Introdução: Um mecanismo epigenético pelo qual os efeitos adversos do ambiente intra-uterino são transferidos aos descendentes é a metilação do DNA. Objetivo: Avaliar a relação entre obesidade materna, ganho de peso gestacional (GPG) e alteração da metilação do DNA sobre o desenvolvimento fetal e neonatal. Metodologia: Subpopulação de gestantes do estudo epidemiológico prospectivo "Coorte Araraquara" foram acompanhadas durante os três trimestres da gestação, parto e no pós-parto. Para avaliar o impacto do GPG na metilação do DNA e desenvolvimento fetal e neonatal, as gestantes foram alocadas em 2 grupos: ganho de peso gestacional adequado (n=45) e ganho de peso gestacional excessivo (n=30). Para avaliar o impacto da obesidade materna na metilação do DNA e desenvolvimento fetal e neonatal, as gestantes foram alocadas em 2 grupos: A. IMC pré-gestacional adequado (n=25) e B. IMC pré-gestacional sobrepeso/obesidade (n=39 gestantes). A biometria e composição corporal fetal foram avaliadas por ultrassom Siemens ACUSON X300TM (Siemens®, Mountain View, CA, USA) e a composição corporal do neonato por pletismografia, com o PEA POD (Cosmed®, Concord, CA, USA). A dieta materna ao final da gestação foi investigada por recordatórios de 24 horas e analisada no software Nutrition Data System for Research (NDSR, Minnesota, USA). O DNA dos sangues materno e cordão umbilical, da vilosidade e decídua placentárias foram extraídos utilizando proteinase K pelo método santing-out. As regiões hipo e hipermetiladas foram analisados pela técnica de Digestão Enzimática Sensível à Metilação associada à PCR quantitativa (qPCR) e a expressão gênica por qPCR. Para análise da influência do GPG o DNA do sangue materno de gestantes com GPG adequado (N=8) versus com GPG excessivo (N=8), foi hibridizado na plataforma Illumina com o Human Methylation 850K Bead Chip (Illumina, CA, USA). Para análise estatística aplicou-se o Teste t, Qui-quadrado (X²), ANOVA de medidas repetidas e modelos de regressão linear múltiplo e o nível de significância adotado foi de p≤0,05. Resultados: O excessivo ganho de peso gestacional (EGPG) alterou os triglicerídeos (TGs) e colesterol total (CT) maternos, o diâmetro occipito-frontal (DOF) do feto, a circunferência da cabeça, perímetro torácico, peso e a massa gorda neonatais. A análise de metilação global do DNA materno identificou 46 posições diferencialmente metiladas e 11 regiões diferencialmente metiladas (DMRs). Nove fenótipos humanos foram enriquecidos para essas 11 DMRs localizadas em 13 genes (EMILIN1, HOXA5, CPT1B, CLDN9, ZFP57, BRCA1, POU5F1, ANKRD33, HLA-B, RANBP17, ZMYND11, DIP2C, TMEM232), destacando-se os termos resistência à insulina e hiperglicemia. O DNAm materno foi associado com parâmetros de composição corporal, como: tecido total da coxa e do braço fetais e gordura subcutânea da coxa e do braço fetais, bem como ao percentual de massa gorda e massa gorda neonatais. A metilação do DNA materno também foi associada com os TGs e a insulina de jejum maternos, com circunferência abdominal e circunferência da cabeça fetais (CC) e CC neonatal. As DMRs estudadas foram enriquecidas em 142 processos biológicos, 21 funções moleculares e 17 componentes celulares. Três módulos gênicos diferencialmente metilados foram identificados. Por outro lado, o IMC pré-gestacional sopreso/obesidade alterou os percentis do diâmetro biparietal (DBF), o DOF, a CC, a espessura da gordura subcutânea do abdômen (ETSA), tecido total do braço, massa muscular do braço e gordura subcutânea do braço fetais e a CC do neonato. O gene H19DMR foi significativamente menos metilado no sangue materno do grupo com sobrepeso/obesidade em comparação ao grupo com IMC pré-gestacional adequado, para o sangue do cordão umbilical e tecidos placentários, não houve diferença de metilação entre os grupos, bem como não houve diferença de expressão gênica dos genes H19 e IGF2 nos tecidos placentários entre os grupos. Houve associações entre metilação de H19DMR no sangue do cordão umbilical com os percentis do DBP, com a ETSA e a CC neonatais; na decídua com o DOF, a CC e comprimento fetais; no vilo com o DOF, a CC e a ETSA fetais e com a CC neonatal. A expressão do gene H19 na decídua também foi associada ao DBP e ao percentil do comprimento do fêmur fetais; no vilo com o DOF e gordura subcutânea do braço fetais. A expressão do gene IGF2 na decídua foi associada com o DBP fetal e no vilo com o DOF fetal. Conclusão: A metilação do DNA foi alterada pelo ganho de peso gestacional e obesidade maternos e se associou com a adiposidade e crescimento fetais. O excessivo GPG alterou o metiloma materno e está envolvido com um fenótipo de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas e metabólicas, a exemplo da diabetes.

Introduction: An epigenetic mechanism by which the adverse effects of the intrauterine environment are transferred to offspring is DNA methylation. Objective: Evaluate the relationship between maternal obesity, gestational weight gain and DNA methylation alteration on fetal and neonatal development. Methodology: Subpopulation of pregnant women from the prospective epidemiological study "Cohorte Araraquara" were followed during the three trimesters of pregnancy, delivery and postpartum and were allocated into 2 groups: A. adequate weight (N=25) and B. overweight/obesity (N=39 pregnant women). Fetal biometry and adiposity were evaluated by ultrasound and the neonate's body composition by plethysmography, with the PEA POD (Cosmed®, Concord, CA, USA). Maternal diet in the end of pregnancy was investigated using 24-hour recalls and analyzed using the Nutrition Data System for Research software (NDSR, Minnesota, USA). DNA maternal and umbilical cord blood, and placental villus and decidua were extracted using proteinase K by the santing-out method. The hypo and hypermethylated regions were analyzed by the Methylation Sensitive Enzymatic Digestion technique associated with quantitative PCR (qPCR) and gene expression by qPCR. To analyze the influence of gestational weight gain (GWG), maternal blood DNA from pregnant women with adequate AGWG (N=8) versus excessive EGWG (N=8) was hybridized on the Human Methylation 850K Bead Chip (Illumina, CA). For statistical analysis, the t test, chi-square (X2) test, repeated measures ANOVA and multiple linear regression models were applied, and the significance level adopted was p≤0.05. Results: The pre-gestational weight, pre-gestational BMI and BMI during pregnancy were higher in group B. In this same group, higher values of fasting insulin, us-CRP and lipid consumption were found in relation to group A. subcutaneous abdominal fat thickness (SCFT) and subcutaneous fat of the fetal arm was also higher in group B compared to group A. Regarding the body composition of neonates, the amount of fat mass was higher in group B. The H19DMR gene was less methylated in maternal blood from group B. No statistical difference was found in the values of IGF2 and H19 gene expression between the groups. There were associations between methylation of the H19DMR gene in umbilical cord blood with fetal biparietal diameter (BPD) and SCFT and neonatal head circumference (HC); in the decidua with occipito frontal diameter (OFD), fetal length and HC; in the villi with DOF, HC and SCFT and neonatal HC. Excessive gestational weight gain altered 46 CpG sites, 11 differentially methylated regions (DMRs) located in 13 genes, namely: EMILIN1, HOXA5, CPT1B, CLDN9, ZFP57, BRCA1, POU5F1, ANKRD33, HLA-B, RANBP17, ZMYND11, DIP2C, TMEM232. These DMRs were enriched in 142 biological processes, 21 molecular functions, 17 cellular components and 9 human phenotypes. In addition, 3 differentially methylated gene modules were identified to the phenotype of interest. Conclusion: DNA methylation was altered by maternal nutritional status and was associated with fetal adiposity and growth. Excessive GPG altered maternal methylome and was associated with the phenotype of metabolic diseases such as diabetes mellitus.