EFFECT OF MATERNAL HIGH-FAT DIET ON SERUM BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR AND BEHAVIORAL REACTIONS IN MALE OFFSPRING OF WISTAR RATS

DOI: 10.5584/jiomics.v10i1.306

Abstract

Maternal diet affects the development and health of future offspring. Recent studies indicate that excess fat in the female’s diet can influence the structure and function of the brain of her pups. An important role in the maturation of the central nervous system (CNS) and the maintenance of its functioning assigned to brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Changes in BDNF concentration in the brain are associated with the occurrence of various neurobehavioral and mental disorders. In this work, we studied the behavioral reactions and the level of serum BDNF in male Wistar rats whose mothers before, during pregnancy and during lactation consumed food with excess fat (20 % of the total daily calorie content) and in the offspring of females who consumed standard diet of vivarium. As a result, an impairment of spatial learning and memory was revealed, as well as increased anxiety in the Morris Water Maze, Elevated plus Maze and Open Field in pups whose mothers were on a high-fat diet. These disorders were combined with a reduced level of BDNF in the peripheral blood. The data obtained indicate that high maternal fat consumption before pregnancy, during prenatal and early postnatal period, contributes to the formation of neurobehavioral disorders in offspring, which is probably associated with reduced BDNF levels in peripheral blood, and consequently in the brain.

            Характер питания матери оказывает влияние на развитие и состояние здоровья ее будущего потомства. Результаты недавних исследований указывают на то, что избыточное количество жиров в рационе самки способно оказывать воздействие на структуру и функционирование мозга ее детенышей. Важная роль в созревании центральной нервной системы и поддержании ее функционирования отводится мозговому нейротрофическому фактору (BDNF). Изменение его содержания в мозге связывают с возникновением различных нейроповеденческих нарушений и психических расстройств. В данной работе были исследованы особенности поведенческих реакций и содержание БДНФ в сыворотке крови самцов крыс линии Вистар, чьи матери до, во время беременности и в период лактации потребляли пищу с избыточным содержанием жира (20% от общей суточной калорийности) и у потомства самок, потреблявших стандартный рацион вивария. В результате было выявлено нарушение пространственного обучения и памяти, а также повышение уровня тревожности в тестах «Водный лабиринт Морриса», «Приподнятый крестообразный лабиринт» и «Открытое поле» у детенышей, чьи матери находились на высокожировой диете. Эти нарушения сочетались у них со сниженным уровнем БДНФ в периферической крови. Полученные данные указывают на то, что потребление самкой высокожировой диеты до беременности, в пренатальный и ранний постнатальный период способствует формированию у ее потомства нейроповеденческих нарушений, что вероятно связано со снижением БДНФ в периферической крови, а следовательно и уровня его экспрессии в головном мозге.