Segundo dados de 2012 da Sociedade Brasileira de Diabetes, se estima que cerca de 6% da população brasileira tenha diabetes e cerca de 7 a 8% tenha pré-diabetes. A neuropatia diabética é a complicação mais frequente dessa doença podendo já ocorrer no pré-diabetes. O início da neuropatia diabética é precoce e exibe grande variabilidade de manifestações clínicas, incluindo o comprometimento de diversas fibras nervosas somáticas e autonômicas. O diagnóstico tardio da neuropatia em diabéticos está associado à maior incidência de complicações como, por exemplo, ulcerações e amputações típicas do “pé diabético” e risco cardiovascular aumentado, incluindo a morte súbita. Dados como os citados acima motivaram a presente pesquisa, que se propõe a associar métodos diagnósticos não invasivos, disponíveis em nosso meio, a protocolos de investigação já recomendados pela comunidade científica internacional para neuropatia diabética. Aplicou-se um extenso protocolo de testes com finalidade de rastreamento da neuropatia somática e autonômica em três grupos de indivíduos: grupo DM (com diabetes melitus tipo 2), grupo Pré-DM, pré diabético e grupo C, de controles saudáveis. O teste em estudo foi a Termografia Computadorizada por Infravermelho, método sem contato que capta a emissão da radiação infravermelha pelo corpo humano e que, com auxílio de softwares, possibilita medições de temperatura em graus Celsius. A termografia foi testada na região plantar, utilizando-se de duas variáveis: Índice de Recuperação Térmica e presença ou não de Anisotermia Interdigital. O padrão de referência para a Termografia plantar foram os testes cardíacos de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Pesquisas prévias demonstraram uma relação estreita entre a Neuropatia Autonômica Cardíaca (NAC) e neuropatia autonômica sistêmica. Quanto à reprodutibilidade das medidas termográficas, encontrou-se que as medidas relativas de diferenças de temperatura (Δt) são reprodutíveis nos diferentes grupos estudados e são preferíveis às medições de temperatura absoluta, confirmando a literatura. A presença de Anisotermia Interdigital parece ser o teste mais apropriado para identificar neuropatia em suas formas iniciais no grupo com diabetes e pré- diabetes, pela simplicidade de sua aplicação e pela sua boa sensibilidade e especificidade. Com a inclusão da termografia plantar em programas de rastreamento de neuropatia diabética pode-se prever um diagnóstico mais precoce e, assim, um controle mais efetivo de fatores de risco para esta patologia bem como tratamento mais precoce. / According to 2012 data from the Brazilian Society of Diabetes it is estimated that about 6% of the population have diabetes and about 7 to 8% have pre-diabetes. Diabetic neuropathy is the most common complication of this disease and may already occur in the pre-diabetes. The onset of diabetic neuropathy is early and shows great variability of clinical manifestations, including the commitment of various somatic and autonomic nerve fibers. Delayed diagnosis of diabetic neuropathy is associated with higher incidence of complications such as ulcerations and amputations, typical "diabetic foot" and increased of cardiovascular risk, including sudden death. Data such as those mentioned above have motivated this research, which aims to involve non-invasive diagnostic methods available in our area, the research protocols as recommended by the international scientific community for diabetic neuropathy. We applied an extensive testing protocol with the purpose of tracking somatic and autonomic neuropathy in three different groups: DM group, with type 2 diabetes, Pre-DM group, pre diabetic, and C, healthy controls. The test under study was Computerized Infrared Thermography, a no contact method that captures the emission of infrared radiation by the human body and, with the help of software, can make measurements of temperature in degrees Celsius. Thermography was tested in the plantar region, using two variables: Thermal Recovery Index and presence or absence of Interdigital Anisothermal. The reference standard for the plantar thermography tests were cardiac Heart Rate Variability. Previous studies have demonstrated a close relationship between Cardiac Autonomic Neuropathy (CAN) and systemic autonomic neuropathy. The reproducibility of the thermographic measurements was found that the relative measures of temperature differences (Δt) are reproducible in different groups, and are preferable to absolute temperature measurements, confirming the literature. The presence of Interdigital Anisothermal seems to be the most appropriate test to identify neuropathy in their initial forms in the group with diabetes and pre diabetes, because the simplicity of its application and its good sensitivity and specificity. With the addition of plantar thermography in the screening of diabetic neuropathy we may predict an earlier diagnosis and thus a more effective control of risk factors for this disease and earlier treatment.

A marcha é um dos movimentos mais estudados na biomecânica. Ela é considerada um ciclo repetitivo, que tem por característica, uma fase de apoio e uma fase de balanço. Alterações na marcha de pacientes com neuropatia diabética foram identificadas quando comparados à um grupo controle. Desta forma, este trabalho teve como objetivo analisar comparativamente a marcha de pacientes portadores de diabetes com e sem neuropatia verificando possíveis alterações nos padrões de marcha dos dois grupos em relação a um grupo controle. Estudamos 36 voluntários, que foram divididos em 3 grupos compostos por 10 pessoas sem diabetes (GC), 10 com diabetes sem neuropatia periférica (GD) e 16 portadores de neuropatia periférica diabética (GDN). Foi realizada a análise biomecânica da marcha de todos os voluntários, capturando a força de reação vertical do solo e filmando a movimentação da articulação do tornozelo. Para análise dos dados foi construída e utilizada uma rotina no programa Matlab®. Os resultados demonstraram, estatisticamente, que os valores do 1° e do 2° picos da força de reação vertical do solo são maiores nos pacientes com neuropatia periférica diabética. A amplitude de movimentação do tornozelo foi menor nos grupos com pacientes portadores de diabetes em relação ao grupo controle. Desta forma, pode-se concluir que a força de reação vertical do solo possui características diferentes entre os grupos estudados, assim como a amplitude de movimentação do tornozelo. Métodos para a redução da força de reação vertical do solo e para aumento da amplitude de movimento do tornozelo são necessários para diminuir a probabilidade do desenvolvimento de úlceras plantares. / The human gait is one of the most studied movement in biomechanics. Its considered a repetitive cycle which is characterized by a stance and a swing phase. Gaits disturbance were found in patients with diabetic disease who have diabetic neuropathic foot. Some researchers found differences during the patients gait with diabetic neuropathic foot. The purpose of this study was to analyze comparatively in diabetic patients with and without neuropathic foot. The casuistic was composed by 36 subjects divided into three groups: CG - control group (n=10), DG - diabetic group (n=10) and DNG - diabetic neurophatic group (n=16). All subjects had their gait analyzed by capturing the vertical ground reaction force and recording the ankle joint range of motion. In order to analyze the data, a routine was developed and using Matlab® program. The results showed that the 1st. and 2nd. vertical ground reaction force peaks are statistically higher in diabetic patients with diabetic neuropathy and the ankle range of motion is statistically lower in this group. Hence, it can be concluded that vertical ground reaction force and the ankle range motion have different characteristics among the studied groups. Actions to reduce the vertical ground reaction force and to increase the range of the ankle joint motion are necessary in order to decrease the probability of developing foot ulcer

Neuropatia é a complicação mais comum e mais debilitante da Diabetes Mellitus, a longo prazo presente em mais de 50% dos pacientes que possuem a doença. A hiperglicemia induz estresse oxidativo nos neurônios de diabéticos acarretando a ativação de múltiplas vias bioquímicas, as quais são potenciais alvos terapêuticos para a neuropatia diabética. Está claro que compostos carbonil reativos são mediadores glicotóxicos do estresse oxidativo através da formação de produtos finais de glicação avançada como resultado direto da hiperglicemia. Metilglioxal e glicolaldeído são compostos carbonil reativos inevitavelmente produzidos pelo metabolismo, os quais são encontrados em maior quantidade em situações de hiperglicemia. Recentemente, tem sido dada muita atenção para o envolvimento de espécies reativas na toxicidade do metilglioxal e do glicolaldeído, e tem-se demonstrado que essas glicotoxinas têm potencial para induzir estresse oxidativo, parar o crescimento celular e promover morte por apoptose ou necrose. O metilglioxal e o glicolaldeído interagem com grupamentos sulfidril de moléculas de glutationa e de enzimas, inibindo sua atividade; entretanto, os mecanismos moleculares relacionados aos efeitos tóxicos dessas glicotoxinas e as vias pelas quais elas levam a formação de espécies reativas não estão completamente elucidados. Neste estudo nós buscamos esclarecer a relação entre o metabolismo do metilglioxal e do glicolaldeído e a produção de espécies reativas, e investigamos as possíveis rotas de morte celular envolvidas. Utilizamos a linhagem celular de neuroblastoma humano SH-SY5Y diferenciada, pois este é um modelo neuronal bem caracterizado para estudos de compostos neurotóxicos. Nós avaliamos a produção de espécies reativas induzida por metilglioxal e glicolaldeído através da técnica da diclorofluoresceína, e avaliamos, também, seus efeitos sob o conteúdo de glutationa celular. Além disso, investigamos a ativação das caspase-3, -8 e -9 e a contribuição de diferentes sistemas peroxidases (glutationa-redutase e a tioredoxina-redutase), na defesa neuronal contra essas glicotoxinas. Como resultados encontramos que o tratamento com ambas glicotoxinas rapidamente provocou um aumento na produção de espécies reativas e diminuição do conteúdo de glutationa, com concomitante ativação das caspases-8 e -9 e, posteriormente, também houve ativação da caspase-3 pelo tratamento com metilglioxal. Vimos que a tioredoxina-redutase possui um papel mais importante na defesa celular contra a toxicidade do metilglioxal do que contra o glicolaldeído, enquanto que a glutationa-redutase tem papel semelhante na defesa celular contra ambas glicotoxinas. Nossos resultados demonstraram que o estresse oxidativo é um importante mecanismo da toxicidade do metilglioxal e do glicolaldeído nas células diferenciadas SHSY5Y e, que enzimas redutoras de grupamentos sulfidril contribuem de diferentes formas na defesa celular contra cada uma dessas glicotoxinas. / Neuropathy is the most common and debilitating complication of Diabetes Mellitus present in more than 50% of the patients with long-standing disease. Hyperglycemia induces oxidative stress in neurons from diabetic patients and results in activation of multiple biochemical pathways. These activated pathways are a major source of damage and are potential therapeutic targets in diabetic neuropathy. A large body of evidence has implicated reactive carbonyl compounds as glycotoxic mediators of oxidative stress by forming advanced glycation endproducts as a direct result of hyperglycemia. Methylglyoxal and glycolaldehyde are reactive carbonil compounds inevitably produced by the metabolism, but they are found in increased rates under hyperglycemia condition. Recently, the attention has been focused on the involvement of reactive species in methylglyoxal and glycolaldehyde toxicities, resulting in oxidative stress and leading to cell growth arrest, apoptotic or necrosis death. These glycotoxins interact with sulfhydryl-groups of glutathione molecules enzymes, inhibiting their activity; however, the molecular mechanism underlying methylglyoxal and glycolaldehyde cytotoxic effects and reactive species generation are not fully understood. In this study we have pursued to establish the role of methylglyoxal and glycolaldehyde metabolisms and reactive species production, and have looked for the possible death routes involved with the toxic effects of these glycotoxins. Here we used the differentiated human neuroblastoma SH-SY5Y cells as neuronal experimental model to investigate the pathological effects of various neurotoxic compounds. We have evaluated the methylglyoxal and glycolaldehyde capacity to reactive species generation by dichlorofluorescein assay and their effects upon cellular glutathione content. Also, we have assessed the caspase-3, -8 and -9 activation and the contribution of different peroxidases systems (glutathione reductase and thioredoxin reductase) in the neuronal defense against methylglyoxal and glycolaldehyde cytotoxicities. We found that both glycotoxins promptly provoke reactive species generation and decrease the cell glutathione content, as well induce caspase-8 and -9 activation. Later caspase-3 activation was found in methylglyoxal treatment. We demonstrate that thioredoxin reductase has a most important role in cell defense against methylglyoxal toxicity than against glycolaldehyde, meanwhile there is no difference in the glutathione reductase role. Our results show that oxidative stress is an important mechanism in the methylglyoxal and glycolaldehyde toxicities and sulfhydryl reductases contributes differently in the cellular defense against these glycotoxins.

Segundo dados de 2012 da Sociedade Brasileira de Diabetes, se estima que cerca de 6% da população brasileira tenha diabetes e cerca de 7 a 8% tenha pré-diabetes. A neuropatia diabética é a complicação mais frequente dessa doença podendo já ocorrer no pré-diabetes. O início da neuropatia diabética é precoce e exibe grande variabilidade de manifestações clínicas, incluindo o comprometimento de diversas fibras nervosas somáticas e autonômicas. O diagnóstico tardio da neuropatia em diabéticos está associado à maior incidência de complicações como, por exemplo, ulcerações e amputações típicas do “pé diabético” e risco cardiovascular aumentado, incluindo a morte súbita. Dados como os citados acima motivaram a presente pesquisa, que se propõe a associar métodos diagnósticos não invasivos, disponíveis em nosso meio, a protocolos de investigação já recomendados pela comunidade científica internacional para neuropatia diabética. Aplicou-se um extenso protocolo de testes com finalidade de rastreamento da neuropatia somática e autonômica em três grupos de indivíduos: grupo DM (com diabetes melitus tipo 2), grupo Pré-DM, pré diabético e grupo C, de controles saudáveis. O teste em estudo foi a Termografia Computadorizada por Infravermelho, método sem contato que capta a emissão da radiação infravermelha pelo corpo humano e que, com auxílio de softwares, possibilita medições de temperatura em graus Celsius. A termografia foi testada na região plantar, utilizando-se de duas variáveis: Índice de Recuperação Térmica e presença ou não de Anisotermia Interdigital. O padrão de referência para a Termografia plantar foram os testes cardíacos de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Pesquisas prévias demonstraram uma relação estreita entre a Neuropatia Autonômica Cardíaca (NAC) e neuropatia autonômica sistêmica. Quanto à reprodutibilidade das medidas termográficas, encontrou-se que as medidas relativas de diferenças de temperatura (Δt) são reprodutíveis nos diferentes grupos estudados e são preferíveis às medições de temperatura absoluta, confirmando a literatura. A presença de Anisotermia Interdigital parece ser o teste mais apropriado para identificar neuropatia em suas formas iniciais no grupo com diabetes e pré- diabetes, pela simplicidade de sua aplicação e pela sua boa sensibilidade e especificidade. Com a inclusão da termografia plantar em programas de rastreamento de neuropatia diabética pode-se prever um diagnóstico mais precoce e, assim, um controle mais efetivo de fatores de risco para esta patologia bem como tratamento mais precoce. / According to 2012 data from the Brazilian Society of Diabetes it is estimated that about 6% of the population have diabetes and about 7 to 8% have pre-diabetes. Diabetic neuropathy is the most common complication of this disease and may already occur in the pre-diabetes. The onset of diabetic neuropathy is early and shows great variability of clinical manifestations, including the commitment of various somatic and autonomic nerve fibers. Delayed diagnosis of diabetic neuropathy is associated with higher incidence of complications such as ulcerations and amputations, typical "diabetic foot" and increased of cardiovascular risk, including sudden death. Data such as those mentioned above have motivated this research, which aims to involve non-invasive diagnostic methods available in our area, the research protocols as recommended by the international scientific community for diabetic neuropathy. We applied an extensive testing protocol with the purpose of tracking somatic and autonomic neuropathy in three different groups: DM group, with type 2 diabetes, Pre-DM group, pre diabetic, and C, healthy controls. The test under study was Computerized Infrared Thermography, a no contact method that captures the emission of infrared radiation by the human body and, with the help of software, can make measurements of temperature in degrees Celsius. Thermography was tested in the plantar region, using two variables: Thermal Recovery Index and presence or absence of Interdigital Anisothermal. The reference standard for the plantar thermography tests were cardiac Heart Rate Variability. Previous studies have demonstrated a close relationship between Cardiac Autonomic Neuropathy (CAN) and systemic autonomic neuropathy. The reproducibility of the thermographic measurements was found that the relative measures of temperature differences (Δt) are reproducible in different groups, and are preferable to absolute temperature measurements, confirming the literature. The presence of Interdigital Anisothermal seems to be the most appropriate test to identify neuropathy in their initial forms in the group with diabetes and pre diabetes, because the simplicity of its application and its good sensitivity and specificity. With the addition of plantar thermography in the screening of diabetic neuropathy we may predict an earlier diagnosis and thus a more effective control of risk factors for this disease and earlier treatment.

O diabetes mellitus continua sendo uma doença de incidência crescente em todo o mundo, tomando proporções epidêmicas em nossos dias. Tal fato é acompanhado pelo aumento da prevalência de complicações relacionadas à doença, das quais as relativas aos pés apresentam os maiores índices de morbimortalidade. A perda da sensibilidade protetora é um fator preponderante no surgimento das úlceras em pés de pacientes diabéticos, desta forma, os métodos de diagnóstico devem apresentar alta sensibilidade e reprodutibilidade, além de serem capazes de quantificar o grau de alteração, para que medidas específicas sejam proporcionadas. Foi realizado em estudo do tipo corte-transversal, com o objetivo de determinar os limiares de sensibilidade cutânea em pacientes diabéticos portadores de úlcera em apenas um dos membros inferiores, provenientes do ambulatório de feridas complexas do Hospital das Clínicas da FMUSP, comparando os valores encontrados no pé com úlcera e no pé sem úlcera do mesmo paciente. Para avaliação da sensibilidade, utilizou-se o monofilamento de Semmes-Weinstein, o teste de discriminação de dois pontos com o disk-criminator(TM) e o PSSD - Dispositivo Específico de Sensibilidade de Pressão. O PSSD é um aparelho computadorizado, capaz de determinar de forma quantitativa, em g/mm2, a exata pressão na qual o paciente consegue identificar um estímulo de toque sobre a sua pele, bem como a pressão na qual o paciente consegue diferenciar a presença de dois pontos distinguindo-os de um ponto. O PSSD foi aplicado em quatro áreas dos membros inferiores dos pacientes: hálux, dorso do pé, calcanhar e perna. Em todas as regiões, o teste foi realizado com um ponto de forma estática e dinâmica e com dois pontos, também de forma estática e dinâmica. Foram incluídos 20 pacientes, com idade média de 61,6 anos e tempo médio de diabetes de 12,4 anos. Todos os pacientes do grupo apresentaram sensibilidade positiva, quando avaliados pelo Teste do Monofilamento de Semmes-Weinstein. Os pacientes apresentaram médias das medidas da discriminação de dois pontos superiores nos pés com úlcera, embora os dados tenham sido estatisticamente significantes apenas nas regiões do hálux e perna. Todos os pacientes apresentaram limiares de pressão avaliados pelo PSSD mais elevados no pé com úlcera do que no pé são, tanto nos testes estáticos como dinâmicos, resultando em valores estatisticamente significativos nas quatro regiões avaliadas. Concluiu-se que o PSSD foi capaz de diferenciar os limiares de sensibilidade cutânea entre os pés com úlcera e os pés sem úlcera em pacientes diabéticos. / The diabetes mellitus remains a problem with increasing incidence in the entire world, getting epidemic proportions in present time. This fact is followed by the increase in complications. The foot complications in these patients represent the highest morbimortality levels. The loss of protective sensibility is a preponderant factor in the appearing of foot ulcers in diabetic patients. Thus, the diagnostic methods must have elevated sensitivity, reproducibility and must quantify the disease stage, so specific procedures can be established. The author did a cross-sectional study, with the objective to determine the cutaneous sensibility thresholds in diabetic patients recruited from Hospital das Clinicas, Faculty of Medicine, University of São Paulo, with ulcer in only one of the lower extremities, comparing the thresholds of the member with ulcer with the member without ulcer. The sensibility was evaluated using the Semmes-Weinstein monofilament, the two points discrimination test with the disk-criminator(TM) and the PSSD (Pressure-Specified Sensory Device(TM)). An instrument capable to determine in a quantitative manner, reporting results in g/mm2, the exact pressure at which the individual can feel a touch in their skin, and to measure the pressure at which two points can be distinguished from one point touching the skin. The PSSD was used in four areas in patient\'s lower extremities: great toe pulp, dorsal feet, medial heel and lateral calf. The test was realized in four manners 1 point static, 1 point dynamic, 2 points static and 2 points dynamic. A total of 20 patients were included in the study, average age 61,6 years, average diabetic time 12,4 years. All the patients reported positively with the Semmes-Weinstein monofilament test. The mean of 2 point discrimination test was higher in the feet with ulcer, thus the results had statistic significance only in the hallux and lateral calf. All the patients reported cutaneous pressure thresholds higher in the feet with ulcer when comparing with the feet without ulcer, in both static and dynamic tests, with statistic significance in the four areas measured. As the conclusion, the PSSD was capable to differentiate the cutaneous thresholds among the extremity with ulcer and the extremity without ulcer in diabetic patients.

O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da neuropatia diabética e da presença da ulceração plantar na história clínica de diabéticos neuropatas, como conseqüência desta doença, na sensibilidade somatossensorial plantar e nas variáveis cinéticas e eletromiográficas do membro inferior durante a marcha descalça em grupos de diabéticos neuropatas com e sem história de ulceração plantar. Os grupos estudados foram formados por 45 voluntários adultos, não idosos, de ambos os sexos, divididos em três grupos: GD - grupo de diabéticos neuropatas sem úlceras plantares (n=19), GDU - grupo de diabéticos neuropatas em cuja história clínica houve pelo menos ocorrência de uma ulceração plantar nos últimos dois anos (n= 10) e GC - grupo controle (n= 16) constituído de sujeitos assintomáticos, não diabéticos, da mesma faixa etária que os grupos GD e GDU. Os resultados da avaliação sensorial mostraram uma piora progressiva do déficit sensorial com a piora da neuropatia. Os indivíduos do GDU apresentaram maior déficit de sensibilidade plantar que os do GD. O GDU também apresentou maior tempo de apoio em comparação com o grupo não ulcerado (GC=693,1 ± 65,98; GD=681,5 ± 51,2; GDU=758,5 ± 105,1, em milisegundos) indicando que estes sujeitos apresentam um maior tempo de exposição do pé às pressões exercidas com o contato com o solo durante a marcha. Houve uma redução gradativa dos valores de segundo pico da FRS vertical do GC para o GD e deste para o GDU, que foi significativa destes últimos em relação ao GC (GC=1,09 ± 0,06; GD = 1,05 ± 0,08; GDU = 1,02 ± 0,06). Dentre as alterações eletromiográficas apresentadas pelos diabéticos ulcerados, destacam-se: o atraso do pico de ativação dos músculos vasto lateral, logo após o contato do calcanhar (GC=10,82 ± 3,33; GD=11,97 ± 2,31; GDU=14,83 ± 3,53,% do tempo de apoio) e o atraso do gastrocnêmio lateral na fase de propulsão (GC=63,53 ± 3,65; GD=62,84± 5,06; GDU=68,00± 4,78, % do tempo de apoio). Essas alterações biomecânicas sugerem que os diabéticos neuropatas ulcerados apresentam uma ineficiência do sistema musculoesquelético tanto na fase de absorção do choque no momento do contato do calcanhar quanto na fase de propulsão. Embora sem diferenças significantes, observou-se também maior atividade do tibial anterior entre os sujeitos do GD, sugerindo a presença de um mecanismo compensatório para diminuir a sobrecarga do antepé na fase de aplainamento. As alterações encontradas, associadas aos outros sinais da neuropatia, como o déficit de sensibilidade plantar, podem ser fatores predisponentes para a formação ou recorrência de úlceras plantares. / The aim of this work was to investigate the influence of diabetic neuropathy and the clinical history of plantar ulceration in the somatossensorial plantar sensitivity and in kinectic and electromyographic lower limb variables during gait of diabetic neuropathic subjects with (UDG) and without (DG) history of plantar ulceration. The casuistics was composed by 45 gender and age matched adult subjects, who were divided into three groups: DG - diabetic neuropathic group (n=19), UDG - diabetic neuropathic group composed by diabetic neuropathic subjects who presented at least one foot ulceration in the past two years (n=10), and a control group (CG) composed by non-diabetics asymptomatic adults. The results of somatossensorial tests showed a gradual loss of plantar sensitivity with the neuropathy progression. Subjects from UDG had worse plantar sensitivity than the DG. UDG also showed higher total contact time than DG (CG=693,1 ± 65,98; DG=681,5 ± 51,2; UDG=758,5 ± 105,1, in miliseconds). These numbers indicate that UDG subjects have a longer exposition time of the plantar surface to the pressures made by the contact with the ground durint gait. There was a gradual reduction of the vertical GRF second peak, from CG to DG, and from this last group to the UDG (CG=1,09 ± 0,06; DG = 1,05 ± 0,08; UDG = 1,02 ± 0,06). The main electromiographic changes found in UDG were: a delayed peak of activation of vastus lateralis muscle, right after the heel contact (CG=10,82 ± 3,33; DG=11,97 ± 2,31; UDG=14,83 ± 3,53,% of contact time), and a delayed peak of activation of gastrocnemius lateralis muscle (CG=63,53 ± 3,65; DG=62,84± 5,06; UDG=68,00± 4,78,% of contact time). These biomechanical changes suggest that diabetic neuropathic subjects with history of foot ulceration have a muscleskeleton system inefficacy during the shock absorption phase and during the propulsion phase of the gait. Although there were no significant differences in tibialis anterior muscle activity, DG subjects showed higher TA EMG activity, which suggests a compensatory mechanism to diminish overload on the forefoot during flat foot phase. The biomechanical changes found, associated with other sign and symptoms of neuropathy, like the loss of sensitivity, could be considerate predisposable factors for plantar ulcers formation or its recurrence.

Introdução: O objetivo desse estudo é obter um melhor entendimento de como o controle motor é afetado em indivíduos com polineuropatia diabética (PND). A oscilação da força e da atividade eletromiográfica (EMG) durante contrações voluntárias isométricas têm sido estudados como um modelo simplificado dos mecanismos fisiológicos que estão por trás do controle do movimento. A análise dos padrões de recrutamento muscular dos membros inferiores obtidos pela EMG de alta densidade, juntamente com a análise dos dados de força relativos às articulações do joelho e do tornozelo, sob a ótica da análise da complexidade, contribui para o entendimento dos efeitos da doença no controle dos movimentos. Além disso, analisar a complexidade da força e da atividade muscular de indivíduos diabéticos com PND levando em conta o progresso da severidade da doença, desde os estágios subclínicos aos mais avançados, irá ajudar no entendimento de como as alterações neuromusculares vão se instalando no curso da doença. As hipóteses desse estudo foram: a PND altera a complexidade motora o que se reflete em um aumento na magnitude da variabilidade e em uma diminuição da estrutura da variabilidade nos dados de força e EMG; e essas alterações pioram com a severidade da doença. Métodos: Foram avaliados 10 sujeitos controles e 38 sujeitos diabéticos, classificados como ausentes, leves, moderados ou graves, em relação ao nível da PND, por um sistema de tomada de decisão fuzzy cujas variáveis de entrada são clínicas. Foi adquirido o sinal EMG de alta densidade (matriz de 64 eletrodos) dos músculos tibial anterior, gastrocnêmio medial, vasto lateral e bíceps femoral durante a contração isométrica a 10%, 20% e 30% da contração voluntária máxima. Simultaneamente, foi adquirido o sinal da força isométrica durante a flexão e extensão de joelho e tornozelo. Foram calculados o desvio padrão e a sample entropy da força, e o root mean square e a sample entropy do EMG. As diferenças entre os grupos para as variáveis obtidas da força e do EMG foram verificadas através de análises multivariadas (alfa=0,05). Resultados: No geral, durante a flexão de tornozelo, sujeitos moderados e graves apresentaram um maior desvio padrão da força, e sujeitos moderados apresentaram menor sample entropy da força. Durante a extensão de tornozelo, os sujeitos moderados apresentaram maior desvio padrão da força e todos os grupos diabéticos apresentaram menor sample entropy da força. Durante a extensão do joelho, os sujeitos moderados apresentaram um maior desvio padrão e uma menor sample entropy da força. O tibial anterior apresentou um maior root mean square no grupo ausente e uma menor sample entropy nos sujeitos leves. O gastrocnêmio medial apresentou maior sample entropy nos sujeitos moderados e graves. Os sujeitos graves apresentaram menor sample entropy no vasto lateral em todos os níveis de força estudados. Conclusões: A PND afeta a complexidade do sistema neuromuscular durante contrações isométricas de baixa intensidade, reduzindo a capacidade do sistema de se adaptar às demandas mecânicas desafiadoras. Os padrões de complexidade neuromuscular observados não estavam associados à gravidade da doença, com a maioria das alterações sendo observadas no grupo moderado / Introduction: The general proposal of this study is to get a better understanding on how motor control is affected in diabetic polyneuropathy (DPN) individuals. Fluctuations of the force and sEMG signal during isometric voluntary contractions have been studied as a simplified model of the physiological mechanism that underlies the control of movement. The analysis of the muscular recruitment patterns from lower limbs, obtained by high-density sEMG, together with the corresponding force signal outputs from knee and ankle joints, in the light of complexity analysis, adds to the knowledge of the disease effects in motor control. Additionally, examining the complexity of force and muscle activity of DPN individuals, along with the development of DPN from subclinical to the more severe stages, will help us understanding how the alterations will develop with the DPN progression. The hypotheses of this study are that: DPN alters the motor complexity, expressed as an increased amount of variability and a decreased structure of variability in sEMG and force outputs, and these alterations are aggravated by the severity of the disease. Methods: We assessed 10 control subjects and 38 diabetic subjects, classified as absent, mild, moderate, or severe DPN, by a fuzzy-system based on clinical variables. Multichannel sEMG (64-electrode matrix) of tibialis anterior, gastrocnemius medialis, vastus lateralis and biceps femoris muscles were acquired during isometric contractions at 10%, 20%, and 30% of the maximum voluntary contraction, and force levels were recorded during dorsiflexion, plantarflexion, knee extension and knee flexion. Standard deviation and sample entropy of force signals were calculated and root mean square and sample entropy were calculated from sEMG signals. Differences among groups of force and sEMG variables were verified using a multivariate analysis of variance (alpha=0.05). Results: Overall, during dorsiflexion contractions, moderate and severe subjects had higher force standard deviation and moderate subjects had lower force sample entropy. During plantarflexion, moderate subjects had higher force standard deviation and all diabetic subjects had lower entropy. During knee extension moderate DPN subjects demonstrated high force standard deviation and low force sample entropy. Tibialis anterior presented higher root mean square in absent group and lower entropy in mild subjects. For gastrocnemius medialis, entropy was higher in severe and lower in moderate subjects. Severely affected participants showed low sample entropy in vastus lateralis at all force levels. Conclusions: DPN affects the complexity of the neuromuscular system during low-level isometric contractions, reducing the system\'s capacity to adapt to challenging mechanical demands. The observed patterns of neuromuscular complexity were not associated with disease severity, with the majority of alterations recorded in moderate subject

Orientadores: Juliana Trindade Clemente Napimoga, Maria Cláudia Gonçalves de Oliveira Fusaro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:04:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MuzilliJunior_Augusto_M.pdf: 554884 bytes, checksum: 13ac41d2adee82f2e294fb0a65c5bb5e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A doença diabetes em sua fase inicial é conhecida por induzir dor neuropática, como resultado de complicações neurovasculares mediada pela via diacilglicerol/ Proteinoquinase C (DAG/PKC). Considerando que a neuropatia induzida pelo diabetes está associada com diferentes isoformas da PKC, o objetivo deste estudo foi avaliar a expressão de diferentes isoformas da PKC nas condições dolorosas induzidas pelo diabetes tipo 1 na articulação temporomandibular (ATM) de ratos. Ratos Wistar (± 150 g, 2 meses de idade, n=4-6/grupo) foram tratados com uma injeção intraperitoneal de tampão citrato (veículo; normoglicêmicos ¿ NG) ou Estreptozotocina 75 mg/kg (diabéticos ¿ DB). As alterações dolorosas induzidas pelo diabetes tipo 1 foram avaliadas através da mensuração do comportamento nociceptivo dos animais induzido por uma injeção intra-articular de formalina 1,5% ou capsaicina 1,5% nos dias 7, 14, 21, 28, 35 ou 42 dias após a indução do diabetes ou veículo. Após a avaliação dos comportamentos nociceptivos, os animais foram mortos por anestesia e o tecido periarticular removido para análise de Western Blot. A fase inicial do diabetes tipo 1 induziu uma hiponocicepção na ATM dos ratos 7, 14, 21, 28, 35 e 42 dias depois da indução do diabetes (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test). Os animais diabéticos tratados com uma injeção intra-articular de capsaicina demonstraram hiponocicepção 7, 14, 21 e 28 dias depois da indução do diabetes (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test). A análise por Western Blot demonstrou que a expressão das proteinoquinases PKC-?1, PKC-?2, PKC-delta e PKC-epsilon no tecido periarticular foi significativamente maior nos ratos DB em comparação aos animais NG (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test), enquanto a expressão da PKC-? no tecido periarticular foi significativamente menor nos ratos DB em comparação aos animais NG (p<0,05). Os resultados sugerem que a hiponocicepção induzida pelo diabetes na ATM de ratos está associada à variação da expressão das diferentes isoformas da PKC: -?, -?1, -?2, -delta e -epsilon / Abstract: Diabetes in early phase is known to result in painful neuropathy as a result of neurovascular complications mediated by the activation of Diacylglycerol/Protein kinase C pathway (DAG/PKC). Considering that diabetes-induced neuropathy is associated with different PKC isoforms, the aim of this study was to evaluate the expression of PKC in diabetes type 1-induced pain condition in the temporomandibular joint (TMJ) of rats. Wistar rats (± 150 g, 2 month-old, n=4-6/group) were treated with an intraperitoneal injection of citrate buffer (vehicle; normoglycemic ¿ NG) or Streptozotocin 75 mg/kg (diabetic ¿ DB). Diabetes-induced pain conditions were assessed by the animals¿ nociceptive behavior induced by an intra-articular injection of 1.5% formalin or 1.5% capsaicin 7, 14, 21, 28, 35 or 42 days after the diabetic induction or vehicle. After behavioral assays, animals were terminally anesthetized and their periarticular tissue removed for Western Blot analysis. Early phase of diabetes type 1 induced hyponociception into TMJ of rats 7, 14, 21, 28, 35 and 42 days after the diabetic induction (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test). DB animals treated with an intra-articular injection of capsaicin demonstrated hyponociception 7, 14, 21 and 28 days after diabetes induction (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test). Western Blot analysis demonstrated that the expression of PKC-?1, PKC-?2, PKC-delta and PKC-epsilon into periarticular tissue was significantly higher in the DB rats than in the NG rats (p<0.05: Two-way ANOVA, Bonferroni¿s test), whereas the expression of PKC-? into periarticular tissue was significantly higher in the DB rats than in the NG rats (p<0.05). Early phase of diabetes type 1 induce hyponociception into rats TMJ that involves changes in the expression of different kinds of PKC isoforms: -?, -?1, -?2, -delta and -epsilon. OBSERVAÇÃO Tanto no resumo como no abstract, os símbolos equivalentes à "delta" e "epsilon" haviam ficado como um quadrado, sendo assim, eu escrevi por extenso o nome do símbolo, mas o ideal seria ficar como os símbolos ? e ? / Mestrado / Fisiologia Oral / Mestre em Odontologia

Este estudo teve como objetivo investigar a influência de diferentes estágios de severidade da neuropatia diabética na velocidade de condução das fibras musculares estimada em quatro músculos do membro inferior durante contrações isométricas, utilizando-se eletromiografia de superfície. Oitenta e cinco adultos foram estudados: 16 indivíduos não diabéticos e 69 diabéticos classificados em quatro estágios de neuropatia definidos por um sistema fuzzy: ausente (n=26), leve (n=21), moderada (n=11) e grave (n=11). As velocidades de condução médias das fibras musculares do tibial anterior, gastrocnêmico medial, vasto lateral e bíceps femoral foram avaliadas utilizando uma matriz linear de eletrodos de superfície e foram comparadas entre os grupos estudados por meio de ANOVAs (p < 0,05). As velocidades de condução diminuíram significativamente no grupo com neuropatia moderada para o vasto lateral em relação aos outros grupos (18 a 21% de decréscimo), e foram menores em todos os grupos com diabetes para o tibial anterior em relação ao grupo controle (15 a 20% de decréscimo). Não só a localização anatômica distal do músculo afetou a velocidade de condução, mas também a proporção do tipo de fibras musculares, uma vez que o tibial anterior, com maior proporção de fibras do tipo I, estava com sua velocidade de condução alterada já no grupo ausente, enquanto o vasto lateral, com maior proporção de fibras do tipo II, estava com sua velocidade de condução alterada em estágios mais tardios da doença. De forma geral, os músculos do membro inferior têm diferentes suscetibilidades aos efeitos do diabetes mellitus e da neuropatia e mostram uma redução da velocidade de condução conforme a neuropatia progride / This study aimed at investigating the influence of different stages of diabetic neuropathy in the muscle fiber conduction velocities estimated in four lower limb mucles during isometric maximal voluntary contraction using surface electromyography. Eighty-five adults were studied: 16 non-diabetic individuals and 69 diabetic patients classified into four neuropathy stages, defined by a fuzzy system: absent (n=26), mild (n=21), moderate (n=11) and severe (n=11). Average muscle fiber conduction velocities of gastrocnemius medialis, tibialis anterior, vastus lateralis and biceps femoris were assessed using linear array electrodes, and the studied groups were compared by ANOVAs (p < 0.05). Conduction velocities were significantly decreased in the moderate neuropathy group for the vastus lateralis compared to other groups (from 18 to 21% decrease), and were decreased in all diabetic groups for the tibialis anterior (from 15 to 20% from control group). Not only the distal anatomical localization of the muscle affects the conduction velocity, but also the proportion of muscle fiber type, where the tibialis anterior, with greater type I fiber proportion, is affected already at the absent group while the vastus lateralis with greater type II fiber proportion is affected in later stages of the disease. Generally, the muscles of the lower limb have different responsiveness to the effects of diabetes mellitus and neuropathy and show a reduction in the conduction velocity as the neuropathy progresses

O objetivo deste estudo foi investigar os padrões de distribuição de energia e as propriedades espectrais dos principais músculos de membro inferior de diabéticos neuropatas durante a marcha, utilizando a análise de wavelet. Foram coletados dados de EMG de superfície (bipolar) dos músculos tibial anterior, vasto lateral e gastrocnêmio medial no ciclo da marcha em 21 pacientes diabéticos diagnosticados com neuropatia periférica, e 21 indivíduos não- diabéticos. A energia do sinal e freqüência foram comparados entre os grupos no ciclo da marcha e em cada faixa de freqüência (7-542Hz), utilizando testes t. A Análise de Componentes Principais foi utilizada para avaliar as diferenças entre os padrões eletromiográficos de diabéticos e não-diabéticos. Os indivíduos diabéticos exibiram menores energias nas menores frequências para todos os músculos, e energias mais altas nas maiores frequências nos músculos extensores do membro inferior. Os pacientes também apresentaram menor energia de gastrocnêmio medial e uma maior energia de vasto lateral comparado aos não diabéticos, e este último achado sugere uma estratégia para compensar o déficit dos extensores de tornozelo para impulsionar o corpo na marcha. Os resultados mostram, de maneira geral, uma mudança na estratégia neuromuscular dos pacientes diabéticos, sugerindo que os principais músculos extensores do membro inferior adaptam a sua resposta a fim de produzir a energia necessária para realizar essa tarefa, a do andar / The aim of this study was to investigate lower limb muscle\'s energy patterns and spectral properties of diabetic neuropathic individuals during gait cycle using wavelet approach. Bipolar surface EMG of tibialis anterior, vastus lateralis and gastrocnemius medialis were acquired in the whole gait cycle in 21 diabetic patients already diagnosed with peripheral neuropathy, and 21 non-diabetic individuals. The signal´s energy and frequency were compared between groups in the whole gait cycle and in each frequency band (7-542Hz) using t tests. Principal component analysis was used to assess differences between diabetic and non-diabetic EMG patterns. The diabetic individuals displayed lower energies in lower frequency bands for all muscles and higher energies in higher frequency bands in the extensors\' muscles. They also showed lower energy of gastrocnemius and a higher energy of vastus, and this last finding suggests a strategy to compensate the ankle extensor deficit to propel the body forward. The overall results suggest a change in the neuromuscular strategy of diabetic patients, suggesting that the main extensor muscles of the lower limb adapt their response to produce the energy necessary to accomplish the walking task