La neurofibromatosis tipo 1 (NF1) se considera una RASopatía, un grupo de trastornos caracterizados por mutaciones genéticas de la línea germinal que dan lugar a la activación de la vía de señalización RAS/MAPK (virus del sarcoma RAt/proteína quinasa activada por mitógenos). Los pacientes con RARA NF1 tienen riesgo de desarrollar muchas manifestaciones diferentes, incluyendo tumores benignos y malignos del sistema nervioso central (glioma de la vía óptica 1,2, glioma de alto grado 3,4) y periférico (neurofibroma plexiforme 5,6, tumor maligno de la vaina del nervio periférico 7,8), así como displasias óseas9 y anomalías pigmentarias de la piel10 (pecas axilares, máculas café con leche). El efecto de este trastorno sobre la cognición y el neurodesarrollo está siendo cada vez más reconocido, y los pacientes con NF1 muestran una mayor incidencia de déficits de aprendizaje, hiperactividad y trastorno del espectro autista 11,12,13. Sin embargo, existe una heterogeneidad significativa en el desarrollo de estos fenotipos entre los pacientes 13,14,15,16,17, y no está claro por qué algunos pacientes muestran deterioros cognitivos significativos mientras que otros no se ven afectados. Se ha demostrado que la obesidad materna inducida por la dieta afecta de manera similar el aprendizaje y el comportamiento en la población general 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28, lo que sugiere que las exposiciones dietéticas maternas diferenciales en NF1 podrían ser una fuente de esta heterogeneidad clínica. En particular, los hijos de madres obesas muestran un mayor riesgo de desarrollar hiperactividad 18,19,20,23,25,26, autismo 19,24,27, déficits de la función ejecutiva21,23 y tienen puntuaciones de CI a escala completa más bajas22,28. Sin embargo, los pacientes con NF1 tienen fenotipos metabólicos alterados en comparación con la población general, incluyendo una menor incidencia de obesidad y diabetes 29,30,31, por lo que no está claro si responderían de manera similar a los estímulos dietéticos.
Para responder a estas preguntas, deseábamos determinar si los cambios inducidos por la dieta obesogénica en el perfil de macronutrientes en la descendencia fetal con Nf1 contribuían a los cambios en el desarrollo neurológico. Previamente hemos recolectado tejido entero de alta calidad y microdisecado regionalmente apropiado para aplicaciones de neurodesarrollo del cerebro fetal32. Sin embargo, la recolección de sangre fetal es un desafío debido al pequeño tamaño corporal y al bajo volumen sanguíneo33. La recolección de sangre a través del drenaje asistido por gravedad después de la decapitación condujo a volúmenes de recolección bajos y hemólisis significativa en nuestras muestras, lo que puede afectar la interpretación de la aplicación posterior. La recolección por aspiración del corazón fetal o de los vasos torácicos, como se ha reportado previamente33, fue técnicamente desafiante y también resultó en hemólisis frecuente. Por lo tanto, desarrollamos un método para la recolección de suero fetal, que utiliza tubos capilares especializados para permitir una recolección de mayor volumen sin un esfuerzo de cizallamiento significativo.
Aquí, presentamos este método para recolectar simultáneamente cerebros embrionarios y suero fetal de cachorros heterocigotos Nf1 expuestos a una dieta alta en grasas y azúcares en comparación con una dieta de control en el útero (Figura 1 y Tabla Suplementaria S1). Los cerebros se crioincrustaron para su posterior análisis por inmunofluorescencia o se microdiseccionaron regionalmente y se congelaron rápidamente para su uso posterior en aplicaciones de biología molecular. Se obtuvo un suero de alta calidad, adecuado para aplicaciones posteriores como el perfil de macronutrientes. Utilizando este método, identificamos que la exposición dietética materna alta en grasas y alta en sacarosa conduce a la elevación de los niveles de colesterol sérico tanto en cachorros heterocigotos WT como Nf1.