Orientador: Silvana Regina Perez Orrico / Banca: Carlos Rossa Junior / Banca: Luis Carlos Spolidorio / Banca: Márcia Pinto Alves Mayer / Banca: Marcelo de Faveri / Resumo: O presente projeto teve como objetivo avaliar a influência da deficiência de estrógeno, e as implicações dos tratamentos com alendronato e estrógeno, sobre o tecido ósseo ao redor de implantes. Para isso foram realizados dois estudos distintos, visando elucidar as questões em torno desse tema. No primeiro estudo, foram utilizadas ratas Wistar, com idade aproximada de 60 dias, submetidas à colocação de um implante na metáfise tibial com o objetivo de avaliar a influência da deficiência estrogênica e dos tratamentos com alendronato e estrógeno sobre o tecido ósseo em implantes que já se encontravam osseointegrados. Os resultados mostraram efeitos deletérios da referida deficiência, com diminuição da força de torque necessária para remoção dos implantes, menor quantidade de osso em contato com a superfície e área de osso entre as roscas, aumento nos marcadores de remodelação óssea e menor taxa de aposição mineral no período avaliado. Por outro lado, os animais que receberam a administração do alendronato apresentaram os melhores resultados para todas as análises realizadas, apesar do tecido ósseo mostrar-se mais compacto e sem sinais de remodelação. Concluiu-se que a deficiência estrogênica decorrente da ovariectomia (OVX) acarretou alterações sistêmicas, como perda de massa óssea, e alterou as características do tecido ósseo ao redor dos implantes. Esse quadro pôde ser revertido com os tratamentos instituídos, tendo o alendronato apresentado os melhores resultados. O segundo estudo visou avaliar os efeitos da deficiência de estrógeno e de diferentes dosagens de alendronato, sobre implantes instalados na maxila de ratas e, portanto, sob influência da carga mastigatória. Nesse estudo foram avaliadas também as implicações da instalação de implantes em animais que estavam sob terapia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed the evaluation of the influence of bone mass loss and its therapies on bone tissue around osseointegrated implants. For that reason two major projects were conducted. First of all, two implants were placed in 66 female rats tibiae. The animals were assigned to 5 groups: control (CTL), sham, ovariectomy (OVX), oestrogen (EST) and alendronate (ALE). While CTL was sacrificed 60 days after implant placement, other groups were subjected to ovariectomy or sham surgery according to group and euthanized after 90 days. Blood and urine samples were collected at sacrifice day for osteocalcin and deoxypyridinoline quantification. Densitometry of femur and lumbar vertebrae were performed in order to evaluate rats' skeletal impairment. One implant was subjected to the removal torque test, while the remaining one was referred to non-decalcified sections and analysed by fluorescent and light microscopy for analyses of mineral apposition rate (MAR), eroded and osteoclastic surfaces, bone to implant contact (BIC), and bone area fraction occupancy (BAFO). The results of this study showed that OVX presented significantly lower values for all parameters analysed compared to other groups. ALE increased bone mineral density and the removal torque of the implants, but also reduced osteocalcin and deoxypyridinoline concentrations, MAR, osteoclastic and eroded surfaces, and no difference was in BIC and BAFO relative to SHAM. EST and CTL showed similar results to SHAM for measurements. The results lead the authors to conclude that oestrogen deficiency exerted a negative influence on bone tissue around implants, while oestrogen replacement therapy and alendronate were effective against its effects. Although alendronate therapy maintained the amount of bone tissue around implants, studies evaluating bone turnover kinetics ... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A menopausa está associada a algumas alterações metabólicas como a obesidade, dislipidemia e inflamação, entre outras anomalias presentes na síndrome metabólica humana. Uma dieta hiperlipídica ou high-fat (HF) associada à menopausa piora tais alterações, aumentando ainda mais o risco de doença cardiovascular. A hipótese de que uma dieta HF agrava as complicações relacionadas à ovariectomia foi testada. Foram avaliadas fêmeas C57BL/6 ovariectomizadas (OVX) ou com operação SHAM e alimentados com ração padrão ou Standard Chow (SC, 10% de gordura) ou uma dieta HF (60% de gordura) por 18 semanas. A eficiência alimentar (EA), massa corporal (MC), distribuição regional das massas de gordura e a morfometria dos adipócitos foram estudados. As análises de sangue (colesterol total, CT, triglicerídeos, TG, citocinas e adipocinas) foram realizadas. Camundongas OVX-HF apresentaram maior EA e maior MC do que os demais grupos (P<0,05). A gordura visceral (ovariana e retroperitoneal) e a gordura subcutânea (gordura inguinal) tiveram o mesmo padrão de distribuição entre os grupos SHAM-SC, SHAM-HF e OVX-SC, mas o grupo OVX-HF apresentou um padrão diferente de acúmulo de gordura - muito maior do que no rupo SHAM-SC. A associação da ovariectomia com a dieta HF aumentou significativamente o diâmetro dos adipócitos dos animais OVX-HF em comparação aos SHAM-HF (P<0,0001) e também agravou a elevação dos níveis de CT, TG e de leptina nas camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,0001). Os níveis de adiponectina foram maiores nas camundongas OVX-SC comparados com as das camundongas SHAM-SC e OVX-HF (P<0,001). A associação da ovariectomia com a dieta HF agravou o aumento dos níveis séricos de leptina em camundongas OVX-HF, em relação aos OVX-SC (P<0,005). TNF-alfa não foi diferente entre os grupos, mas a IL-6 foi significativamente maior nas camundongas OVX-HF comparados a ambos os grupos SHAM-HF e OVX-SC (P<0,0001). Concluindo, a ingestão de uma dieta hiperlipídica por camundongas ovariectomizadas, leva ao aumento do acúmulo e redistribuição inadequada de gordura, à piora dos níveis de citocinas e adipocinas, assim como à desordem metabólica, o que aumenta os fatores de risco para doenças cardiovasculares. / Menopause is associated with some metabolic disorders as dyslipidemia, obesity and inflammation among others abnormalities present in the human metabolic syndrome. High-fat diet (HFD) is associated with menopause enhanced menopause alterations, increasing the risk of cardiovascular disease. The hypothesis that a high-fat (HF) diet aggravates ovariectomy-related complications was tested. SHAM and ovariectomized (OVX) C57BL/6 mice fed standard chow (SC, 10% fat) or a HF diet (60% fat) for 18 weeks were studied. Feed efficiency (FE), body mass (BM), regional fat pad masses distribution and adipocyte morphometry were studied. Blood analyses (total cholesterol, TC, triglycerides, TG, cytokines and adipokines) were performed. OVX-HF mice had greater FE and BM than all other groups (P<0.05). Visceral fat (ovarian and retroperitoneal fat pads) and the subcutaneous fat (inguinal fat pad) varied with a parallel pattern of fat accumulation in SHAM-SC, SHAM-HF and OVX-SC, but OVX-HF had different pattern of fat accumulation much greater than in SHAM-SC. The association of ovariectomy with HF diet increased significantly the adipocyte diameter in OVX-HF in comparison with SHAM-HF mice (P<0.0001) and also aggravated the increment of TC, TG and leptin levels in OVX-HF mice in comparison to OVX-SC mice (P<0.0001). Adiponectin levels were higher in OVX-SC mice compared to both SHAM-SC and OVX-HF mice (P<0.001). The association of ovariectomy with HF diet aggravated the increase of serum leptin levels in OVX-HF mice in relation to OVX-SC mice (P<0.005). TNF-alpha was not different among the groups, but IL-6 was markedly higher in OVX-HF mice than in both SHAM-HF and OVX-SC mice (P<0.0001). In conclusion, high-fat diet intake worsens, in ovariectomized mice, the fat accumulation and redistribution as well as the cytokines and adipokines levels, and metabolic disorder, which increases risk factors for cardiovascular diseases.

Nos últimos anos a técnica de laparoscopia vem ganhando espaço na espécie equina. Recentemente a Cirurgia Endoscópica Transluminal por Orifícios Naturais (NOTES) também vem sendo adaptada para uso em equinos. A técnica de NOTES transvaginal inclui benefícios como acesso a ambos os lados da cavidade por incisão única, menor trauma cirúrgico e retorno precoce ao exercício. Este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade do acesso laparoscópico pelos flancos associado ao acesso NOTES transvaginal e de pinça de apreensão bipolar de 6 cm de extremidade na realização de ovariectomias em éguas hígidas. Foram utilizadas 6 éguas, com idade entre 7 e 20 anos e peso médio de 300kg. Nas três primeiras éguas foi utilizada a pinça de 2 cm de extremidade para cauterização do mesovário e nas últimas três éguas, a pinça de 6 cm de extremidade. Todas submetidas a jejum alimentar de 24h a 30h, com água ad libitum. Foram sedadas com cloridrato de detomidina (0,02 mg/kg) por via intravenosa, com suplementação, quando necessária, com metade da dose inicial (0,01 mg/kg). O bloqueio da região paralombar foi realizado com cloridrato de lidocaína 2% nos pontos de acesso dos portais. Todas receberam bloqueio epidural com lidocaína 2%. Uma colpotomia foi realizada 1 cm dorsal à cérvix, para introdução do endoscópio flexível. O acesso laparoscópico, nas primeiras três éguas foi através de três portais de trabalho pelo flanco, já nas três últimas foram apenas dois. Os ovários foram removidos pelo acesso NOTES transvaginal auxiliado pela mão de um cirurgião. As éguas tiveram boa recuperação, sem problemas pós-operatórios significativos. A pinça desenvolvida para o experimento mostrou-se alternativa excelente para a coagulação do mesovário e o acesso laparoscópico pelo flanco associado ao acesso NOTES transvaginal mostrou-se viável para realização das ovariectomias em éguas hígidas. / In the past years, laparoscopic technique has been gaining ground in equine species. Recently, Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES) has also being adapted to be used in horses. Transvaginal NOTEs technique includes benefits, such as access to both sides of the cavity through a single incision, less surgical trauma and early return to exercise. This study has the purpose to assess the laparoscopic access feasibility through the flanks associated with transvaginal NOTES and 6 cm end bipolar grasping tweezers when performing ovariectomies in healthy mares. We used 6 mares, aged between 7 and 20 years and average weight of 300 kg. Two-centimeter end tweezers were used in the first three mares to cauterize the mesovarium and the 6-cm end tweezers were used in the last three mares. All mares were subjected to fastening of 24-30 h, with water ad libitum. They were sedated with detomidine hydrochloride (0.02 mg/kg) intravenously, with supplementation, when required, with half of the initial dose (0.01 mg/kg). The paralumbar region block was performed with lidocaine hydrochloride 2% on portal access points. All of them received epidural blocks with lidocaine 2%. A colpotomy was performed 1 cm dorsal to the cervix to insert a flexible endoscope. The laparoscopic access, in the first 3 mares, was performed through 3 working portals through the flank; now in the last 3 mares only 2 working portals were performed. The ovaries were removed through transvaginal NOTES access assisted by the hand of a surgeon. The mares recovered well, without significant post-operatory issues. The tweezers designed for the experiment have shown to be an excellent alternative for mesovarium coagulation and laparoscopic access through the flank and combined with transvaginal NOTES access it was showed to be feasible to perform ovariectomies in healthy mares.

Os efeitos vasculares da associação de estrogênios e testosterona, utilizada para tratamento do distúrbio de desejo sexual hipoativo na pós-menopausa ainda não estão elucidados. O objetivo do trabalho foi avaliar as respostas vasculares ao tratamento de ratas espontaneamente hipertensas ovariectomizadas (SHR-OVX) com o conjugado estrogênio equino (CEE) associado ou não a cipionato de testosterona (CEE+T). O tratamento de SHR-OVX com CEE promove melhora da função endotelial na aorta por mecanismos que envolvem a redução da geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e aumento da expressão proteica de enzimas antioxidantes. O tratamento com CEE+T inibe os efeitos vasculoprotetores do CEE sobre o endotélio, aumentando a geração de EROs e diminuindo a expressão da enzima óxido nítrico sintase. A maior geração de EROs na aorta do grupo CEE+T parece depender da ativação de receptores AT1 de angiotensina II, da maior ação de fator inflamatório o 20-HETE e da ativação da enzima NADPH oxidase. / The vascular effects of estrogens and testosterone association, used for hypoactive sexual desire disorder treatment in postmenopausal women, have not been elucidated. The aim of this study was to evaluate the vascular effects of female ovariectomized (OVX) SHR treatment with conjugated equine estrogen (CEE) associated or not with testosterone cypionate (CEE+T). Our data shows that treatment of OVX-SHR with CEE improved endothelial function reducing reactive oxygen species (ROS) generation and increasing some antioxidant cellular mechanisms. Treatment with CEE+T blunted the vascular effects of CEE, increasing ROS generation and reducing eNOS expression. The increased ROS in CEE+T rats aorta seems to involve in angiotensin II-AT1 activation, 20-HETE action and NADPH oxidase activation.

A causa mais comum da osteoporose é o declínio do hormônio sexual feminino, o estrógeno, que ocorre após a menopausa. Esse hormônio regula a produção de citocinas que influenciam a proliferação dos osteoclastos, aumentando a reabsorção óssea. Os efeitos da cafeína no metabolismo ósseo são controversos e podem estar associados ao aumento significativo de doenças periodontais, fraturas, aumento do cálcio urinário e redução da densidade mineral óssea, por exercer efeitos inibidores sobre as funções dos osteoblastos. O principal objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro de diferentes concentrações de cafeína no metabolismo de células osteoblásticas da medula óssea de ratas osteoporóticas. Após aprovação pela Comissão de Ética no Uso de Animais, ratas Wistar foram divididas em dois grupos experimentais: controle (C) e submetidas à ovariectomia (OVX). Após 60 dias da cirurgia, as ratas foram sacrificadas para coleta dos fêmures e das células mesenquimais da medula óssea, que foram induzidas à diferenciação em osteoblastos com meio osteogênico com três concentrações de cafeína (1, 3 e 5 mM - grupos OVX1, OVX3 e OVX5) e cultivadas em placas de 24 poços (n = 5) para avaliação da proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP) bioquímica e in situ, detecção e quantificação de nódulos mineralizados e análise da expressão de genes relacionados à atividade osteoblástica através de PCR em tempo real. Os ensaios foram realizados em triplicata e analisados por meio do software estatístico GraphPad Prism, com nível de significância fixado em 5%. A proliferação celular foi menor nos grupos osteoporóticos com adição de cafeína, tendo a menor queda o grupo com adição de 1mM. O método bioquímico de ALP não foi significante nos períodos analisados, entretanto, aos 10 e 14 dias, a atividade aumentou quando a concentração de cafeína era maior. Já na atividade de ALP in situ, o grupo OVX1 foi o que apresentou melhor resultado nos períodos avaliados (p < 0,05), com pico aos 14 dias. A quantificação de matriz mineralizada foi maior no grupo OVX comparado ao grupo C; entre as concentrações, a maior quantificação dos nódulos de cálcio se deu no grupo com 1mM de cafeína. Os resultados obtidos no PCR mostraram que o gene para fosfatase alcalina teve maior expressão no grupo OVX, seguido do grupo OVX1 aos 7 e 10 dias; a expressão gênica de osteocalcina foi maior para o grupo OVX1 aos 10 e 14 dias e esse grupo apresentou a maior expressão em todos os períodos para os genes Runx2 e RankL. No caso do Bmp4, o grupo OVX3 foi o mais expresso aos 10 e 14 dias. Os genes osteoprotegerina e osteopontina variaram sua expressão de acordo com o período e grupo avaliado. A expressão de osterix foi similar entre os grupos aos 7 e 10 dias, enquanto a expressão de Bsp, aos 7 e 14 dias, mostrou semelhança entre os grupos controle e OVX1. Frente aos resultados obtidos, sugere-se que a concentração de 1mM de cafeína pareceu ser a menos prejudicial ao metabolismo das células osteoblásticas neste modelo experimental de osteoporose. / The most common cause of osteoporosis is the decrease of estrogen after menopause. This hormone regulates the production of cytokines that influence osteoclast proliferation, increasing bone resorption. The effects of caffeine in bone metabolism are controversial and may be associated to periodontal disease, bone fractures, increase of urinary calcium levels and reduction of mineral bone density due to inhibition of osteoblast activities. Thus, the goal of this investigation was to evaluate the in vitro effect of different caffeine concentrations in the metabolism of bone marrow osteoblastic cells from osteoporotic rats (OVX). After Ethical Committee approval, wistar female rats were divided in two experimental groups: control (C) and submitted to ovariectomy (OVX). After 60 days of surgery, femurs were removed to isolate bone marrow mesenchymal cells, which were induced to osteoblastic differentiation in osteogenic medium along with three different concentrations of caffeine (1, 3 and 5 mM - OVX1, OVX3 e OVX5 respectively) and posteriorly seeded in 24-well plates (n = 5) to evaluate cell proliferation, alkaline phosphatase activity and its in situ detection, detection and quantification of mineralized nodules as well as assess quantitative expression of genes associated to osteoblastic activity by means of real time PCR. All the experiments were performed in triplicate and analyzed by means of the statistical software GraphPad Prism for p<0.05. Cell proliferation was diminished in the all osteoporotic groups that received caffeine, with group OVX1 being the less affected. Biochemical assay of ALP activity did not show differences among the groups in the periods analyzed; nevertheless there was a tendency to a higher activity proportional to the higher concentration of caffeine. The in situ detection of ALP showed better results in group OVX1 after 14 days of culture. Mineralized matrix quantification was higher in OVX groups when compared to control group; among the concentrations, the higher quantification of calcium nodules was in group OVX1. The results obtained with PCR showed that the gene for ALP had its highest expression in OVX group, followed by OVX1 at 7 and 10 days; expression of osteocalcin was higher in OVX1 after 10 and 14 days and this same group presented higher expression in all periods for genes Runx2 e Rankl. Analysis of Bmp4 gene showed that it was expressed in group OVX3 after 10 and 14 days. The genes that code for osteoprotegerin and osteopontin had different expression values in accordance to the period and group evaluated. The expression of osterix was similar between the groups after 7 and 10 days, whereas the expression of Bsp was similar between control and OVX1 groups after 7 and 14 days. The results suggest that the concentration of 1mM of caffeine is the most beneficial to the metabolism of osteoblastic cells in a model of osteoporosis.

Vários estudos demonstraram que o estrógeno exerce um papel fundamental na manutenção da estrutura da cartilagem articular, e que a deficiência em mulheres podem causar um aumento na incidência de degeneração articular. Sabe-se também que a atividade física é capaz de trazer benefícios para este tipo de tecido, reduzindo os riscos de lesão articular. Contudo, existem poucos os trabalhos que relacionam estes dois fatores: deficiência estrogenica e atividade física regular. O objetivo deste trabalho é verificar os efeitos da deficiência estrogênica sobre a cartilagem articular, suas implicações, e se a atividade física regular e moderada é capaz de reverter este processo natural de degeneração articular. Foram utilizadas 12 ratas Wistar adultas, divididas em quatro grupos de três animais, de modo aleatório e sistematizado, sendo eles: ratas controle sedentárias (RCS), ratas controle treinadas (RCT), ovariectomizadas sedentárias (ROS) e ovariectomizadas treinadas (ROT). Cada grupo foi analisado pelas técnicas de microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados foram obtidos a partir do método estereológico. Os valores foram estatisticamente significantes em relação a deficiencia estrogenica para os parametros: peso, condicionamento físico, densidade numérica de condrócitos, número total de condrócitos, densidade de volume dos condrócitos, densidade de volume da matriz extracelular, volume total de matriz extracelular e densidade de volume de colágeno. Em relação aos efeitos concomitantes da atividade física e da deficiência estrogênica, os resultados foram significativamente diferentes em relação a densidade numérica, volume total da cartilagem, volume médio dos condrócitos e densidade de volume de colágeno. Estes dados nos levam a concluir que a diminuição dos níveis de estrógeno afeta profundamente a cartilagem articular da cabeça do fêmur, enquanto a atividade fisica contínua é benéfica para esta cartilagem, incluseve quando há deficiência estrogênica. / Several studies show that estrogen has an important function in maintaining the structure of articular cartilage and that deficiency in women can cause an increase in the incidence of joint degeneration. It is also known that physical activity can bring benefits to this type of tissue, reducing the risk of joint damage. However, there are few works that relate these two factors: continuous physical activity and estrogen deficiency. The aim of this study is to verify the effects of estrogen deficiency on joint cartilage, its implications, and if frequent and moderate physical activity is able to reverse the natural process of joint degeneration. A total of 12 adult female rats were divided into four groups of three animals in a random and systematic way, as follows: sedentary control rats (RCS), trained control rats (RCT), ovariectomized sedentary rats (ROS) and trained ovariectomized rats (ROT). Each group was analyzed by light microscopy and transmission electron microscopy. Results were obtained from the stereological method. The values were statistically significant in relation to estrogen deficiency for the parameters: weight, physical condition, numerical density of chondrocytes, total number of chondrocytes, chondrocyte volume density, volume density of extracellular matrix, the total volume of the extracellular matrix and volume density of collagen. Regarding the concomitant effects of physical activity and estrogen deficiency, the results were significantly different in numerical density, total volume of cartilage, mean volume of chondrocytes and volume density of collagen. These data take us to conclude that the decrease in estrogen levels profoundly affects the articular cartilage of the femoral head, while the continuous physical activity is beneficial to this cartilage, also in estrogen deficiency.

A osteoporose, uma doença óssea progressiva, é considerada um grave problema de saúde pública, sendo uma das condições mais importantes associadas ao envelhecimento e que afeta milhões de pessoas no mundo. Esta doença multifatorial é caracterizada pela densidade óssea reduzida e deterioração da microarquitetura óssea. O objetivo deste trabalho foi investigar as mudanças comportamentais em células mesenquimais da medula óssea e células osteoblásticas da calvária de ratas induzidas à osteoporose. Após aprovação da Comissão de Ética no Uso de Animais, 18 ratas Wistar foram utilizadas e divididas em grupos controle e ovariectomizadas. Após 150 dias, as ratas de ambos os grupos foram sacrificadas para coleta dos fêmures e fragmentos da calvária. As células recolhidas a partir da medula óssea e calvária foram cultivadas em placas de 24 poços (n = 5) para avaliação da proliferação e viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), detecção e quantificação de nódulos mineralizados e análise da expressão gênica por meio de PCR em tempo real. Os dados foram submetidos ao testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, com nível de significância de 5%. As células da medula óssea do grupo controle (MC) mostraram uma diminuição significativa na proliferação quando comparado com as células do grupo controle da calvária (CC) em todos os períodos (p < 0,05). Por outro lado, as células da medula óssea de ratas com osteoporose (MO) revelaram um aumento significativo na taxa de proliferação após 7 e 10 dias (p < 0,01) em comparação às células da calvária de ratas ovariectomizadas (CO). A viabilidade celular foi maior em todos os períodos estudados dos grupos CC e CO em relação aos grupos MC e MO (p < 0,05). A atividade de fosfatase alcalina não foi significativamente diferente após 7 dias de cultura entre os grupos estudados; por outro lado, após 10 e 14 dias, observou-se uma diminuição da sua atividade no grupo MC quando comparado ao grupo CC (p < 0,01). Nas ratas com osteoporose, as células da medula óssea mostraram um aumento desta atividade quando comparada às células de calvária (p < 0,01). A análise dos nódulos mineralizados após 14 e 21 dias revelou que os grupos controle CC e MC não apresentaram diferenças significativas, ao passo que no grupo MO observou-se um aumento da mineralização quando comparado ao grupo CO nos mesmos períodos experimentais. Os resultados obtidos na análise de expressão gênica mostraram que para os genes Runx2, Oc, Alpl, Rank-l e Er&alpha; a expressão no grupo MO foi maior que no grupo MC (p < 0,05), enquanto que para as células da calvária, CC teve maior expressão gênica que CO (p < 0,05). Os genes Opg e Er&beta; apresentaram variações de acordo com o grupo avaliado. Frente aos resultados obtidos, sugere-se que existam alterações no metabolismo das células progenitoras e células diferenciadas após a indução da osteoporose e que as células da medula óssea apresentam um aumento da sua função como uma resposta compensatória neste modelo animal ovariectomizado. / Osteoporosis, a progressive bone disease, is considered a serious public health problem, being one of the most important conditions associated with aging, affecting millions of people worldwide. This multifactorial disease is characterized by reduced bone density and deterioration of bone microarchitecture. The objective of this work was to investigate the behavioral changes in mesenchymal cells from bone marrow and osteoblastic cells from calvaria bone of female rats induced to osteoporosis. After institutional review board approval, 18 Wistar female rats were used and divided into control and ovariectomized groups. After 150 days, the rats of both groups were sacrificed for collection of femurs and calvariae fragments. The cells collected from bone marrow and calvaria were cultured in 24-well plates (n=5) for the assessment of cell proliferation and viability, alkaline phosphatase (ALP) activity and detection and quantification of mineralized nodules. The data were submitted to Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests, with significance level set at 5%. The cells from bone marrow control group (MC) showed a significantly decrease in proliferation when compared to the cells from calvaria bone control group (CC) in all periods evaluated (p < 0,05). On the other hand, bone marrow cells from osteoporotic rats (MO) revealed a significant increase in their proliferation rate after 7 and 10 days (p < 0,01) compared to calvaria cells from ovariectomized rats (CO). Cell viability was higher in all investigated periods of CC and CO groups compared to MC and MO groups (p < 0,05). Alkaline phosphatase activity was not significantly different after 7 days of culture among the studied groups; in spite of that, after 10 and 14 days, there was a decrease in its activity in MC group when compared to CC (p < 0,01). In the osteoporotic rats, bone marrow cells showed an increase in this activity when compared to calvaria cells (p < 0,01). The analysis of mineralized nodules after 14 and 21 days revealed that control groups (CC and MC) did not have significant differences, whereas it was observed in MO group an increase in the mineralization when compared to CO in the same experimental periods. The data obtained in the analysis of gene expression showed that for Runx2, Oc, Alpl, Rank-l and Er&alpha; genes, the expression in MO group was higher than in MC (p < 0,05), whereas for the calvaria cells, CC group had higher gene expression than CO group (p < 0,05). The Opg and Er&beta; genes showed variations according to the evaluated group. Thus, it is suggested that there are changes in the metabolism of progenitor and differentiated cells after osteoporosis induction and that bone marrow cells present an enhancement of their function as a compensatory response in this ovariectomized rat model.

A privação dos hormônios sexuais em fêmeas contribui para o aparecimento de distúrbios metabólicos e endócrinos devido à ausência de estrógenos. Nesse estudo foi avaliado o efeito da castração e da suplementação com DHEA sobre aspectos metabólicos em ratas. A ovariectomia aumentou a adiposidade e o consumo de ração, diminuiu o consumo hídrico, além de promover resistência à insulina e intolerância à glicose, e o uso do DHEA reduziu a sensibilidade à insulina. Ainda, a castração levou a redução nos níveis plasmáticos de DHEA, estradiol, VLDL-c e triacilglicerol, albumina, uréia e creatinina, e o tratamento com DHEA restaurou parcialmente a concentração de estradiol no grupo OVX+DHEA. E por fim, a ooforectomia reduziu a expressão proteica do IRb, IRS1, PI3K e AKT no fígado, músculo gastrocnêmio ou coração, além diminuir o grau de fosforilação em tirosina da pp185 (IRS1/2). Deste modo, concluímos que a castração promoveu resistência à insulina e intolerância à glicose associada à obesidade, e neste modelo, o uso do DHEA piorou a sensibilidade à insulina nos animais. / Deprivation of sex hormones in females contributes to the onset of metabolic and endocrine disorders due loss of estrogen. In this study the effect of castration and supplementation with DHEA on metabolic aspects in rats was evaluated. Ovariectomy increased adiposity and food consumption, decreased water consumption, besides promoting insulin resistance and glucose intolerance, and the use of DHEA reduced insulin sensitivity. Furthermore, castration led to decreasing of DHEA plasma levels, estradiol, VLDL-c and triacylglycerol, albumin, urea and creatinine, and DHEA treatment partially restored the concentration of estradiol in OVX+DHEA group. Finally, ovariectomy reduced the protein expression IRb, IRS1, PI3K and AKT in the liver, gastrocnemius muscle or heart. Indeed, decrease tyrosine phosphorylation status of pp185 (IRS1/2) was observed. Thus, we conclude that castration promoted insulin resistance and glucose intolerance associated with obesity, and in this model, the use of DHEA impairs insulin sensitivity in animals.

O treinamento físico aeróbico induz atenuação de disfunções cardiometabólicas que acometem mulheres menopausadas e/ou diabéticas. Entretanto, estudos envolvendo treinamento resitido ou combinado (aeróbio + resistido) são escassos e controversos. Dessa forma, os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos metabólicos, cardiovasculares e autonômicos da privação dos hormônios ovarianos na presença ou não de diabetes induzido por estreptozotocina em ratas, bem os efeitos do treinamento físico aeróbio dinâmico, resistido dinâmico, ou combinado nesta condição. Ratas Wistar (200-220g) foram dividas em um grupo controle sedentário (ES), um grupo diabético sedentário (DS) e 5 grupos ooforectomizados (retirada bilateral dos ovários) (n=8), sendo um euglicêmico sedentário (EOS) e os demais diabéticos (estreptozotocina, 50 mg/kg, iv): sedentário (DOS), submetido a treinamento físico (TF) aeróbio em esteira (DOTA), a TF resistido em escada (DOTR), ou a TF combinado, em escada e esteira em dias alternados (DOTC). Após as 8 semanas de TF, a função e a morfometria cardíaca foram avaliadas pelo ecocardiograma e, no dia seguinte, os animais foram canulados para registro da pressão arterial (PA) e avaliação da sensibilidade barorreflexa (SB). A análise da variabilidade da frequência cardíaca (FC) e da PA sistólica (PAS) foi realizada no domínio do tempo e da frequência. Os resultados demonstraram aumento de 9% no peso corporal e 10% na PA, e redução de SB (21% nas respostas taquicárdicas) no grupo EOS. Os animais diabéticos apresentaram redução de 19% no peso corporal e na capacidade física (22% no teste máximo em esteira e 19% na carga máxima na escada); redução de 8% na massa e 18% na espessura relativa da parede do ventrículo esquerdo (VE), aumento de 11% na cavidade do VE, de 31% no tempo de relaxamento isovolumétrico e 34% no índice de desempenho miocárdico; além de redução de na PA, na FC, na SB e na banda AF-IP. A associação de diabetes com ooforectomia induziu exacerbação de algumas disfunções, como aumento de 9% na glicemia e de 20% no índice de desempenho miocárdico (IDM); redução de 14% na velocidade de encurtamento do VE e 14% na FC (DOS vs. DS). O treinamento induziu aumento de 77% na capacidade de corrida no grupo DOTA, aumento de 60% na carga máxima no DOTR, e aumento em ambos os parâmetros no DOTC (75% na corrida e 58% na carga máxima). Todos os animais treinados apresentaram reversão da hipotensão e da bradicardia de repouso, associadas a aumento na VAR-IP (DOTA: 79%, DOTR: 79%, DOTC: 65%), normalização da banda de BF-IP, e redução no índice de desempenho miocárdico (DOTA: 16%, DOTR: 15%, DOTC: 31%) (vs. DOS). Os grupos DOTA e DOTC (mas não o DOTR) apresentaram maior SB (respostas taquicárdicas e bradicárdicas), atenuação das alterações morfométricas do VE, e na variabilidade da PA sistólica (vs. DOS). Além disso, o grupo DOTR apresentou aumento de 14% na massa, e redução de 14% na velocidade de encurtamento do VE e de 15% no IDM em relação ao grupo DOS. O grupo DOTC demonstrou redução adicional de 18% no IDM e em relação ao DOTA. A mortalidade foi maior no grupo DOS em comparação aos grupos treinados. Concluindo, os resultados evidenciam que o treinamento físico dinâmico aeróbio, resistido ou combinado induziu benefícios na capacidade física, cardíacos, hemodinâmicos e autonômicos após a privação dos hormônios ovarianos em ratas diabéticas. No entanto, o treinamento físico combinado promoveu efeitos adicionais em relação aos treinamentos aeróbio ou ao resistido nesta condição. / Aerobic exercise training induces attenuation of cardiometabolic disorders that affect postmenopausal and/or diabetic women. However, there few and controversial studies involving resistance or combined training (aerobic + resistance) in these conditions. Thus, the objectives of this study were to evaluate the metabolic, cardiac, hemodynamic and autonomic effects of ovarian hormones deprivation in the healthy and streptozotocin-induced diabetic rats, as well as the effects of dynamic aerobic, resistance or combined exercise training in this condition. Female Wistar rats (200-220g) were divided into (n = 8 each group) a sedentary control group (ES), a sedentary diabetic group (SD) and 5 ovariectomized groups (bilateral ovaries removal): sedentary euglycemic (EOS), sedentary diabetic (DOS), trained diabetic by an aerobic protocol on a treadmill (DOTA), by a resistance protocol in ladder (DOTR), or by a combined protocol in ladder+treadmill on alternate days (DOTC). After 8 weeks of training, cardiac morphometric and function were evaluated by echocardiography. On the next day, the animals were cannulated to arterial pressure (AP) recording and baroreflex sensitivity (BS) evaluation. Heart rate (HR) and systolic AP variability were analyzed in the time and frequency domains. The results showed increased of 9% in body weight and 10% in AP, and BS (21% in tachycardic responses) reduction in the EOS group. Diabetic animals showed a reduction of 19% in body weight and in physical capacity (22% in the maximal test on a treadmill and 19% in the maximum load on the ladder), reduction of 8% in mass and of 18% in relative wall thickness of the left ventricle (LV), increase of 11% in LV cavity, 31% in the isovolumetric relaxation time and 34% in myocardial performance index (MPI); in addition to reduction in AP, in HR, BS, and in PI-HF band. The association of diabetes with ovariectomy induced exacerbation of some dysfunctions, such as increased of 9% in blood glucose and 20% in MPI, reduction of 14% in the LV velocity of shortening and 14% in HR (DOS vs. DS). Exercise training induced an increase of 77% in the run capacity in the DOTA group, 60% in the maximum load in DOTR group, and increases in both parameters in DOTC (75% in run and 58% in the maximum load). All trained animals showed reversal of hypotension and bradycardia at rest DOTA: 79%, DOTR: 79%, DOTC: 65%), associated with increased HR variance and normalization of the LF band of pulse interval (PI), and reduced MPI (DOTA: 16%, DOTR: 15%, DOTC: 31%) (vs. DOS). The DOTA and DOTC groups (but not DOTR) had higher BS (tachycardic and bradycardic responses), and attenuation in the LV morphometric changes and in SAP variability (vs. DOS). Furthermore, the DOTR group showed an increase of 14% in mass and a reduction of 14% in LV velocity of shortening and of 15% in MPI in relation to DOS group. The DOTC group showed additional reduction of 18% in MPI and in relation to DOTA. Mortality was higher in DOS group when compared to trained group. In conclusion, the results showed that dynamic aerobic, resistance or combined exercise training induced benefits in physical capacity, cardiac, hemodynamic and autonomic parameters after ovarian hormone deprivation in diabetic rats. However, the combined exercise training promoted additional effects than aerobic or resistance training in this condition.

O osso é um tecido dinâmico que remodela em resposta a um estímulo mecânico aplicado. O ultra-som pulsado de baixa intensidade consiste da propagação de ondas de energia mecânica e o propósito desta investigação foi analisar seus efeitos em um modelo ósseo de ratas ovarectomizadas por meio do ensaio de flexo-compressão. O estudo foi composto por 28 ratas Wistar, com peso médio de 251,4 gramas. Os animais foram divididos em 3 grupos: 10 animais ovarectomizados, tratados com ultra-som (grupo tratado), 9 animais ovarectomizados para controle (grupo ovarectomizado) e 9 animais intactos que não sofreram nenhum tipo de intervenção (grupo intacto). No grupo tratado as aplicações do ultra-som foram iniciadas no primeiro dia após a cirurgia de ovarectomia, extendendo-se por 9 semanas, 6 dias por semana, durante 20 minutos diários. Por meio do ensaio de flexo-compressão, realizado na extremidade proximal dos fêmures, foi avaliado o limite máximo. A deformação do limite máximo não foi alterada nos diferentes grupos. No entanto, a média da carga do limite máximo do grupo ovarectomizado foi significativamente menor quando comparada com os grupos intacto e tratado, e entre os grupos intacto e tratado as médias não foram estatisticamente diferentes, sugerindo que apesar do grupo tratado também ter sido submetido à ovarectomia, a média da carga do limite máximo foi semelhante à do grupo intacto pela influência do ultra-som. Estes resultados fornecem indícios de que a perda de massa óssea provocou diminuição da carga do limite máximo e que a estimulação com ultra-som pulsado de baixa intensidade em fêmures de ratas ovarectomizadas contribuiu na preservação deste parâmetro mecânico / Bone is a dynamic tissue, which remodels to applied mechanical stimuli. The low-intensity pulsed ultrasound consists on the propagation of waves of mechanical energy and the motivation of this study was to analyze its effects on a ovariectomized female rat bone model through flexion-compression test. The study was carried out with 28 female Wistar rats with 251,4 grams average weight. The animals were divided in 3 groups: 10 ovariectomized rats exposed to ultrasound (treated animals), 9 control ovariectomized animals (ovariectomized group) and 9 intact animals that did not suffer any kind of intervention (intact group). In the treated group, the ultrasound exposition was initiated on the first day after the surgery, and it was extended for 9 weeks, 6 days per week, during 20 minutes per day. Through the flexion-compression test, carried out on the femur’s proximal extremity, the maximum limit was evaluated. The maximum limit deformation wasn’t altered in these different groups. Though, the maximum limit load average in the ovariectomized group was significantly lower when compared to the intact and treated groups, and between the intact and treated groups, the average wasn’t statistically different, suggesting that despite of the treated group was submitted to ovariectomy, the average value of the load maximum limit was similar to the intact group by the ultrasound influence. These results were indications that the loss of bone mass caused the load maximum limit decreasing and that the low-intensity pulsed ultrasound stimulation on femurs of ovariectomized female rats contributed to the preservation of this mechanical parameter