Liquid carbohydrate intake modifies transsulfuration pathway both in pregnant rats and in their male descendants

Abstract

Introduction

Fructose, alone or in combination with glucose, has been used as a source of added sugars to manufacture sugary drinks and processed foods. High consumption of simple sugars, mainly fructose, has been demonstrated to be one of the causes of developing metabolic diseases. Maternal nutrition is a key factor in the health of the progeny when adult. However, ingestion of fructose-containing foods is still permitted during gestation. Hydrogen sulphide (H₂S) is a gasotransmitter produced in the transsulfuration pathway with proved beneficial effects to combat metabolic diseases.

Methods

Carbohydrates were supplied to pregnant rats in drinking water (10% wt/vol) throughout gestation, and the pregnant rats, their foetuses, and adult male descendants were studied. Later, adult male progeny from control, fructose- and glucose-fed mothers were subjected to liquid fructose, and were compared to the control group. Liver H₂S production was determined.

Results

This study shows that, in pregnancy, either a fructose-rich diet per se or situations that produce an impaired insulin sensitivity such as an excessive intake of glucose, decrease hepatic and placental production of H₂S. Furthermore, this effect was also observed in the liver of male offspring (both in foetal and adult stages). Interestingly, when these adult descendants were subjected to a high fructose intake, decreases in H₂S synthesis in liver and adipose tissue due to this fructose intake were maternal consumption dependent.

Conclusions

Given H₂S is a protective agent against diseases such as diabetes, obesity, cardiovascular diseases, and metabolic syndrome, the fact that carbohydrate consumption reduces H₂S synthesis both in pregnancy and in their progeny could have clear and relevant clinical implications.

Resumen

Introducción

La fructosa, sola o en combinación con glucosa, se usa como fuente de azúcares añadidos para elaborar bebidas azucaradas y comidas procesadas. El elevado consumo de azúcares simples, sobre todo fructosa, se ha mostrado como una de las causas del desarrollo de enfermedades metabólicas. La nutrición materna es un factor clave en la salud de la descendencia adulta. Sin embargo, el consumo de alimentos que contienen fructosa está todavía permitido durante la gestación. El sulfuro de hidrógeno (H₂S) es un gasotransmisor producido en la ruta de la transulfuración con probados beneficios para luchar contra las enfermedades metabólicas.

Métodos

Los carbohidratos se suministraron a las ratas gestantes en el agua de bebida (10% p/v) a lo largo de la gestación, y se estudiaron las ratas preñadas, sus fetos y los descendientes macho adultos. Posteriormente, a la progenie macho adulta procedente de madres control, alimentadas con fructosa o bien con glucosa, se le administró fructosa líquida y se comparó con un grupo control. Se determinó la producción hepática de H₂S.

Resultados

Este estudio muestra cómo en la gestación, una dieta rica en fructosa per se o situaciones en las que se produce una empeorada sensibilidad a la insulina tal como un consumo excesivo de glucosa, disminuyen la producción hepática y placentaria de H₂S. Más aún, este efecto también fue observado en el hígado de la descendencia macho (tanto en el estado fetal como en la edad adulta). Es destacable que, cuando esta descendencia adulta era sometida a una ingesta elevada de fructosa, las disminuciones en la síntesis de H₂S en el hígado y el tejido adiposo debidas a dicho consumo eran dependientes del consumo materno.

Conclusión

Dado que el H₂S es un agente protector contra enfermedades tales como la diabetes, la obesidad, las enfermedades cardiovasculares y el síndrome metabólico, el hecho de que el consumo de carbohidratos reduzca la síntesis de H₂S tanto en la gestación como en su descendencia tendría claras implicaciones clínicas.