Discusión

Este trabajo muestra que las crías hembras de madres con hiperglucemia severa durante la gestación y la lactancia tienen bajo peso al nacer y al destete, además de cambios en la estructura pancreática cuando son adultas. Por primera vez, demostramos que el uso materno de aceite de linaza tuvo efectos beneficiosos en la descendencia femenina de madres diabéticas, como evitar la hipertrofia y mejorar la expresión de las células β de los islotes pancreáticos.

Una lesión muy común que se observa en los casos de hiperglucemia materna severa es el bajo peso al nacer (Holemans et al. 2003; Fetita et al. 2006; Song et al. 2012), lo que coincide con nuestros hallazgos, donde las crías hembras de madres diabéticas HG eran más ligeras que las CG, así como las FOG. El bajo peso al nacer puede explicarse por el hecho de que durante el embarazo de las madres diabéticas, el feto se enfrenta a una hiperglucemia intrauterina severa, que induce la hipertrofia de los islotes fetales y la hiperactividad de las células β, un fenómeno que puede dar lugar a una hiperinsulinemia temprana. Esta sobreestimulación de las células β fetales limita su adaptación, por lo que se quedan sin gránulos de insulina y son incapaces de secretarla. El agotamiento de las células β da lugar a la hipoinsulinemia fetal. La hipoinsulinemia y un número reducido de receptores de insulina en las células diana conducen a una reducción de la captación fetal de glucosa. El crecimiento de la masa proteica fetal se suprime y la síntesis proteica fetal disminuye constantemente, lo que conduce a una microsomía fetal. El desarrollo postnatal se retrasa, y estas crías siguen siendo pequeñas en la edad adulta (Holemans et al. 2003; Yessoufou & Moutairou 2011).

Estudios epidemiológicos y experimentales han informado de que la suplementación con aceite de pescado, una fuente de PUFA n-3, cuando se administra durante el embarazo, puede aumentar el peso al nacer y, por tanto, reducir las posibilidades de desarrollar enfermedades crónicas en la edad adulta (McGregor et al. 2001; Olafsdottir et al. 2005). Algunos mecanismos pueden explicar este beneficio; entre ellos, se postula que el poder vasodilatador del DHA aumenta el flujo placentario intrauterino (Rogers et al. 2004), y por tanto la avidez en el suministro de nutrientes y oxígeno al feto, lo que provoca el aumento del peso al nacer. La eficacia de la conversión del ALA en sus derivados de cadena larga sigue siendo controvertida y requiere más investigación científica exhaustiva. Algunos estudios en humanos que utilizan isótopos estables sugieren que la mayor parte del ALA de la dieta es fácilmente β-oxidado y utilizado como sustrato energético, estando limitada su conversión enzimática a EPA (0,2 a 8%) y DHA (<0,05 a 4%) (Burdge 2006; Plourde & Cunnane 2007). Por el contrario, a diferencia del aceite de pescado, que tiene DHA ya formado en su composición, el n-3 del aceite de linaza debe convertirse en EPA y DHA, y debido a esto, la ganancia de peso que se esperaba en el FOG no se produjo porque el suministro de DHA era menor en este grupo.

Al destete, día 21, todas las crías hembras de madres diabéticas seguían siendo más ligeras que el GC. Guarda et al. (2014) ofrecieron una dieta alta en grasas con aceite de linaza a ratas Wistar sanas durante la lactancia y también observaron un bajo peso de las crías macho y hembra al destete en comparación con las crías de las madres que consumieron la dieta control. La administración de una dieta rica en grasas con un 19% de aceite de linaza durante la lactancia modificó la composición de la leche, con un menor contenido de colesterol y triacilglicerol, por lo que concluyeron que el bajo peso al destete se debía a este factor. Como nuestros animales también recibieron una dieta rica en grasas con aceite de linaza durante la lactancia, concluimos que esta modificación también se produjo en la leche. Otra razón es que la estreptozotocina utilizada para inducir la diabetes en ratas conduce a una reducción de la capacidad de la glándula mamaria para sintetizar ácidos grasos, lo que lleva a una menor cantidad en la leche (Jackson et al. 1994; Blondeau et al. 2011). Debido a esto, los cambios en la composición de la leche pueden haber contribuido al retraso del crecimiento observado tras el nacimiento en las crías de madres con hiperglucemia.

Un fenómeno bastante frecuente observado en casos de restricción del crecimiento intrauterino es la aceleración del crecimiento postnatal (catch-up) para compensar el bajo peso al nacer. En consecuencia, los animales se vuelven más susceptibles a un mayor riesgo de desarrollar diabetes de tipo 2 y síndrome metabólico en la edad adulta (Hales & Ozanne 2003). Las hembras de los dos grupos de madres diabéticas, que eran más ligeras al destete que las del GC, consiguieron igualar su peso al del GC a los 70 días, recuperando su curva de crecimiento, dejándola similar a la del GC, incluso consumiendo la misma cantidad de alimento, lo que indica una posible recuperación tras el destete.

Respecto a la ingesta de alimentos, observamos que la adición de aceite de linaza a la dieta alta en grasas no afectó a la ingesta de alimentos de las crías a lo largo de la vida. Para estas crías, se esperaba un aumento de la ingesta de alimentos, que provoca obesidad y resistencia a la insulina a largo plazo. La hiperinsulinemia fetal contribuye a la disfunción de las vías críticas/esenciales para el desarrollo normal de las redes neuronales hipotalámicas para el equilibrio energético (Plagemann 2011). Aunque no se observaron diferencias significativas, las crías hembras de HG consumieron un 14% más de alimentos que las de CG, lo que indica un posible aumento de la expresión de péptidos orexigénicos y una disminución de la expresión de péptidos anorexigénicos como resultado de los cambios causados por la hiperinsulinemia fetal.

Los modelos animales han demostrado de forma convincente que la diabetes puede ser transmitida por la exposición intrauterina a la hiperglucemia materna. La hiperglucemia materna durante periodos críticos del desarrollo se ha relacionado con la reducción de la secreción de insulina en respuesta a la administración de glucosa (Fetita et al. 2006), Sin embargo, en este estudio, la hiperglucemia materna severa no afectó a la tolerancia a la glucosa en las crías hembras cuando se midió a los 180 días después del nacimiento. El mismo resultado fue encontrado por Zhao & Weiler 2010), donde la hiperglucemia materna no afectó a la tolerancia a la glucosa de las crías de ratas Sprague Dawley, en ambos sexos, a los tres meses de edad. De forma similar a nuestro estudio, Song et al. (2012) observaron que cuando se mantenían con una dieta estándar de chow, las crías de madres diabéticas mostraban una tolerancia a la glucosa relativamente normal, asemejándose a sus homólogos de madres con glucosa normal. Al igual que con la OGTT, no encontramos diferencias entre los grupos con respecto a la IpITT, un método utilizado para medir la resistencia periférica a la insulina, a los 180 días. Blondeau et al. (2011) evaluaron el metabolismo de la glucosa de las crías de Sprague Dawley con diabetes durante la gestación y la lactancia a los 3, 6 y 12 meses y encontraron resistencia a la insulina mediante la prueba IpITT solo a los 12 meses de vida de estos animales. De forma similar a nuestros resultados, a los 6 meses no se encontraron diferencias en el área bajo la curva de IpITT entre los grupos, pero nos dimos cuenta de que el HG tenía un área bajo la curva un 8,9% mayor que el GC. Tal vez si el estudio se llevara más tiempo, encontraríamos resistencia a la insulina en estas ratas.

Respecto a la glucosa en ayunas, Zeng et al. (2010) tampoco encontraron diferencias en los niveles de glucosa en ayunas entre el GC y las crías de ratas Wistar con hiperglucemia severa a los seis meses de edad. Estas observaciones coinciden con las de Blondeau et al. (2011), que observaron que los niveles de glucosa en ayunas y de insulina eran similares entre las crías macho de ratas diabéticas y las ratas sanas a los tres y seis meses de edad. Otro estudio, que evaluó los efectos de la hiperglucemia severa sobre los niveles de glucosa e insulina en ayunas en ratas macho a los seis meses, no observó diferencias entre los grupos procedentes de madres diabéticas y los de madres control (Song et al. 2012). Destacamos que en la mayoría de los estudios sólo se han analizado las crías macho, lo que dificulta la comparación de nuestros resultados con las crías macho de ratas diabéticas.

Se ha descrito en la literatura que la hiperplasia de los islotes pancreáticos puede producirse debido a la hiperglucemia materna (Holemans et al. 2003; Fetita et al. 2006) a través de una posible neogénesis durante el periodo perinatal, que puede observarse en la edad adulta. Analizando la densidad de islotes pancreáticos en los grupos experimentales observamos que los grupos no difieren entre sí; sin embargo, la hiperglucemia materna aumentó el número de islotes pancreáticos en el HG, ya que las hembras de este grupo tenían un 13,1% más de islotes pancreáticos que el GC. Cabe destacar que el uso de aceite de linaza no condujo a un mayor número de islotes, ya que las hembras descendientes de este grupo tienen un -17,6% de islotes en comparación con el GC.

Según Remacle et al. (2007), la descendencia de madres diabéticas tiene hipertrofia de islotes pancreáticos debido al ambiente intrauterino hiperglucémico, que resulta de la sobreestimulación de estos islotes. Analizando el diámetro medio del islote pancreático, observamos que éste se ve afectado por la hiperglucemia materna, donde el HG tiene un diámetro mayor que el CG. Por el contrario, Song et al. (2012), estudiando crías macho de ratas Sprague Dawley con hiperglucemia severa durante la gestación y la lactancia, no observaron diferencias en el tamaño del islote pancreático entre los grupos derivados de madres diabéticas alimentadas con un chow de control tras el destete y las madres control a los seis meses de edad. Destacamos un mayor efecto protector del aceite de linaza en la capacidad de prevenir la hipertrofia de los islotes pancreáticos, ya que los diámetros de los islotes eran menores que los de HG y eran similares a los de CG a los 180 días. Es bien sabido que los PUFAs n-3 activan los receptores activados por el proliferador de peroxisomas (PPAR) y la expresión de la isoforma PPAR γ en las células β controla la expresión de los genes implicados en el metabolismo de la glucosa. Por lo tanto, esperamos que los n-3 reduzcan la sobreestimulación basal de las células β pancreáticas, que se producen en la descendencia de madres con diabetes durante el embarazo, desde el nacimiento hasta la edad adulta (Plagemann 2011), no conduciendo a la hipertrofia de los islotes.

Se ha informado en la literatura que cuando se aíslan los islotes pancreáticos de ratas sanas el porcentaje de islotes pequeños es mayor que el porcentaje de islotes grandes (MacGregor et al. 2006). Esto es similar a los resultados observados en nuestro estudio, donde todos los grupos de crías hembras tenían un mayor porcentaje de islotes pequeños. Al comparar entre grupos, se observó que HG tenía un mayor porcentaje de islotes grandes y un menor porcentaje de islotes pequeños que CG a los 180 días. La mayor cantidad de islotes grandes en el HG se debe a la sobreestimulación que tuvieron estos islotes en el momento del embarazo, donde se enfrentó a una severa hiperglucemia materna como consecuencia de la necesidad de producir más insulina. Esta condición condujo al aumento de sus células y por lo tanto al aumento del tamaño del islote, y esta característica se mantuvo hasta la edad adulta (Fetita et al. 2006; Remacle et al. 2007). Una vez más, destacamos el efecto del uso del aceite de linaza, ya que su uso no ha conducido a esta situación, ya que el FOG tuvo la distribución relativa al tamaño del islote pancreático similar al CG.

Aunque los animales HG mostraron una mayor densidad numérica de islotes pancreáticos y tamaño de islotes, el peso absoluto y relativo del páncreas fue menor que en los otros grupos. Holemans et al. (2003) informaron de que el peso del páncreas fetal está disminuido en la descendencia de madres diabéticas, aunque el porcentaje de tejido endocrino está aumentado, lo que refrenda nuestros hallazgos e indica un menor porcentaje de tejido exocrino en detrimento de la cantidad de tejido endocrino. De forma similar al GC, el FOG mostró el mismo peso absoluto y relativo del páncreas, y todos los parámetros relativos a la parte endocrina fueron equivalentes a los observados en el GC.

Los islotes pancreáticos grandes, como los encontrados en la descendencia de HG, secretan menos insulina, y una explicación podría ser que estos tienen menor inmunodensidad de células beta por islote y menos insulina por célula (Fujita et al. 2011; Huang et al. 2011). Nuestros resultados de la inmunodensidad de la insulina corroboran esta idea, ya que las crías HG mostraron una menor densidad de inmunotinción en comparación con otros grupos, así como una menor masa de células beta. Una vez más, observamos el efecto del aceite de linaza para evitar esta situación, ya que la densidad de la inmunotinción y la masa de células beta fue mayor que la del HG y similar a la del GC. Los LCPUFAs N-3 y sus metabolitos son ligandos naturales de PPAR γ (Edwards & O’Flaherty 2008; Calder 2012), y los estudios han demostrado que tienen efectos beneficiosos directos sobre las células β pancreáticas, como mejoras en la capacidad secretora de insulina en islotes pancreáticos aislados de ratas Wistar y cepas de células β de hámsters (Van Herpen & Schrauwen-Hinderling 2008). Por lo tanto, acreditamos que la mayor expresión de insulina en FOG en comparación con HG está vinculada a esta relación entre LCPUFA y PPAR γ.