Sex-Related Effects of Prenatal Stress on Region-Specific Expression of Monoamine Oxidase A and β Adrenergic Receptors in Rat Hearts / Efeitos Sexo-Específicos de Estresse Pré-Natal na Expressão Região-Específica de Monoamina Oxidase A e Receptores Adrenérgicos Β no Coração de Ratos

ABSTRACT

Abstract Background: Prenatal stress may increase risk of developing cardiovascular disorders in adulthood. The cardiotoxic effects of catecholamines are mediated via prolonged adrenergic receptor stimulation and increased oxidative stress upon their degradation by monoamine oxidase A (MAO-A). Objectives: We investigated long-term effects of prenatal stress on β (1, 2, 3) adrenergic receptors and MAO-A gene expression in the hearts of adult rat offspring. Methods: Pregnant rats were exposed to unpredictable mild stress during the third week of gestation. RNA was isolated from left ventricular apex and base of adult offspring. Quantitative PCR was used to measure gene expression in collected ventricular tissue samples. The level of significance was set to p < 0.05. Results: β3 adrenergic receptor mRNA was undetectable in rat left ventricle. β1 adrenergic receptor was the predominantly expressed subtype at the apical and basal left ventricular myocardium in the control females. Male offspring from unstressed mothers displayed higher apical cardiac β1 than β2 adrenergic receptor mRNA levels. However, β1 and β2 adrenergic receptor mRNAs were similarly expressed at the ventricular basal myocardium in males. Unlike males, prenatally stressed females exhibited decreased β1 adrenergic receptor mRNA expression at the apical myocardium. Prenatal stress did not affect cardiac MAO-A gene expression. Conclusions: Collectively, our results show that prenatal stress may have exerted region- and sex-specific β1 and β2 adrenergic receptor expression patterns within the left ventricle.

RESUMO

Resumo Fundamento Estresse pré-natal pode aumentar os riscos de desenvolver doenças cardiovasculares na idade adulta. Os efeitos cardiotóxicos de catecolaminas são mediados pela estimulação prolongada dos receptores adrenérgicos e pelo aumento do estresse oxidativo após sua degradação pela monoamina oxidase A (MAO-A). Objetivos: Investigamos os efeitos a longo prazo de estresse pré-natal nos receptores β (1, 2, 3) adrenérgicos e na expressão do gene MAO-A nos corações da prole adulta de ratos. Método: Ratas prenhes foram expostas a estresse crônico moderado imprevisível durante a terceira semana de gestação. O RNA foi isolado do ápice e da base do ventrículo esquerdo da prole adulta. Utilizou-se PCR quantitativa em tempo real para medir a expressão gênica nas amostras de tecido ventricular coletadas. O nível de significância foi estabelecido em p < 0,05. Resultados: Foi indetectável o mRNA do receptor adrenérgico β3 no ventrículo esquerdo dos ratos. O receptor adrenérgico β1 foi o subtipo mais expresso no miocárdio ventricular esquerdo apical e basal nas fêmeas controle. A prole masculina das mães não estressadas apresentou níveis cardíacos apicais de mRNA do receptor adrenérgico β1 mais altos do que os de β2. Porém, mRNAs dos receptores adrenérgicos β1 e β2 foram expressos de forma semelhante no miocárdio basal ventricular na prole masculina em geral. Ao contrário da prole masculina, a prole feminina exposta ao estresse pré-natal exibiu uma expressão diminuída do mRNA do receptor adrenérgico β1 no miocárdio apical. O estresse pré-natal não afetou a expressão gênica de MAO-A cardíaca. Conclusões: Coletivamente, nossos resultados mostram que estresse pré-natal pode ter exercido padrões de expressão região- e sexo-específica dos receptores adrenérgicos β1 e β2 no ventrículo esquerdo.