Discussion

L’apport de sel élevé est un risque dans les maladies cardiovasculaires (Alves da Silva et al. 2003). L’accumulation de preuves provenant d’investigations cliniques et expérimentales au cours des deux dernières décennies a démontré que les maladies rénales et cardiovasculaires, y compris l’hypertension, pouvaient être programmées dès le stade fœtal (Guyton et al. 1972, Hoy et al. 1999, Woods 2000, Barker 2002, do Carmo Pinho et al. 2003, Logan 2006, Bagby 2007, Blache et al. 2007, Tay et al. 2007, 2012, Gluckman et al. 2008). La présente étude a fourni de nouvelles informations sur l’influence d’un apport élevé en sel pendant la grossesse sur le développement local du SRA rénal du fœtus en relation avec les impacts à long terme sur la progéniture.

Après 2 mois d’apport en HSD pendant la grossesse, l’osmolalité plasmatique maternelle et les niveaux de Na+ ont augmenté comme chez les adultes (da Silva et al. 2003). L’osmolalité plasmatique et le Na+ du fœtus ont également été augmentés par la prise de sel par la mère pendant la grossesse. L’osmolalité et les niveaux de Na+ observés dans le sang fœtal pourraient provenir de deux sources principales. L’une était le sel provenant de la circulation maternelle et traversant le placenta ; l’autre pourrait être liée aux propres régulations du fœtus lorsque les niveaux de Na+ étaient augmentés. Nous avons donc mesuré les valeurs de l’urine fœtale chez les animaux conscients et non stressés in utero. Les résultats ont montré que le volume de l’urine fœtale était significativement réduit, tandis que l’osmolalité de l’urine, les concentrations de Na+ et de Cl-, ainsi que le rapport Na+:K+ étaient augmentés, le rapport Na+:Cl- de l’urine fœtale par rapport au débit était également amélioré, ce qui indique que les systèmes rénaux fœtaux ont été fonctionnels face au défi de la charge en sel. En outre, les données sur l’excrétion rénale fœtale ont ajouté des informations selon lesquelles la consommation de sel par la mère pendant la grossesse pourrait affecter les fonctions rénales du fœtus.

Dans la présente étude, le poids des reins et le poids corporel des fœtus n’ont pas été statistiquement modifiés par les HSD ; cependant, le rapport poids des reins/poids corporel a été significativement diminué, indiquant un développement relativement faible des reins du fœtus dans des conditions de forte salinité, bien que d’autres possibilités puissent également provoquer une diminution du rapport. Des études antérieures ont montré que d’autres agressions environnementales pendant la grossesse pouvaient être à l’origine de reins fœtaux de petite taille ou mal développés (Digby et al. 2010, Mao et al. 2010). Dans les futures études concernant le développement, il est intéressant d’envisager de mesurer l’apport alimentaire. Tout en testant l’influence fonctionnelle de l’apport en sel, les modifications du volume d’urine et des électrolytes semblent être des mécanismes de protection aigus pour éliminer l’excès de sel de l’organisme du fœtus. Dans la présente étude, bien que la CRE du sérum fœtal n’ait pas été modifiée de manière significative, les concentrations d’azote uréique sanguin et le rapport BUN:CRE ont augmenté. L’azote uréique sanguin et le CRE, indicateurs couramment utilisés des fonctions rénales (Mao et al. 2010), peuvent refléter la filtration glomérulaire et les fonctions rénales. Notamment, l’azote uréique sanguin du fœtus était augmenté alors que celui de la mère ne l’était pas en cas de consommation élevée de sel dans la présente étude. Cela pourrait être lié au fait que les fonctions rénales fœtales étaient immatures (Drukker & Guignard 2002). Avec la preuve de la réduction du poids des reins par rapport au poids corporel, les données suggèrent que le développement rénal fœtal pourrait être affecté par l’apport en sel maternel et que la capacité rénale fœtale en réponse à l’apport en sel était différente de celle des mères ou que les fonctions rénales fœtales sont plus vulnérables aux insultes environnementales.

La voie endocrinienne est un mécanisme clé dans le contrôle des fonctions rénales. Il n’est pas étrange que l’ADH plasmatique maternelle ait augmenté à la suite d’une consommation élevée de sel (Kjeldsen et al. 1985). Bien qu’il soit bien connu qu’une augmentation de l’osmolalité peut stimuler la libération d’ADH, il s’agissait d’une nouvelle preuve que l’ADH plasmatique fœtale pouvait être augmentée de manière significative par la prise de sel par la mère. L’ADH joue un rôle important dans l’équilibre des fluides corporels via l’excrétion rénale (Ranadive & Rosenthal 2011). Cette hormone neurohypophysique est responsable de l’augmentation de l’absorption d’eau dans les canaux collecteurs du rein, via l’augmentation de la perméabilité à l’eau en induisant la translocation des canaux à eau aquaporine-CD dans les canaux collecteurs (Nielsen et al. 1995). Cela peut expliquer pourquoi le volume d’urine du fœtus était réduit lors d’une forte consommation de sel par la mère dans la présente étude. Nous avons également mesuré les niveaux d’ALD car cette hormone stéroïde agit sur les tubules rénaux distaux et les canaux collecteurs pour provoquer la conservation du sodium et la rétention d’eau. L’ALD plasmatique est restée inchangée alors que l’ADH était élevée, ce qui indique des régulations rénales fœtales médiées par l’ADH pendant la prise de sel par la mère.

Le système rénine-angiotensine-ALD est une voie endocrine importante dans le contrôle des fonctions rénales (Fitzsimons 1998). Un apport élevé en sel a non seulement diminué l’Ang II plasmatique maternel, comme cela a été démontré dans des modèles adultes (Ding et al. 2010), mais a également réduit les concentrations d’Ang II fœtal dans la circulation. Conjointement avec les preuves de PRA fœtale inchangée et de l’ARNm et de la protéine de rénine rénale, les données suggèrent que les mécanismes de réduction de l’Ang II plasmatique pourraient être en dehors du rein. Une possibilité dans la voie pourrait être la réduction de l’AGT hépatique qui est la source primaire du précurseur de l’Ang II plasmatique (Fitzsimons 1998). Cependant, cette hypothèse n’est pas étayée par le fait que les niveaux d’Ang I maternel et fœtal n’ont pas été modifiés après une consommation élevée de sel. Comme les ECA jouent un rôle essentiel dans la transformation de l’Ang I en Ang II ou en Ang(1-7), il est très possible que le mécanisme sous-jacent de la réduction des taux d’Ang II fœtal après une forte consommation de sel soit lié aux enzymes de conversion affectées. Des études antérieures (Stevens & Lumbers 1986, Boyce et al. 2008) ont montré que l’apport élevé en sel diminuait la rénine chez le mouton adulte. La différence dans les résultats de la rénine pourrait être liée à des conditions différentes pour les HSD utilisés dans nos et leurs expériences. Stevens & Lumbers (1986) et Boyce et al. (2008) n’ont montré presque aucune différence dans le sodium plasmatique fœtal ou l’osmolalité plasmatique dans le groupe HSD et l’excrétion urinaire de sodium fœtal ainsi que l’osmolalité urinaire n’ont pas été modifiées. Cependant, un HSD (40 jours de 210 g/jour de Na+) a été associé à une augmentation du sodium plasmatique fœtal et de l’osmolalité chez les vaches (Rouffett et al. 1990). Chez les rates enceintes, Deloof et al. (2000)) ont trouvé une augmentation du sodium plasmatique fœtal avec le DHS maternel. Dans la présente étude, les niveaux de rénine maternels et fœtaux sont similaires, et la consommation élevée de sel est associée à une augmentation de l’osmolalité et du Na+. Les différents résultats de ces études peuvent être liés au degré et à la durée de la charge en sel. En outre, une étude précédente a suggéré que la diminution des taux plasmatiques d’Ang II entraînerait une diminution de l’ALD. Dans la présente étude, l’ALD plasmatique était inchangée et associée à une augmentation de l’ADH plasmatique ainsi que du Na+/K+ dans l’urine fœtale. Il est possible que d’autres mécanismes de régulation des fluides corporels, à l’exception de l’Ang II, soient également impliqués dans la régulation des niveaux d’ALD.

La question de savoir si ces altérations fœtales sont liées à une influence à long terme est importante. Nos données ont montré que lorsque les moutons maternels et de la progéniture sont retournés en DSN après la naissance, les niveaux de Na+ et d’osmolalité sanguins ainsi que les concentrations d’azote uréique sanguin et de CRE étaient les mêmes entre la progéniture témoin et la progéniture expérimentale à l’âge de 15 et 90 jours. Le poids du corps et des reins (sauf le poids du corps à 90 jours), les taux plasmatiques d’Ang I, d’Ang II, d’ALD et d’ADH à 90 jours n’étaient pas non plus modifiés. Cependant, le rapport poids des reins : poids corporel était toujours significativement plus faible, et le rapport BUN : CRE était plus élevé chez les rejetons de 15 et 90 jours exposés à une forte teneur en sel prénatale. Cela indique que certaines modifications fœtales in utero par des insultes environnementales pourraient être inversées après la naissance si les conditions postnatales étaient corrigées, tandis que d’autres altérations sont apparues avec une influence à long terme, ajoutant de nouvelles informations sur la relation entre les altérations rénales prénatales et la santé postnatale.

Le SRA rénal local joue un rôle important dans la prolifération cellulaire et l’apoptose (Xu et al. 2009), et les composants du SRA intrarénal médient la néphrogenèse (Woods & Rasch 1998, Guron & Friberg 2000), ainsi que les fonctions rénales. La croissance du rein fœtal peut être régulée par les récepteurs AT1 (Guron & Friberg 2000, Xu et al. 2009). La manipulation du sodium alimentaire a induit une modulation spécifique à l’organe de l’expression des récepteurs AT1 et AT2 dans le rein (Ruan et al. 1997). La présente étude est la première à évaluer l’influence d’un apport prénatal élevé en sel sur l’expression des éléments clés du SRA local (rénine, AGT, ACE, ACE2, AT1 et AT2) dans le rein fœtal. Les résultats ont montré que les expressions de l’ARNm et de la protéine AGT étaient significativement augmentées dans le rein des fœtus et de la progéniture exposés au HSD, tandis que les niveaux de l’ARNm et de la protéine de la rénine rénale chez les fœtus et la progéniture n’étaient pas modifiés. Dans le SRA systémique, l’AGT provient principalement du foie tandis que la rénine provient principalement du rein (Pereira et al. 2009, Urushihara & Kobori 2011). Le fait que les niveaux d’ARNm et de protéine de la rénine n’aient pas changé confirme le constat endocrinien selon lequel la rénine plasmatique est restée inchangée dans la présente étude. L’AGT est un précurseur des peptides de l’angiotensine comme la rénine et l’ACE, qui sont deux enzymes clés pour la production de différents peptides du SRA (Shi et al. 2010). Bien que la rénine soit inchangée, les niveaux d’ARNm et de protéines de l’ECA dans les reins du fœtus et de la progéniture étaient nettement altérés. L’ACE transforme l’Ang I en Ang II, tandis que l’ACE2 joue un rôle essentiel dans la formation de l’Ang(1-7 ; Shi et al. 2010). Notamment, l’augmentation de l’ACE rénale et du ratio ACE:ACE2 ainsi que la diminution de l’ACE2 dans la présente étude suggèrent fortement la possibilité d’une augmentation de l’Ang II local rénal et d’une diminution de l’Ang(1-7). Chez les adultes, l’Ang II et l’Ang(1-7) jouent tous deux un rôle important dans la régulation de l’hémodynamique rénale. L’ACE et l’ACE2 sont des enzymes contre-régulatrices dans le contrôle des niveaux de peptides d’angiotensine (Shi et al. 2010). Nos résultats suggèrent une évolution vers une plus grande synthèse rénale de l’ECA et une réduction du métabolisme de l’Ang II via l’ECA2, ainsi qu’une réduction de l’Ang(1-7) dans le rein. Les inhibiteurs de l’ECA ou les bloqueurs des récepteurs AT1 utilisés pendant la grossesse entraînent une dysplasie rénale fœtale, ce qui indique qu’un SRA intact et équilibré est essentiel au développement rénal normal (Jones et al. 1990). La réduction de l’ACE2 rénale ainsi que l’augmentation du rapport ACE:ACE2 par une forte salinité prénatale pourraient constituer un risque probable de maladies rénales et cardiovasculaires.

Dans la présente étude, suite à l’exposition aux DHS prénataux, l’expression de l’AT1, tant en ARNm qu’en protéine, était significativement augmentée dans le rein du fœtus et de la progéniture, à l’exception de sa protéine à l’âge de 90 jours, et l’expression de l’AT2 était significativement augmentée dans le rein du fœtus, bien que ces altérations aient disparu dans la progéniture. Cependant, le rapport d’expression de l’ARNm et de la protéine AT1:AT2 dans le rein de la progéniture était significativement augmenté. Une augmentation absolue ou relative de l’AT1 peut contribuer à la croissance cellulaire et à l’apoptose (Fitzsimons 1998, Mao et al. 2009) dans le rein. La présente étude a démontré que l’AT1/AT2 rénale pouvait être significativement modifiée dans le rein par les HSD prénataux. En outre, nous avons noté que l’expression fœtale altérée de l’AT2 rénale ainsi que la protéine AT1 à 90 jours pouvaient disparaître chez la progéniture, ce qui indique à nouveau que certaines altérations fœtales in utero dues à l’influence de l’environnement peuvent être inversées après la naissance, et que des reins postnataux différents répondant à des environnements différents peuvent être des explications. La signification de cette découverte est qu’elle fournit des informations significatives pour la prévention précoce des maladies adultes d’origine fœtale.

En outre, l’excroissance et la ramification du bourgeon urétéral pourraient être augmentées par l’Ang II via la stimulation des récepteurs AT1/AT2, indiquant les rôles du SRA dans la régulation du développement rénal (Esther et al. 1996, Guron et al. 1999, Guron & Friberg 2000). Le retard de croissance du rein en développement pendant la gestation induit par les antagonistes du récepteur AT1 était associé à une expression accrue du récepteur de l’angiotensine (Kriegsmann et al. 2000), suggérant que la croissance des reins fœtaux était également régulée par le récepteur AT1. Il est raisonnable de considérer que l’Ang II pourrait agir soit en tant que partenaire de la signalisation de la croissance, soit indépendamment en régulant le développement des reins et en influençant les fonctions rénales. La question de savoir si la réduction du poids corporel des reins du fœtus à la suite d’une HSD était liée à l’expression modifiée des éléments clés du SRA rénal local et de leurs récepteurs mérite d’être approfondie.

En conclusion, la présente étude a démontré que les HSD pendant la grossesse pouvaient affecter l’excrétion d’urine du fœtus via la signalisation de l’ADH et les fonctions rénales du fœtus, en association avec des changements significatifs de l’expression de l’ARNm et des protéines de plusieurs composants clés du SRA rénal local et de leurs récepteurs. Les résultats fournissent des informations sur les changements pathophysiologiques subtils dans le rein dus à l’exposition chronique aux HSD pendant la gestation. Des recherches plus poussées sur les cibles moléculaires responsables des changements observés pourraient conduire à de nouvelles approches dans la prévention et le traitement précoces des maladies rénales et cardiovasculaires d’origine fœtale.