[Truncated abstract] Saltbush is one of the few types of forage that will grow on salt affected land but, sheep struggle to maintain weight when grazing saltbush mainly because of its high salt content. Therefore, a strategy to improve salt tolerance of sheep would be beneficial to the profitable use of revegetated saline land. This could be done by manipulating the dietary salt load of pregnant or lactating ewes which could 'program', or permanently alter the physiology of their offspring to allow them to cope better with a high-salt diet as adults. When rat dams consume a high amount of salt during pregnancy, the salt balance mechanisms of their offspring are 'programmed' due to suppression of the offspring's renin-angiotensin system in early development. If this occurs in offspring from ewes grazing saltbush, beneficial adaptations may be programmed in these offspring which could allow them to better cope with the high-salt content of saltbush. I tested the general hypothesis that offspring born to ewes that consumed a high-salt or saltbush diet from mid-pregnancy to early lactation would have an increased capacity to cope with salt that would allow them gain weight when grazing saltbush in later life. To test this hypothesis, I pair-fed ewes either a high-salt diet (14% NaCl) or control diet (2% NaCl) in an animal house from day 60 of gestation until day 21 of lactation. During the same period, I also conducted a field experiment where ewes grazed on saltbush (supplemented with barley) or on pasture (supplemented with lupins). ... This led to the high-salt offspring retaining more salt than control animals. In contrast, the renin activity of saltbush was consistently lower than pasture offspring which allowed them to excrete salt more rapidly. In experiment three, the saltbush offspring gained tissue weight after grazing saltbush for 8 weeks, whereas the offspring in the other three treatments lost weight. High-salt and saltbush offspring also had higher greasy fleece weights at 22 months of age than their respective control groups. Feeding saltbush to ewes from mid-pregnancy to early lactation induces physiological adaptations in their offspring that allow them to cope better with salt and gain weight when grazing saltbush as adults, supporting my hypothesis. However, contrary to expectations, the high-salt offspring did not gain weight when grazing saltbush because their physiological adaptations, such as salt retention, did not allow them to cope better with a salt load. The reason that saltbush offspring showed different adaptations to highsalt offspring is likely to be because saltbush contains not only NaCl but also high amounts of other minerals such as potassium, and other plant compounds, which may influence the adaptive responses of the offspring. This research has direct implications for farmers because it shows they could utilize otherwise unproductive saltland by grazing pregnant ewes on saltbush to 'program' their offspring to gain weight when they graze saltbush later in life.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Estudo dos efeitos de uma dieta rica em sal e / ou gordura saturada em grânulos de peptídeo natriurético atrial (ANP), hipertensão, expressão da renina e ultraestrutura cardíaca em camundongos C57Bl / 6. Camundongos machos adultos jovens foram separados em quatro grupos (n = 12) e alimentados com uma das seguintes dietas por 9 semanas: dieta padrão para roedores (Grupo P), dieta hiperlipídica (Grupo HL), dieta hipersódica (Grupo HS) e dieta hiperlipídica e hipersódica simultaneamente (HL-HS). Foram examinados: alterações no ANP sérico, ultra-estrutura dos cardiomiócitos produtores de ANP, estrutura do ventrículo esquerdo, pressão arterial sanguínea, expressão da renina no rim, taxa de filtração glomerular (TFG), eficiência alimentar, parâmetros lipídicos e glicídicos. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica mostraram um pequeno aumento na produção de ANP, discreta hipertrofia ventricular esquerda, aumento da eficiência alimentar, dislipidemia e hiperglicemia. Animais alimentados com dieta hipersódica tiveram um grande aumento na produção de grânulos de ANP e correspondente elevação do seu nível sérico, hipertrofia ventricular esquerda, hipertensão arterial, diminuição dos níveis de renina e aumento da TFG. A combinação das duas dietas (HL-HS) teve um efeito aditivo. A ingestão de uma dieta com alto teor de sal e lipídeos induz alterações ultraestruturais dos cardiomiócitos, aumento da produção de ANP e elevação de seu nível sérico e reduz a quantidade de renina no rim. / To study the effects of a diet rich in salt and/or saturated fat on atrial natriuretic peptide (ANP)-granules, hypertension, renin expression and cardiac structure in C57Bl/6 mice. Young adult male mice were separated into four groups (n=12) and fed one of the following for 9 weeks: standard chow/normal-salt (SC-NS), high-fat chow/normal salt (HF-NS), standard chow/high-salt (SC-HS) and high-fat chow/high-salt (HF-HS). Alterations in the serum ANP, ultrastructural analysis of cardiomyocytes that produce ANP, structural analysis of the left ventricle, blood pressure, renin expression, glomerular filtration rate (GFR), feed efficiency and lipid and glucose parameters were examined. The HF-NS diet showed a small increase in ANP production and left ventricular hypertrophy, increased food efficiency and abnormal lipid and glucose parameters. The SC-HS diet showed a large increase in ANP granules in myocytes and corresponding elevation in ANP serum levels, left ventricular hypertrophy, hypertension, decrease of renin levels and increase in GFR. The combination of the two diets (HF-HS) had an additive effect. The incorporation of a high-fat high-salt diet induced ultrastructural changes in cardiomyocytes, increased the production of ANP and increased its serum level, and reduced the amount of renin in the kidney.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Estudo dos efeitos de uma dieta rica em sal e / ou gordura saturada em grânulos de peptídeo natriurético atrial (ANP), hipertensão, expressão da renina e ultraestrutura cardíaca em camundongos C57Bl / 6. Camundongos machos adultos jovens foram separados em quatro grupos (n = 12) e alimentados com uma das seguintes dietas por 9 semanas: dieta padrão para roedores (Grupo P), dieta hiperlipídica (Grupo HL), dieta hipersódica (Grupo HS) e dieta hiperlipídica e hipersódica simultaneamente (HL-HS). Foram examinados: alterações no ANP sérico, ultra-estrutura dos cardiomiócitos produtores de ANP, estrutura do ventrículo esquerdo, pressão arterial sanguínea, expressão da renina no rim, taxa de filtração glomerular (TFG), eficiência alimentar, parâmetros lipídicos e glicídicos. Os animais alimentados com dieta hiperlipídica mostraram um pequeno aumento na produção de ANP, discreta hipertrofia ventricular esquerda, aumento da eficiência alimentar, dislipidemia e hiperglicemia. Animais alimentados com dieta hipersódica tiveram um grande aumento na produção de grânulos de ANP e correspondente elevação do seu nível sérico, hipertrofia ventricular esquerda, hipertensão arterial, diminuição dos níveis de renina e aumento da TFG. A combinação das duas dietas (HL-HS) teve um efeito aditivo. A ingestão de uma dieta com alto teor de sal e lipídeos induz alterações ultraestruturais dos cardiomiócitos, aumento da produção de ANP e elevação de seu nível sérico e reduz a quantidade de renina no rim. / To study the effects of a diet rich in salt and/or saturated fat on atrial natriuretic peptide (ANP)-granules, hypertension, renin expression and cardiac structure in C57Bl/6 mice. Young adult male mice were separated into four groups (n=12) and fed one of the following for 9 weeks: standard chow/normal-salt (SC-NS), high-fat chow/normal salt (HF-NS), standard chow/high-salt (SC-HS) and high-fat chow/high-salt (HF-HS). Alterations in the serum ANP, ultrastructural analysis of cardiomyocytes that produce ANP, structural analysis of the left ventricle, blood pressure, renin expression, glomerular filtration rate (GFR), feed efficiency and lipid and glucose parameters were examined. The HF-NS diet showed a small increase in ANP production and left ventricular hypertrophy, increased food efficiency and abnormal lipid and glucose parameters. The SC-HS diet showed a large increase in ANP granules in myocytes and corresponding elevation in ANP serum levels, left ventricular hypertrophy, hypertension, decrease of renin levels and increase in GFR. The combination of the two diets (HF-HS) had an additive effect. The incorporation of a high-fat high-salt diet induced ultrastructural changes in cardiomyocytes, increased the production of ANP and increased its serum level, and reduced the amount of renin in the kidney.

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Based on these information, we sought to evaluate the effects of high salt intake of different durations during the post-natal period and of high sucrose intake in adulthood on cardiovascular parameters in adult animals. The present study sought to determine the cardiovascular and autonomic effects of salt and sucrose overload in adult animals. We evaluated the mean arterial pressure (MAP), the heart rate (HR) and the baroreflex sensitivity of the animals submitted to salt overload after weaning and to sucrose overload in adulthood and the cardiac morphology and Rostral Ventrolateral Medulla (RVLM) sensitivity after salt overload. 21 days old male Wistar rats received hypertonic saline solution (NaCl 0,3M) for 30 or 60 days (experimental groups). The control groups were maintained with tap water for equivalent period. After the treatment, the groups were maintained with tap water and food for 15 days (recovery period). A distinct group of adult animals was submitted to sucrose overload for 30 days. At the end of the experimental protocols, the animals were chronically cannulated. 24h after the surgery, the basal cardiovascular parameters and its modifications induced by baroreflex/chemoreflex stimulation were recorded. The baroreflex index was calculated as the ratio between HR and MAP changes after each infusion of phenylephyne and sodium nitroprusside. There were no differences between baseline MAP and HR of the animals treated during 30 days compared to the age-matched control animals (cont.: 118.2 ± 3.7 mmHg vs. exp.: 112.3 ± 4.0 mmHg; cont.: 404.0 ± 10.6 bpm vs. exp.: 374.7 ± 9.1 bpm). However, these animals presented diminished baroreflex sensitivity compared to the control group (BI: cont.; -2.441 ± 0.359 bpm/mmHg vs. exp.: -1.434 ± 0.086 bpm/mmHg, p<0.05). The animals submitted to high salt intake for 60 days after weaning presented increased MAP (cont. 98.6 ± 2.6 mmHg vs. exp. 117.7 ± 4.2 mmHg; p<0.05) and HR (cont. 365.4 ± 12.2 bpm vs. exp. 392.5 ± 10.3 bpm; p<0.05) compared to their control group. Moreover, the baroreflex sensitivity was diminished in those animals (cont. -1.83 ± 0.04 bpm/mmHg vs. exp. -1.24 ± 0.19 bpm/mmHg; p<0.05). The type I collagen relative frequency increased in the hearts of adult animals after 60 days after salt overload (cont.: 15.74 ± 0.61% vs. exp.: 19.79 ± 1.26%; p<0.05) but no differences were observed in the cardiomyocyte cross-sectional area. Furthermore, the pressure response to glutamate nanoinjections into the RVLM was increased in the animals treated for 60 days compared to the control group (cont.: Δ15.47 ± 2.56 mmHg vs. exp.: Δ34.31 ± 4.65 mmHg; p<0.05). The sucrose-treated animals presented increased MAP and HR compared to the control group (cont.: 102.5 ± 1.4 mmHg vs. exp.: 111.3 ± 0.9 mmHg; cont.: 334.7 ± 7.3 bpm vs. exp.: 371.6 ± 4.7 bpm; p<0.05). Furthermore, they presented diminished hypotension-induced baroreflex sensitivity (cont.: 5.0 ± 0.1 bpm/mmHg vs. exp.: 4.0 ± 0.1 bpm/mmHg; p<0.05) and increased pressure response after chemoreflex stimulation (cont.: 14.9 ± 1.9 mmHg vs. exp.: 29.2 ± 5.5 mmHg; p<0.05). Our results allow us to conclude that changes in the reflex regulation of blood pressure induced by salt overload after weaning precede the cardiovascular effects induced by such protocol, indicating that baroreflex sensitivity modifications can occur independently on permanent blood pressure changes. Moreover, salt overload after weaning promotes increases in RVLM sensitivity in adult animals. Furthermore, sucrose overload promotes MAP, HR and chemoreflex sensitivity elevation, whereas it promotes diminish of baroreflex sensitivity in adult rats. Taken together, our results allow us to conclude that changes in salt or sucrose intake produce permanent modifications in the arterial pressure control and such modifications are, in part, induced by changes in neuronal regulation of blood circulation. / Atualmente as doenças cardiovasculares e suas complicações são as maiores causas de morte em todo o mundo. Dentre estas doenças, a hipertensão arterial sistêmica destaca-se por sua grande prevalência e por sua característica multifatorial. Diversos estudos demonstram que, entre outros fatores, a alta ingestão de alimentos industrializados, ricos em sal e em açúcar, contribui para a patofisiologia da hipertensão arterial sal-dependente e relacionada à obesidade. Entretanto, as alterações induzidas pela sobrecarga de sacarose sobre o sistema cardiovascular e a regulação reflexa da pressão arterial ainda precisam ser esclarecidas. A partir do exposto, objetivamos avaliar os efeitos da sobrecarga de sal de diferentes durações durante o período pós-natal e da sobrecarga de sacarose na fase adulta sobre parâmetros cardiovasculares de animais adultos. Avaliamos a pressão arterial média (PAM), a frequência cardíaca (FC) e a sensibilidade barorreflexa dos animais submetidos à sobrecarga de sal após o desmame e à sobrecarga de sacarose na fase adulta. Nos animais submetidos à sobrecarga de NaCl, foram avaliadas também a morfologia cardíaca e a sensibilidade da região Rostro Ventrolateral do Bulbo (RVLM). Machos Wistar com 21 dias de vida receberam solução salina hipertônica (NaCl 0,3M) durante 30 dias ou 60 dias (grupos experimentais). Os grupos controle foram mantidos com água durante período equivalente. Após o tratamento, todos os grupos foram mantidos com água e ração por um período de 15 dias (recuperação). Um grupo distinto de animais adultos foi submetido à sobrecarga de sacarose por 30 dias. Ao final dos protocolos experimentais, os animais foram submetidos ao procedimento de canulação crônica. 24h após a cirurgia, os parâmetros cardiovasculares basais e suas alterações induzidas por estimulação barorreflexa e/ou quimiorreflexa foram registrados. O índice de barorreflexo (IB) foi calculado como a razão entre as variações de FC e de PAM induzidas por cada infusão de fenilefrina e nitroprussiato de sódio. Não foram observadas diferenças significativas entre os valores basais de PAM e FC dos animais submetidos à sobrecarga de sal durante 30 dias em comparação com os animais controle de mesma idade (PAM: cont.: 118,2 ± 3,7 mmHg vs. exp.: 112,3 ± 4,0 mmHg. FC: cont.: 404,0 ± 10,6 bpm vs. exp.: 374,7 ± 9,1 bpm, respectivamente). Entretanto, estes animais apresentaram diminuição da sensibilidade barorreflexa, em comparação com o grupo controle (IB: cont.: -2,441 ± 0,359 bpm/mmHg vs. exp.: -1,434 ± 0,086 bpm/mmHg, p<0,05). Os animais submetidos a sobrecarga de sal por 60 dias apresentaram elevação de PAM (cont. 98,6 ± 2,6 mmHg vs. exp. 117,7 ± 4,2 mmHg; p<0,05) e de FC (cont. 365,4 ± 12,2 bpm vs. exp. 392,5 ± 10,3 bpm; p<0,05) em comparação com seu grupo controle. Além disso, a sensibilidade barorreflexa induzida por hipertensão se mostrou diminuída nestes animais (cont. -1,83 ± 0,04 bpm/mmHg vs. exp. -1,24 ± 0,19 bpm/mmHg; p<0,05). A sobrecarga de sal por 60 dias aumentou a frequência relativa de colágeno tipo I nos corações dos animais adultos (cont.: 15,74 ± 0,61% vs. exp.: 19,79 ± 1,26%; p<0,05), mas não promoveu hipertrofia de cardiomiócitos. Além disso, a resposta pressora às nanoinjeções de glutamato na região RVLM se mostrou aumentada nos animais tratados por 60 dias, em comparação com o grupo controle (cont.: Δ15,47 ± 2,56 mmHg vs. exp.: Δ34,31 ± 4,65 mmHg; p<0,05). Os animais tratados com sacarose apresentaram elevação de PAM e FC em comparação com o grupo controle (cont.: 102,5 ± 1,4 mmHg vs. exp.: 111,3 ± 0,9 mmHg; cont.: 334,7 ± 7,3 bpm vs. exp.: 371,6 ± 4,7 bpm; p<0.05). Além disso, apresentaram diminuição da sensibilidade barorreflexa induzida por hipotensão (cont.: 5,0 ± 0,1 bpm/mmHg vs. exp.: 4,0 ± 0,1 bpm/mmHg; p<0,05) e aumento da resposta pressora após estimulação quimiorreflexa (cont.: 14,9 ± 1,9 mmHg vs. exp.: 29,2 ± 5,5 mmHg; p<0,05). Os resultados nos permitem concluir que as alterações na modulação reflexa da pressão arterial induzidas pela sobrecarga de sal após o desmame precedem os efeitos cardiovasculares induzidos por tal protocolo, indicando que modificações na sensibilidade barorreflexa podem ser independentes de alterações permanentes de pressão arterial. Além disso, a sobrecarga de sal após o desmame promove elevação da sensibilidade da região RVLM nos animais adultos. Por sua vez, a sobrecarga de sacarose promove elevação de PAM, FC e sensibilidade quimiorreflexa, enquanto que a sensibilidade barorreflexa diminui. Em conjunto, estes resultados nos permitem concluir que modificações da ingestão de sal ou sacarose produzem alterações permanentes no controle da pressão arterial, sendo estas, em partes, desencadeadas por alterações na regulação neural da circulação sanguínea.