Dieta bogată în grăsimi a mamei poate provoca stres hepatic la făt

Studiul publicat în Liver International și-a propus să înțeleagă în ce mod dieta occidentală maternă poate influența dezvoltarea bolilor hepatice la descendenți, încă din stadiul fetal. Realizat în contextul creșterii îngrijorătoare a prevalenței bolilor metabolice la copii, studiul pune accent pe relația dintre acizii biliari, fibroză hepatică și modul în care acestea pot fi „programate” încă din viața intrauterină.
Steatohepatita metabolică (cunoscută acum sub termenul generic de MASLD - Boală hepatică steatotică asociată disfuncției metabolice) afectează un procent semnificativ de copii din Statele Unite (între ~10% și 34%). În formele pediatrice de MASLD, s-a observat că fibroza hepatică apare frecvent în zona periportală (spre deosebire de regiunea pericentrală observată la adulți). Anterior, s-a demonstrat că o dietă de tip occidental la mamă (mDTO), bogată în grăsimi și zaharuri simple, contribuie la creșterea riscului de steatohepatită metabolică la descendenți. Însă, nu era clar cum exact se inițiază și se perpetuează fibroza hepato-portală la urmași, încă din stadiul fetal și continuând după naștere.

Acizii biliari (AB) joacă un rol dublu: reglează homeostazia hepatică de lipide și glucoză (prin receptorul farnesoid X - FXR), dar pot și să inducă leziuni oxidative, inflamatorii și să activeze celulele stelate hepatice, dacă sunt în exces sau într-o compoziție nefavorabilă. Studiile pe primate și oameni arată că o dietă bogată în grăsimi și zaharuri simple poate deregla metabolismul AB și favoriza leziuni hepatice fibroase în zona portală.

Despre studiu

Modelul experimental și participanții

Studiul a folosit maimuțe japoneze (Macaca fuscata), ținute pe termen lung pe două tipuri de dietă:

• Dietă de control (DC): 14,7% calorii din grăsimi și conținut scăzut de zaharuri.  
• Dietă occidentală (DTO): 36,3% calorii din grăsimi, 10% fructoză și 8,8% zaharoză.

Femelele adulte au fost hrănite cu DTO (1-8 ani) sau DC și apoi au gestați pui (fetuși). La naștere, puii rămân alături de mame, iar după înțărcare (~7 luni), au fost randomizați în continuare la dietă de tip DC sau DTO, rezultând patru grupuri de descendenți până la vârsta de 3 ani:

• DC/DC: mamă cu dietă de control, pui cu dietă de control;  
• DC/DTO: mamă cu dietă de control, pui cu dietă occidentală după înțărcare;  
• DTO/DC: mamă cu dietă occidentală, pui transferați la dietă de control după înțărcare;  
• DTO/DTO: mamă cu dietă occidentală, pui menținuți pe dietă occidentală după înțărcare.

În total, analiza a inclus pui la vârsta de 3 ani (echivalent ~10 ani umani) și un cohort de fetuși la 130 de zile de gestație (gestația la maimuțele japoneze este de ~165 zile).

Date recoltate și metode

1. Evaluarea țesutului hepatic

• Colorații histologice (picrosirius red) pentru a vizualiza colagenul de tip I și III în secțiunile hepatice.  
• Imunohistochimie (IHC) și/sau RNAscope pentru detectarea unor markeri specifici: CK19 (marker pentru ductele biliare și reacția ductulară), ACTA2 (pentru activarea celulelor stelate hepatice - HSC), TIMP1 (implicat în stresul oxidativ și fibrogeneză).  
• Analize de colagen (hidroxiprolină) pentru conținutul total de colagen.  

2. Bilanț biochimic

• Profilul acizilor biliari în ficat și în ser (tehnici LC-MS/MS), inclusiv AB conjugați și neconjugați.  
• Teste ale funcției hepatice (ALT, AST, GGT, bilirubină totală), profil lipidic și glicemic (glucoză, insulină, trigliceride, colesterol).
• scRNA-seq din ficatul unor grupuri de pui pentru a identifica subpopulații de colangiocite și căile moleculare implicate.  

3. Analize transcriptomice

• RNA-seq de tip bulk pe țesut hepatic, pentru a evidenția genele implicate în metabolismul acizilor biliari și semnalizarea FXR.
• qPCR pentru confirmarea unor gene cheie în ficatul fetal (CYP7A1, CYP8B1, ABCB11, NR1H4/FXR, etc.).

Rezultate

Fibroză periportală și activarea celulelor stelate hepatice

• Puii expuși la dietă occidentală maternă (mDTO) au prezentat creșteri semnificative ale colagenului I și III în regiunea portală a ficatului, față de cei expuși la dietă de control matern (mDC).  
• Indicele de hidroxiprolină (marker global de colagen) a fost mai mare cu ~37% la grupul DTO/DC comparativ cu DC/DC.  
• Markerul ACTA2, asociat cu activarea HSC, a fost semnificativ crescut la puii cu mDTO, iar efectul a fost dublu mai puternic la cei DTO/DTO (adică mamă DTO și postînțărcare DTO).  
• Expresia concomitentă ACTA2 și TIMP1 (marker al activării HSC și fibrogenezei) a fost mai mare în grupurile expuse la DTO, sugerând fibroză activă periportală.

Reacție ductulară și proliferare colangiocitară

• CK19, o proteină care marchează ductele biliare și proliferarea colangiocitelor, a crescut semnificativ la puii expuși la mDTO.  
• Analiza scRNA-seq a arătat că colangiocitele la descendenții DTO/DC au un profil de expresie ce indică proliferare crescută, activare metabolică (cai de oxidație fosforilativă, producție de ATP) și căi de detoxifiere.  
• Se sugerează că această „reacție a ductul biliar (BDR)”, inițiat încă din perioada fetală, continuă până la vârsta juvenilă și susține progresia fibrozei periportale.

Dereglarea acizilor biliari în ficat și ser

La puii de 3 ani:

• Dieta post-înțărcare DTO (pîDTO) a crescut semnificativ conținutul total de acizi biliari în ficat, fără efect major al dietei materne.  
• Au crescut proporțiile AB conjugați cu glicină (de ex. GDCCA, GDCA) și taurină (TDCCA, TUDCA), iar TCA a scăzut relativ.  
• În ser, atât mDTO, cât și pîDTO au crescut concentrațiile totale de acizi biliari; AB conjugați și neconjugați erau mai mari, în special în grupul DTO/DTO.  
• Bilirubina serică a crescut semnificativ la descendenții cu mDTO, iar ALT a fost mai mare la cei cu pîDTO, sugerând leziune hepatică subclinică sau incipientă.  
• Analiza expresiei genelor relevante (prin RNA-seq) a evidențiat disfuncții în căile FXR (NR1H4) și o reglare insuficientă a SHP (NR0B2), explicând de ce ficatul nu reușește să scadă sinteza AB atunci când acestea sunt deja acumulate.

La fetuși (130 zile de gestație):

• Chiar dacă totalul AB nu era crescut la modul global, proporția unor acizi biliari (DCCA, DCA, GDCCA, GDCA) era mai mare, în concordanță cu downreglarea genei CYP7A1 (sinteză AB).  
• De asemenea, s-a remarcat CK19 crescut în regiunea portală și în parenchim la fetușii din grupul DTO, indicând reactivitate ductulară încă din stadiu fetal.  
• Anumiți acizi biliari (DCCA, GLCA) s-au corelat negativ cu oxigenarea fetală și pozitiv cu markerii de stres oxidativ și depozitele de colagen periportal (indici ai instalării incipiente a fibrozei).

Legătura cu stresul oxidativ și ipoxemia fetală

• Valorile de TBARS (indicator al stresului oxidativ) și ale hemoglobinei și pO2-ului din sângele fetal au arătat corelații cu acumularea AB în ficatul fetal.  
• La puii de 3 ani, acizii biliari hepatici și serici erau de asemenea corelați pozitiv cu depunerile de colagen și stresul oxidativ. Aceasta sprijină ipoteza unui cerc vicios între AB, inflamație/oxidare și fibroză.

Concluzii

• Expunerea la dietă occidentală maternă (mDTO) inițiază încă din viața intrauterină o reacție ductulară (CK19 crescut), corelată cu fibroză periportală și disfuncții ale homeostaziei AB la fetuși.  
• La vârsta juvenilă (3 ani), chiar dacă puii sunt schimbați la dietă de control (DTO/DC), persistă semne de fibroză periportală și activare a celulelor stelate.  
• Expunerea post-înțărcare la DTO (pîDTO) agravează dereglările AB și crește încărcarea de AB în ficat și ser, intensificând fibrogeneza. Grupul DTO/DTO prezintă cea mai severă combinație, cu AB serici și ficatici ridicați și expresie genică alterată în calea FXR.  
• Stresul oxidativ și ipoxemia fetală pot fi factori importanți în programarea acestei patologii, existând corelații puternice între AB, colagen periportal și markerii de oxidare.

În ansamblu, rezultatele acestui studiu pe macaci japonezi arată că o dietă bogată în grăsimi și zaharuri simple la mamă poate programa disfuncții hepatice la descendenți, încă din uter, favorizând fibroza portală și reacția ductulară care persistă și se poate agrava în copilărie/adolescență.

Mesajul-cheie este că intervențiile nutriționale în sarcină și după naștere ar putea preveni sau amâna progresia spre MASLD pediatrice. De asemenea, monitorizarea acizilor biliari serici ar putea reprezenta o metodă de detectare timpurie a leziunilor hepatice incipiente, chiar și în absența unei creșteri marcate a enzimelor hepatice.