Consumo perigestacional de alcohol y anomalías cardíacas embrio-fetales y vasculares placentarias : expresión del sistema VEGF en modelo murino

• Autores: Ventureira, Martín Ricardo
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cebral, Elisa
• Materia: ALCOHOL; PERIGESTACIONAL; EMBRION; FETO; CORAZON; PLACENTA; VEGF; KDR; RATON; ALCOHOL; PERIGESTACIONAL; EMBRYO; FETUS; HEART; PLACENTA; DECIDUA; VEGF; KDR; MOUSE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El consumo materno de alcohol durante la gestación produce los Desórdenes del Espectro del Alcohol Fetal, caracterizado por malformaciones congénitas y retraso del crecimiento. El objetivo fue conocer, en modelo murino, el impacto de la ingesta perigestacional de alcohol hasta la organogénesis sobre el desarrollo cardiaco embrionario y placentario, y los efectos cardiacos fetales a largo plazo luego del cese de la ingesta de alcohol, analizando la expresión /actividad del sistema angiogénico del Factor de Crecimiento del Endotelio Vascular (VEGF). Luego de la administración de etanol al 10 % a hembras de ratón desde antes de la preñez y hasta el día 10 de gestación (D10), o luego del cese de la ingesta al día 10 y continuando con la gestación hasta el 13 de gestación (D13), se plantearon los siguientes objetivos: 1) estudiar la morfogénesis y crecimiento embrio-fetal y el desarrollo y funcionalidad cardiaca, analizando si posibles cardiopatías embrio-fetales se vinculan con estrés oxidativo, 2) analizar la expresión y actividad del sistema de VEGF y KDR (receptor 2 de VEGF) en el corazón embrio-fetal, y evaluar la respuesta angiogénica dada por la expresión y actividad de efectores como las metaloproteasas (MMPs) y la Óxido Nítrico Sintasa (NOS), 3) analizar los efectos histopatológicos placentarios y el sistema VEGF/receptor en el laberinto al D10 y D13, observando potenciales alteraciones del desarrollo del tejido materno (decidua) como causa de posibles cambios en la vascularización placentaria temprana. Sin modificarse el peso materno ni detectarse reabsorción embrionaria, la ingesta perigestacional de alcohol indujo retraso del desarrollo al D10 y alteraciones morfológicas embrio-fetales al D10 y D13. El corazón de embriones y fetos de hembras tratadas (HT), vs el de las controles (HC), presentó desorganización tisular y miocardio aurículo-ventricular hipotrófico en la mayoría de los fetos de las HT. Este efecto fue asociado a menor proliferación y aumento de apoptosis miocardiocítica. En los fetos de las HT, vs los de las HC, se detectó alteración en la frecuencia cardiaca (latidos/minuto), relacionada con desorganización de las miofibrillas y anomalías mitocondriales del miocardiocito. A pesar de la restricción de la ingesta de alcohol desde el D10 al D13, se detectó estrés oxidativo en los fetos de las HT, por lo que se incrementó la nitración proteica, la lipoperoxidación y la actividad antioxidante de la superóxido dismutasa. El análisis de la expresión del sistema angiogénico VEGF-receptores mostró disminución de VEGF y alteraciones en la activación del receptor KDR en corazón embrio-fetal de las HT, resultando en el aumento de la actividad MMP-2 y NOS en el corazón fetal. Dada la interrelación angiogénica-vascular del eje cardiaco-placentaria, se estudió el desarrollo de la cara fetal de la placenta (laberinto) al D10 y D13 en las HT vs HC. Al D10, se observó escasa vascularización del laberinto y disminución de la expresión de VEGF. Sin embargo, aunque persistió la disminución del desarrollo del laberinto, en función del aumento del área de la zona de unión, en la placenta de las HT al D13, la expresión de VEGF se incrementó, alteración que podría estar relacionada con vasculopatía materno-fetal. Se concluye que el consumo perigestacional de alcohol hasta la organogénesis temprana induce cardiopatía embrionaria, la que se perpetúa hasta fase fetal. Estas alteraciones cardiovasculares, unidas a las anomalías de la vascularización y desarrollo del laberinto placentario, se vincularon con alteración de la expresión y actividad del sistema VEGF-receptores (desbalances en la activación del sistema de MMPs y nitridérgico) por la exposición directa a alcohol durante la primera mitad de la gestación murina (D10) y/o, indirectamente, por inducción de estrés oxidativo en los embriones y fetos de madres tratadas perigestacionalmente hasta la gestación temprana.
Maternal alcohol consumption during gestation induces the Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASD), characterized by congenital malformations and growth retardation. The objective was to know, in a murine model, the impact of perigestational alcohol ingestion up to organogenesis on the embryo cardiac and placental development, and the fetal cardiac effects at long term after cessation of alcohol ingestion, analyzing the expression and activity of the angiogenic system of the Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF). After perigestational administration of ethanol 10 % to female mice, before pregnancy and up to gestational day 10 (D10), or after cessation of alcohol ingestion at D10 and continuing up to gestational day 13 (D13), the following objectives were proposed: 1) to study the embryo-fetal morphogenesis and growth and the cardiac development and functionality, analyzing possible relations between embryo-fetal cardiopathies and oxidative stress; 2) to analyze the expression and activity of VEGF and KDR (receptor 2 of VEGF) system in the embryo-fetal heart, and to evaluate the angiogenic response through the analysis of the expression and activity of effectors such as metalloproteinases (MMPs) and Nitric Oxide Synthase (NOS); 3) to assess the histopathological effects on the placenta and the VEGF system in the labyrinth at D10 and D13, observing the potential alterations in the maternal tissue (decidua) development as cause of possible changes in early placental vascularization. Without changes in the maternal weight or in embryonic resorption, perigestational alcohol intake induced developmental delay at D10 and embryo-fetal morphological alterations at D10 and D13. The hearts of embryos and fetuses of treated females (TF), compared to control ones (CF), presented tissue disorganization and hypotrophy of auricular and ventricular myocardial wall in the majority of TF fetuses. This effect was associated with a reduced proliferation and elevated apoptosis of myocardiocytes. In the fetuses from TF, vs those of CF, alteration of heart rate (beats/minute) was detected, that was related to myocardiocyte disorganization of the myofibrils and mitochondrial abnormalities. Despite cessation of alcohol exposure since D10 to D13, oxidative stress was detected in TF fetuses, by increased protein nitration, lipoperoxidation and increased activity of Superoxide Dismutase. The expression of the VEGF-receptor angiogenic system showed a reduction of VEGF and alterations in the activation of KDR in hearts of embryos and fetuses from TF, resulting in the elevated activity of MMP-2 and NOS in the fetal heart. Given the vascular-angiogenic interrelation of the cardio-placental axis, the development of the fetal face of the placenta (labyrinth) was analyzed at D10 and D13. At D10, labyrinth showed a poor vascularization and reduced VEGF expression. Even though the reduced labyrinth persisted, in correlation with an augmented junctional zone, the expression of VEGF was elevated in placentas from TF at D13 that could be related with the maternal-fetal vasculopathies. In conclusion, perigestational alcohol consumption up to early organogenesis induces embryonic cardiopathy, which was perpetuated up to fetal stages. These cardiovascular alterations, in association with anomalies of vascularization and development of labyrinth, were linked with alteration of the expression and activity of VEGF system (unbalances in MMPs and NOS activity), by direct alcohol exposure during the first half of gestation (D10) and/or, indirectly, by the induction of oxidative stress in the embryos and fetuses from alcohol exposed dams during the perigestational period up to early gestation.
Fil: Ventureira, Martín Ricardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.