Diskussion

Dette arbejde viser, at kvindelige afkom fra mødre med alvorlig hyperglykæmi under drægtighed og amning har lav fødselsvægt og lav vægt ved fravænning, ud over ændringer i bugspytkirtlens struktur som voksne. For første gang viser vi, at moderens brug af hørfrøolie havde gavnlige virkninger på det kvindelige afkom fra diabetiske mødre, såsom at undgå hypertrofi og forbedre ekspressionen af β-cellerne i pancreasets ølceller.

En meget almindelig skade, der ses i tilfælde af alvorlig hyperglykæmi hos moderen, er lav fødselsvægt (Holemans et al. 2003; Fetita et al. 2006; Song et al. 2012), hvilket stemmer overens med vores resultater, hvor det kvindelige afkom fra HG diabetiske mødre var lettere end CG, såvel som FOG. Den lave fødselsvægt kan forklares ved, at fosteret under graviditeten hos de diabetiske mødre konfronteres med alvorlig intrauterin hyperglykæmi, hvilket inducerer føtal islethypertrofi og β-cellehyperaktivitet, et fænomen, der kan resultere i tidlig hyperinsulinæmi. Denne overstimulering af føtale β-celler begrænser deres tilpasning, så de bliver udtømt for insulinkorn og ude af stand til at udskille insulin. β-cellernes udmattelse resulterer i føtal hypoinsulinæmi. Hypoinsulinæmi og et reduceret antal insulinreceptorer i målcellerne fører til en reduktion i den føtale glukoseoptagelse. Væksten af den føtale proteinmasse undertrykkes, og den føtale proteinsyntese er konsekvent nedsat, hvilket fører til en føtal mikrosomi. Den postnatale udvikling er forsinket, og disse afkom forbliver små i voksenalderen (Holemans et al. 2003; Yessoufou & Moutairou 2011).

Epidemiologiske og eksperimentelle undersøgelser har rapporteret, at tilskud af fiskeolie, en kilde til n-3 PUFA, når den gives under graviditeten, kan øge fødselsvægten og dermed reducere risikoen for at udvikle kroniske sygdomme i voksenalderen (McGregor et al. 2001; Olafsdottir et al. 2005). Nogle mekanismer kan forklare denne fordel; blandt dem er det postuleret, at DHA’s vasodilaterende effekt øger den intrauterine placentaflow (Rogers et al. 2004) og dermed den hurtige tilførsel af næringsstoffer og ilt til fosteret, hvilket fremkalder stigningen i fødselsvægt. Effektiviteten af omdannelsen af ALA til dets langkædede derivater er fortsat kontroversiel og kræver yderligere omfattende videnskabelig forskning. Nogle undersøgelser på mennesker ved hjælp af stabile isotoper tyder på, at størstedelen af ALA fra kosten let β-oxideres og anvendes som energisubstrat, idet den enzymatiske omdannelse til EPA (0,2 a 8 %) og DHA (<0,05 a 4 %) er begrænset (Burdge 2006; Plourde & Cunnane 2007). Omvendt skal n-3 fra hørfrøolie i modsætning til fiskeolie, som allerede har DHA dannet i sin sammensætning, omdannes til EPA og DHA, og på grund af dette skete den vægtforøgelse, der var forventet i FOG, ikke, fordi tilførslen af DHA var lavere i denne gruppe.

Ved fravænning, dag 21, var alle hunafkom fra diabetiske mødre stadig lettere end CG. Guarda et al. (2014) tilbød fedtholdig kost med hørfrøolie til raske Wistar-rotter under amning og observerede også lav vægt af han- og hunafkom ved fravænning sammenlignet med afkom af mødre, der indtog kontrolkost. Administrationen af fedtholdig kost med 19 % hørfrøolie under laktation ændrede mælkens sammensætning med et lavere indhold af kolesterol og triacylglycerol, og derfor konkluderede de, at den lave vægt ved fravænning skyldtes denne faktor. Da vores dyr også fik fedtholdigt foder med hørfrøolie under laktationen, konkluderer vi, at denne ændring også fandt sted i mælken. En anden årsag er, at streptozotocin, der anvendes til at fremkalde diabetes hos rotter, fører til en nedsat evne i mælkekirtlen til at syntetisere fedtsyrer, hvilket fører til en lavere mængde i mælken (Jackson et al. 1994; Blondeau et al. 2011). På grund af dette kan ændringer i mælkens sammensætning have bidraget til den væksthæmning, der er observeret efter fødslen hos afkom af mødre med hyperglykæmi.

Et forholdsvis hyppigt fænomen, der observeres i tilfælde af intrauterin vækstbegrænsning, er accelereret postnatal vækst (catch-up) for at kompensere for den lave fødselsvægt. Derved bliver dyrene mere modtagelige for øget risiko for at udvikle type 2-diabetes og metabolisk syndrom i voksenalderen (Hales & Ozanne 2003). Hunnerne i de to grupper af diabetiske mødre, som var lettere ved fravænning end CG, formåede at matche deres vægt med CG på deres 70. dag, idet de genvandt deres vækstkurve, så den lignede CG, selv ved at indtage den samme mængde mad, hvilket indikerer en mulig catch-up efter fravænning.

Med hensyn til fødeindtagelse observerede vi, at tilføjelsen af hørfrøolie til den fedtholdige kost ikke påvirkede afkommets fødeindtagelse gennem hele livet. For disse afkom forventedes en stigning i fødeindtagelsen, som forårsager fedme og insulinresistens på lang sigt. Føtal hyperinsulinæmi bidrager til dysfunktion af centrale kritiske/essentielle veje for normal udvikling af de hypothalamiske neurale netværk for energibalance (Plagemann 2011). Selv om der ikke blev observeret nogen signifikante forskelle, spiste kvindelige HG-afkom 14 % mere mad end CG, hvilket indikerer en mulig stigning i ekspressionen af orexigene peptider og et fald i ekspressionen af anorexigene peptider som følge af de ændringer, der er forårsaget af føtal hyperinsulinæmi.

Dyremodeller har på overbevisende vis vist, at diabetes kan overføres ved intrauterin eksponering for moderens hyperglykæmi. Maternel hyperglykæmi i kritiske udviklingsperioder er blevet forbundet med en nedsat insulinsekretion som svar på administration af glukose (Fetita et al. 2006), Men i denne undersøgelse påvirkede alvorlig maternel hyperglykæmi ikke glukosetolerance hos kvindelige afkom, når den blev målt 180 dage efter fødslen. Det samme resultat blev fundet af Zhao & Weiler 2010), hvor moderens hyperglykæmi ikke påvirkede glukosetolerancen hos afkommet af Sprague Dawley-rotter, hos begge køn, ved tre måneders alderen. I lighed med vores undersøgelse observerede Song et al. (2012), at når de blev holdt på standard chow-diæt, udviste afkom fra diabetiske mødre relativt normal glukosetolerance, hvilket lignede deres modstykker fra mødre med normal glukose. Som med OGTT fandt vi ingen forskelle mellem grupperne med hensyn til IpITT, en metode, der anvendes til at måle perifer insulinresistens, ved 180 dage. Blondeau et al. (2011) evaluerede glukosemetabolismen hos afkommet af Sprague Dawley med diabetes under drægtighed og amning ved 3, 6 og 12 måneder og fandt kun insulinresistens ved hjælp af IpITT-test ved 12 måneders levetid hos disse dyr. I lighed med vores resultater blev der ved 6 måneder ikke fundet nogen forskelle i IpITT-arealet under kurven mellem grupperne, men vi indså, at HG havde et areal under kurven, der var 8,9 % større end CG. Måske ville vi finde insulinresistens hos disse rotter, hvis undersøgelsen blev gennemført i længere tid.

Med hensyn til fastende glukose fandt Zeng et al. (2010) heller ingen forskelle i fastende glukoseniveauer mellem CG og afkommet fra Wistar-rotter med svær hyperglykæmi ved seks måneders alderen. Disse observationer stemmer overens med Blondeau et al. (2011), som observerede, at fastende glukose- og insulinniveauer var ens blandt hanafkom af diabetiske rotter og raske rotter i en alder af tre og seks måneder. I en anden undersøgelse, der evaluerede virkningerne af alvorlig hyperglykæmi på fasteglukose- og insulinniveauer hos hanrotter ved seks måneder, blev der ikke observeret nogen forskelle mellem de grupper, der stammede fra diabetiske mødre og kontrolmødre (Song et al. 2012). Vi understreger, at der i de fleste undersøgelser kun er analyseret hanafkom, hvilket gør det vanskeligt at sammenligne vores resultater med hanafkom af diabetiske rotter.

Det er beskrevet i litteraturen, at hyperplasi af bugspytkirteløer kan opstå som følge af hyperglykæmi hos moderen (Holemans et al. 2003; Fetita et al. 2006) gennem en mulig neogenese i den perinatale periode, som kan observeres i voksenalderen. Ved at analysere tætheden af pancreasøer i forsøgsgrupperne bemærkede vi, at grupperne ikke adskilte sig indbyrdes; dog øgede moderens hyperglykæmi antallet af pancreasøer i HG, idet hunnerne i denne gruppe havde 13,1 % flere pancreasøer end CG. Det er bemærkelsesværdigt, at brugen af hørfrøolie ikke førte til et øget antal øer, da hunnerne afkom fra denne gruppe har -17,6 % øer sammenlignet med HG.

I henhold til Remacle et al. (2007) har afkommet af diabetiske mødre hypertrofi af pancreasøer på grund af det hyperglykæmiske intrauterine miljø, hvilket resulterer i overstimulering af disse øer. Ved at analysere den gennemsnitlige diameter af pancreasøerne observerede vi, at denne var påvirket af moderens hyperglykæmi, hvor HG har en større diameter end CG. I modsætning hertil observerede Song et al. (2012), der studerede hanafkom fra Sprague Dawley-rotter med alvorlig hyperglykæmi under drægtighed og amning, ingen forskelle i størrelsen af pancreasøerne mellem grupper, der stammede fra diabetiske mødre, der blev fodret med en kontrolkød efter fravænning og kontrolmødre i seks måneders alderen. Vi fremhæver en større beskyttende effekt af hørfrøolie på evnen til at forhindre hypertrofi af pancreasøerne, fordi øernes diameter var mindre end hos HG og lignede CG ved 180 dage. Det er velkendt, at n-3 PUFA’er aktiverer de peroxisome proliferator-aktiverede receptorer (PPAR), og ekspressionen af isoformen PPAR γ i β-celler kontrollerer ekspressionen af gener, der er involveret i glukosemetabolismen. Derfor forventer vi, at n-3 reducerer basal overstimulering af pancreatiske β-celler, som forekommer hos afkommet af mødre med diabetes under graviditeten, fra fødslen til voksenalderen (Plagemann 2011), hvilket ikke fører til hypertrofi af øerne.

Det er blevet rapporteret i litteraturen, at når pancreasøer isoleres fra raske rotter, er procentdelen af små øer højere end procentdelen af store øer (MacGregor et al. 2006). Dette svarer til de resultater, der blev observeret i vores undersøgelse, hvor alle grupper af kvindelige afkom havde en højere procentdel af små øer. Ved sammenligning mellem grupperne blev det observeret, at HG havde en højere procentdel af store små øer og en lavere procentdel af små øer end CG ved 180 dage. Den største mængde store små øer hos HG skyldes den overstimulering, som disse øer blev udsat for under graviditeten, hvor de blev konfronteret med en alvorlig hyperglykæmi hos moderen som følge af behovet for at producere mere insulin. Denne tilstand førte til en forøgelse af deres celler og dermed til en forøgelse af øernes størrelse, og denne egenskab blev opretholdt indtil voksenalderen (Fetita et al. 2006; Remacle et al. 2007). Endnu en gang understreger vi effekten af brugen af hørfrøolie, fordi brugen heraf ikke har ført til denne situation, da FOG havde fordelingen i forhold til størrelsen af bugspytkirteløsninger svarende til CG.

Men selv om HG-dyrene viste øget numerisk tæthed af bugspytkirteløsninger og ølstørrelse, var den absolutte og relative vægt af bugspytkirtlen lavere end i de andre grupper. Holemans et al. (2003) rapporterede, at vægten af den føtale bugspytkirtel er nedsat hos afkom af diabetiske mødre, selv om procentdelen af endokrint væv er øget, hvilket bekræfter vores resultater og indikerer en lavere procentdel af exokrint væv på bekostning af mængden af endokrint væv. I lighed med CG viste FOG den samme absolutte og relative vægt af bugspytkirtlen, og alle parametre i forhold til den endokrine del var ækvivalente med dem, der blev set hos CG.

Store bugspytkirteløer, som findes hos HG-afkom, udskiller mindre insulin, og en forklaring kunne være, at disse har lavere beta-celleimmunodensitet pr. øl og mindre insulin pr. celle (Fujita et al. 2011; Huang et al. 2011). Vores resultater af insulinimmunodensitet bekræfter denne idé, fordi HG-afkommet viste lavere tæthed af immunfarvning sammenlignet med andre grupper samt nedsat beta-cellemasse. Endnu en gang observerede vi effekten af hørfrøolie til at undgå denne situation, fordi tætheden af immunfarvningen og beta-cellemassen var større end HG og svarende til CG. N-3 LCPUFA’er og deres metabolitter er naturlige ligander af PPAR γ (Edwards & O’Flaherty 2008; Calder 2012), og undersøgelser har vist, at de har direkte gavnlige virkninger på pancreatiske β-celler, såsom forbedringer af insulinsekretionskapaciteten i pancreasøer isoleret fra Wistar-rotter og hamster β-celle-stammer (Van Herpen & Schrauwen-Hinderling 2008). Vi tilskriver således den større ekspression af insulin i FOG sammenlignet med HG at være forbundet med dette forhold mellem LCPUFA og PPAR γ.