L’exposition in utero à l’hyperglycémie maternelle impacte le métabolome/lipidome plasmatique de la descendance à court terme et son homéostasie énergétique à long terme selon la composition du lait maternel reçu pendant la période d’allaitement. - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Communication Dans Un Congrès Année : 2023

In utero exposure to maternal hyperglycemia impacts the offspring's plasma metabolome/lipidome in the short term and its energy homeostasis in the long term, depending on the composition of the maternal milk received during lactation.

L’exposition in utero à l’hyperglycémie maternelle impacte le métabolome/lipidome plasmatique de la descendance à court terme et son homéostasie énergétique à long terme selon la composition du lait maternel reçu pendant la période d’allaitement.

Résumé

Introduction and aim of the study: Gestational diabetes (GDM) is a major public health issue, affecting 1 in 6 pregnancies worldwide. GDM increases the offspring's risk of developing type 2 diabetes (T2D) in adulthood. Epidemiological studies show the benefits of breastfeeding duration on the child's glycemic status, but the long-term effects are still debated. Preliminary results suggest an adaptation of milk composition to maternal hyperglycemia. We therefore hypothesize that maternal hyperglycemia may modify the composition of milk in terms of key regulators of insulin sensitivity, with repercussions on the metabolism of the offspring. To test this hypothesis, cross-adoptions were performed in a nutritional model of DG rats. Material and methods: Female rats were fed a high-fat, high-sucrose diet (HFHS) or a standard diet (CTL) one week before and during 3 weeks' gestation. During the 3-week lactation period, the HFHS group was fed a standard diet (4HFHS) or maintained on HFHS (7HFHS). We calculated the area under the curve (AUC) and an insulin sensitivity index (ISIGutt) following oral glucose tolerance tests (OGTT) performed during gestation (G12) and lactation (L12). Milk composition was characterized on day 1 of lactation (L1), then at L8, L14 and L18 by targeted analysis of total fatty acid profiles (gas chromatography), or amino acid and sphingolipid concentrations and untargeted analyses of lipidomic profiles (liquid chromatography/tandem mass spectrometry). Plasma lipidome/metabolome phenotyping of newborn pups (D0) was performed using Biocrates' MxP500 quant kit on the Sciex QTRAP 6500+. Then, following cross-adoptions with normoglycemic or hyperglycemic dams, postnatal monitoring of offspring was carried out. Insulin sensitivity of adult offspring was measured (hyperinsulinemic euglycemic clamps), as well as insulin secretion capacity (OGTT) in response to a hypercaloric challenge from D120 to D220. Résultats et Analyses statistiques : A G12, les mères HFHS présentaient des ASC insuline et glucose augmentées et un indice ISIGutt réduit vs les mères CTL (t.test). A L12, l'ASC glucose était augmentée et l'ISIGutt réduit chez les mères 7HFHS vs 4HFHF et CTL (ANOVA 1 facteur). Le lait 7HFHS présentait tout le long de la lactation, vs le lait CTL, une augmentation de la concentration en acides aminés insulino-trophiques, une hausse du ratio acide gras polyinsaturés ω6/ω3, associées à une altération des profils en certaines espèces lipidiques connues pour interférer avec la sensibilité à l’insuline (ANOVA 2 facteurs). Ces différences de composition étaient également significatives à L1 dans le lait 4HFHS vs le lait CTL. Enfin, à L1, le lait des rates 4HFHS et 7HFHS présentait une signature lipidomique différente du lait des mères CTL (Analyse discriminante par les moindres carrés partiels - PLS-DA). A J0, les ratons 4HFHS présentaient des signatures lipidomiques et métabolomiques plasmatiques très différentes des ratons CTL (Analyse en composantes principales ACP). A J220, la descendance mâle née de mères HFHS et allaitée par des mères CTL présentait une augmentation de l'ASC glucose en réponse à un challenge hypercalorique (ANOVA 2 facteurs). Conclusion: These preliminary results suggest that in utero exposure to maternal hyperglycemia is associated with a different lipidomic and metabolomic signature in the offspring at birth. Hyperglycemia during gestation and lactation is also associated with an adaptation of milk composition, which could have repercussions on the offspring's capacity for insulin secretion in the long term, depending on whether they are breastfed by normo- vs. hyperglycemic mothers. These results tend to reinforce the concept that exclusive breastfeeding could represent a sustainable lever for reducing the risk of T2D in offspring.
Introduction et but de l’étude : Le Diabète Gestationnel (DG) est un véritable enjeu de santé publique qui concerne 1 grossesse sur 6 dans le monde. Le DG augmente les risques pour la descendance de développer un diabète de type 2 (DT2) à l'âge adulte. Des études épidémiologiques montrent les bénéfices de la durée d'allaitement sur le statut glycémique de l'enfant, néanmoins les effets à long terme restent encore débattus. Des résultats préliminaires suggèrent une adaptation de la composition du lait à l'hyperglycémie maternelle. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l'hyperglycémie maternelle pourrait modifier la composition du lait en régulateurs clés de la sensibilité à l'insuline et aurait des répercussions sur le métabolisme de la descendance. Pour tester cette hypothèse, des adoptions croisées ont été réalisées dans un modèle nutritionnel de rates DG. Matériel et méthodes : Des rates ont été nourries, une semaine avant et pendant les 3 semaines de gestation, avec un régime riche en lipides et saccharose (HFHS), ou un régime standard (CTL). Pendant les 3 semaines de lactation, le groupe HFHS a été nourri avec un régime standard (4HFHS) ou maintenu sous HFHS (7HFHS). Nous avons calculé l'aire sous la courbe (ASC) et un indice de sensibilité à l'insuline (ISIGutt) suite à des tests de tolérance orale au glucose (OGTT) réalisés pendant la gestation (G12) et la lactation (L12). La composition du lait a été caractérisée au 1er jour de lactation (L1), puis à L8, L14 et L18 par une analyse ciblée des profils d'acides gras totaux (chromatographie gazeuse), ou des concentrations en acides aminés et en sphingolipides et des analyses non-ciblées des profils lipidomiques (chromatographie liquide/spectrométrie de masse en tandem). Le phénotypage du lipidome/métabolome plasmatique des ratons nouveau-nés (J0) a été réalisé à l’aide du kit MxP500 quant de Biocrates sur le Sciex QTRAP 6500+. Puis, à la suite d’adoptions croisées avec des mères normoglycémiques ou hyperglycémiques, un suivi postnatal de la descendance a été réalisé. La sensibilité à l'insuline de la descendance adulte a été mesurée (clamps euglycémiques hyperinsulinémiques) ainsi que sa capacité de sécrétion d’insuline (OGTT) en réponse à un challenge hypercalorique de J120 à J220. Résultats et Analyses statistiques : A G12, les mères HFHS présentaient des ASC insuline et glucose augmentées et un indice ISIGutt réduit vs les mères CTL (t.test). A L12, l'ASC glucose était augmentée et l'ISIGutt réduit chez les mères 7HFHS vs 4HFHF et CTL (ANOVA 1 facteur). Le lait 7HFHS présentait tout le long de la lactation, vs le lait CTL, une augmentation de la concentration en acides aminés insulino-trophiques, une hausse du ratio acide gras polyinsaturés ω6/ω3, associées à une altération des profils en certaines espèces lipidiques connues pour interférer avec la sensibilité à l’insuline (ANOVA 2 facteurs). Ces différences de composition étaient également significatives à L1 dans le lait 4HFHS vs le lait CTL. Enfin, à L1, le lait des rates 4HFHS et 7HFHS présentait une signature lipidomique différente du lait des mères CTL (Analyse discriminante par les moindres carrés partiels - PLS-DA). A J0, les ratons 4HFHS présentaient des signatures lipidomiques et métabolomiques plasmatiques très différentes des ratons CTL (Analyse en composantes principales ACP). A J220, la descendance mâle née de mères HFHS et allaitée par des mères CTL présentait une augmentation de l'ASC glucose en réponse à un challenge hypercalorique (ANOVA 2 facteurs). Conclusion : Ces résultats préliminaires suggèrent que l’exposition in utero à l'hyperglycémie maternelle est associée à une signature lipidomique et métabolomique différente chez la descendance à la naissance. L'hyperglycémie pendant la gestation et lactation est également associée à une adaptation de la composition du lait qui pourrait avoir des répercussions sur la capacité de sécrétion d'insuline de la descendance à long terme, selon qu’elle soit allaitée par des mères normo vs hyperglycémiques. Ces résultats tendent à renforcer le concept selon lequel l’allaitement exclusif pourrait représenter un levier d’action durable pour réduire les risques de DT2 chez la descendance.
Abstract congrès JFN 2023 Paul Bobin.pdf (150.92 Ko) Télécharger le fichier
Format Présentation
Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04390468 , version 1 (12-01-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04390468 , version 1

Citer

Bobin Paul, Castellano Blandine, Amandine Lefebvre, Isabelle I. Grit, David-Sochard Agnès, et al.. L’exposition in utero à l’hyperglycémie maternelle impacte le métabolome/lipidome plasmatique de la descendance à court terme et son homéostasie énergétique à long terme selon la composition du lait maternel reçu pendant la période d’allaitement.. Journées Francophones de Nutrition, JFN, Dec 2023, Marseile, France. ⟨hal-04390468⟩
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