste estudo, utilizando um modelo de rato, avaliamos os efeitos de uma dieta materna rica em açúcar no nível de glutamato extracelular e na expressão de transportadores-chave cruciais para a manutenção da homeostase do glutamato na prole. A concentração de glutamato foi avaliada em amostras de líquido extracelular coletadas do córtex pré-frontal medial e do hipocampo de descendentes masculinos e femininos. A análise mostrou níveis significativamente aumentados de glutamato em ambas as estruturas cerebrais analisadas, independentemente do sexo da prole. Essas alterações foram acompanhadas por expressão alterada das proteínas EAAT1, VGLUT1 e xc− nessas estruturas cerebrais. Este estudo com animais confirma ainda mais nossas descobertas anteriores de que uma dieta materna rica em açúcar tem um efeito prejudicial no sistema glutamatérgico.

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