O objetivo deste trabalho foi avaliar as atividades osteoindutoras e osteocondutoras da matriz alogênica óssea desmineralizada (MAOD) frente à diabetes no reparo de defeito de tamanho crítico em calvárias de ratos diabéticos. Para isso, 100 ratos machos Wistar foram divididos em 2 grupos: no grupo diabético (DIAB, n=50) foi injetado 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina, enquanto que no grupo controle (CTL, n=50) foi injetado solução fisiológica a 0,9%. A MAOD foi obtida de 50 ratos, cujo fêmur e tíbia foram retirados, desmineralizados com HCl a 0,6M por 24 horas, particulados em 1-2mm³, neutralizados com soro fisiológico e armazenados em álcool. Após a anestesia, foram realizados defeitos ósseos de 8 mm nas calvárias dos animais, sendo os grupos CTL COAG (n=25) e DIAB COAG (n=25) preenchidos com coágulo e os grupos CTL MAOD (n=25) e DIAB MAOD (n=25) preenchidos com MAOD. Após os períodos de 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calvárias foram coletadas. A análise radiográfica mostrou que houve formação de ilhas radiodensas no interior dos defeitos nos grupos CTL e DIAB tratados com MAOD, enquanto que nos grupos tratados com coágulo houve formação de áreas mais radiodensas somente nas bordas do defeito, corroborando com os resultados morfológicos, que mostraram nos grupos tratados com coágulo que o reparo ósseo teve início nas bordas do defeito, enquanto que nos grupos tratados com MAOD, a neoformação óssea ocorreu também nas áreas de reabsorção nas partículas de MAOD. De acordo com os resultados morfométricos, o volume de tecido ósseo aumentou gradativamente em todos os grupos, porém, esse aumento foi maior nos grupos CTL em relação aos seus respectivos tratamentos nos grupos DIAB (CTL COAG > DIAB COAG e CTL MAOD > DIAB MAOD) e maior quando comparados os grupos tratados com MAOD versus os respectivos grupos tratados com COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). Assim, ao término de 42 dias, o volume de tecido ósseo no grupo CTL MAOD foi em média 3,24 vezes maior em relação aos demais grupos, os grupos CTL COAG e DIAB MAOD não apresentaram diferenças significativas e o grupo DIAB MAOD foi 1,81 vezes maior em relação ao DIAB COAG. Com esses resultados, conclui-se que embora o quadro de diabetes tenha influenciado no atraso do reparo, ainda assim, pode-se afirmar que a MAOD contribuiu com a neoformação óssea e com o reparo do defeito na calvária de animais saudáveis e diabéticos, por terem sido preservadas as suas características osteoindutoras e osteocondutoras. / The aim of this work was to evaluate the osteoinductive and osteoconductive activities of demineralized allogeneic bone matrix (DABM) against diabetes in repairing critical size defects in diabetic rats skulls. Therefore, 100 male Wistar rats were shered into two groups: in the diabetic group (DIAB, n=50) was 47 mg/Kg of body weight streptozotocin, while in the control group (CTL, n=50) was injected saline 0.9%. The DABM was obteined using 50 rats which were removed their femur and tibia bones, demineralized in 0.6 N HCl during 24 hours, cut into 1-2mm³ pieces, neutralized in saline and stored in alcohol. After anesthesia, were made 8 mm bone defects on skulls of rats, being the CTL CLOT group (n=25) and DIAB CLOT group (n=25) filled with blood clot and the CTL DABM group (n=25) and DIAB DABM group (n=25) filled with DABM. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected. The radiographic analysis showed radiodense islets inside the defects filled with DABM in CTL and DIAB groups, while groups filled with blood clot showed radiodense areas near the defect border, which is in agreement to the morphologic results, that had showed the begining of bone healing was near the defects border in groups filled with blood clot, while groups filled with DABM showed new bone formation also in resorption DABM areas. According to morphometric results, the volume of bone tissue had increased in all groups, however, this increase was more accentuated in CTL groups when compared to DIAB groups with respected treatments (CTL CLOT > DIAB CLOT and CTL DABM > DIAB DABM) and bigger when groups treated with DABM are compared to respestive groups treated with CLOT (CTL DABM > CTL CLOT e DIAB DABM > DIAB CLOT). Thereby, at the end of 42 days, the CTL DABM bone tissue volume was 3.24 greater than the other groups, the CTL CLOT and DIAB DABM groups didnt show any significant differenceand the DIAB DABM was 1,81 greater than DIAB CLOT. From these results, the conclusion is that although diabetes had delayed the repair, nevertheless, DABM contributed to bone neoformation and to the defect repair in skulls of healthy and diabetic animals, due to the osteoinductive and osteoconductive qualities had been preserved.

Neste trabalho, foi avaliado a participação dos osteoclastos bem como a ação das citocinas RANKL, OPG e TNF-α durante a formação e remodelação óssea em defeitos ósseos de tamanho crítico em ratos normoglicêmicos e diabéticos tratados ou não com a MAOD. Para isso, foram utilizados 250 ratos machos Wistar. Trinta ratos foram utilizados para coleta dos fêmures e tíbias, os quais foram processados para obtenção da MAOD. Os demais 220 ratos foram divididos em Grupo Não Diabétido (CTL, n=110) e Grupo Diabético (DIAB, n= 110) induzido pela aplicação de uma dose única de 47 mg/Kg de massa corporal de estreptozotocina. Um defeito transósseo de 8 mm de diâmetro foi realizado nos ossos parietais dos ratos, sendo que, nos subgrupos CTL MAOD e DIAB MAOD, os defeitos foram preenchidos com MAOD e nos grupos CTL COAG e DIAB COAG apenas com coágulo sanguíneo. Após 0, 7, 14, 21 e 42 dias, as calotas cranianas foram coletadas para determinação da densidade de volume, número de osteoclastos/mm2 na área do defeito, quantificação por imunoistoquimica e expressão do RNAm para as proteínas RANKL, OPG e TNF-α. Os resultados para volume do tecido ósseo neoformado foi maior nos grupos CTL COAG e CTL MAOD, bem como no grupo DIAB MAOD quando comparado com DIAB COAG (CTL MAOD > CTL COAG e DIAB MAOD > DIAB COAG). O número de osteoclastos nos grupos CTL aumentaram significantemente (3,69 osteoclasto/mm2), enquanto que nos grupos MAOD aumentaram gradualmente até os 42 dias (2,8 osteoclasto/mm2). Os resultados para imunomarcação mostraram que a MAOD promove 1,28 vezes maior expressão de OPG, bem como de TNF-α tanto no grupo CTL (1,59 vezes) como no DIAB (1,76 vezes). Os resultados para expressão do RNAm para OPG mostrou que a média dos valores do grupo COAG comparado com a do grupo MAOD foi 1,91 vezes maior no grupo COAG. Já os valores para expressão de RANKL permaneceram constantes no grupo DIAB MAOD, com aumento significativo de 2,57 vezes aos 42 dias, sendo 4,3 vezes maior, quando comparado com a média dos outros grupos no mesmo período. Conclui-se que nos animais normoglicemicos, o tratamento com a MAOD aumenta a expressão de OPG, RANKL e TNF-α, assim como a atividade osteoclástica, promovendo reabsorção da MAOD e formação de tecido ósseo, enquanto que nos animais diabéticos, a atividade osteoclástica foi reduzida, sem alteração nos níveis de OPG e RANKL, reduzindo a reabsorção da MAOD e consequentemente da formação óssea. / Participation of osteoclasts was evaluated in reabsorption process of demineralized allogenic bone matrix (DABM) as well as the activity of cytokines RANKL, OPG and TNF- α during formation and bone remodeling in critial size defect of normoglycemic and diabetic rats treated or not with DABM. Therefore, 250 male Wistar rats were used. Thirty rats had femurs and tibias collected and processed to obtain DABM. 220 rats were divided into control group (CTL, n=110) and diabetic group (DIAB, n= 110) injected by a single dose of 47 mg/Kg of body weight streptozotocin. Were made 8mm bone defect on skulls of rats, in subgroups CTL DABM and DIAB DABM, defects were filled with DABM and subgroups CTL CLOT and DIAB CLOT were filled with blood clot. After 0, 7, 14, 21 and 42 days, the skulls were collected to determine the volume density, number of osteoclasts/mm2 into defects area, quantification by immunohistochemistry and RNAm expression of RANKL, OPG and TNF-α cytokines. The results of volume density of newly formed bone was higher in CTL CLOT and CTL DABM, as well as in DIAB DABM compared to DIAB CLOT (CTL DABM > CTL CLOT and DIAB DABM > DIAB CLOT). The number of osteoclasts in CTL groups increased to 3,69 osteoclasts/mm2, while in subgroups treated with DABM gradually increased up until 42 days (2,8 osteoclasts/mm2). Immunohistochemistry showed that DABM promotes an increase of 1.28-fold of OPG expression, as well as TNF-a expression in CTL group (1.59-fold) and DIAB group (1.76-fold). The results of RNAm expression of OPG showed that the average values of the CLOT subgroup compared to the average values of DABM subgroup was 1.91- fold higher in CLOT subgroup. The values of RANKL RNAm expression increase 2.57-fold at 42 days, being 4.3-fold higher than the average os the other groups in the same period. In conclusion, in the normoglicemic animals (CTL group), the treatment with DABM increase the expression of OPG, RANKL and TNF-α as the activity of osteoclasts, leading to DABM resorption and bone tissue formation, while in diabetic animals, the osteoclast activity was reduced, without changes in the leves of OPG and RANKL, decreasing DABM resorption and bone formation.

O treinamento físico tem sido amplamente utilizado como uma importante ferramenta não farmacológica no manejo das doenças cardiovasculares. No entanto, resultados referentes à intervenção precoce através do treinamento físico em diabéticos após o infarto do miocárdio (IM) permanecem controversos e pouco explorados. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da intervenção precoce através do treinamento físico na mortalidade, na capacidade funcional, na função ventricular e autonômica e nos fluxos sanguíneos em ratos infartados, diabéticos ou não. Foram utilizados ratos Wistar machos divididos em 5 grupos: controle (GC), infartado sedentário (GI), infartado treinado (GIT), diabético infartado sedentário (GDI), diabético infartado treinado (GDIT). Após 15 dias de indução do diabetes por STZ foi realizada a ligadura da artéria coronária esquerda nos grupos infartados. O treinamento físico foi iniciado uma semana após o IM e realizado em esteira ergométrica adaptada durante 12 semanas. Medidas do consumo máximo de oxigênio (VO2 máx.) e da glicemia foram realizadas no 1°, 60° e 90° dias de protocolo. No início e ao final do protocolo de treinamento físico foram realizadas avaliações ecocardiográficas para determinação da função ventricular. Ao final do protocolo foram realizados registros diretos da pressão arterial (PA), avaliações da sensibilidade do reflexo comandado pelos barorreceptores e pelos receptores cardiopulmonares, da modulação autonômica cardiovascular, da função ventricular esquerda, dos fluxos sangüíneos regionais e do debito cardíaco. O treinamento físico reduziu a glicemia e aumentou o peso corporal nos ratos diabéticos, bem como normalizou o VO2 máx. nos grupos treinados (GIT e GDIT). A área de IM do ventrículo esquerdo (VE) foi semelhante entre os grupos infartados (GI: 34%; GDI: 36%; GIT: 34%; GDIT: 37%) na avaliação ecocardiográfica inicial. Contudo, os animais treinados apresentaram uma redução da área acinética do VE (GIT: 19% e GDIT: 21%) em relação aos seus valores iniciais e em comparação aos seus respectivos grupos sedentários (GI: 35% e GDI: 38%) ao final do protocolo. Além disso, a fração de ejeção que estava reduzida nos animais infartados (GI: 43%; GDI: 44%; GIT: 41%; GDIT: 43%) em relação ao GC (74%) no início do protocolo, foi normalizada nos grupos treinados ao final do protocolo (GIT: 59% e GDIT: 58 %). Paralelamente a esses resultados, a cateterização do VE evidenciou incremento na +dP/dt e dP/dt bem como redução da pressão diastólica final dos grupos treinados (GIT e GDIT) em relação aos grupos sedentários. A PA e a sensibilidade barorreflexa, que estavam reduzidas nos animais do GI e do GDI quando comparados com o GC, foram normalizadas após o treinamento físico. O GI e o GDI apresentaram redução da variância do intervalo de pulso (IP), do índice alfa e do componente de baixa freqüência do IP em relação ao GC. Entretanto, o treinamento físico promoveu a normalização dessas variáveis em relação aos animais do GC. A banda de alta freqüência do IP estava muito reduzida nos GI, GIT e GDI quando comparados ao GC. No entanto, observou-se que somente os animais do GDIT apresentaram aumento dessa variável, acompanhado de diminuição da variabilidade da pressão arterial sistólica em relação aos outros grupos não diabéticos. Somando-se a estes achados, o treinamento físico ainda foi capaz de aumentar o débito cardíaco, reduzir a resistência vascular periférica e melhorar os fluxos sanguíneos regionais, especialmente para os pulmões, rins, gastrocnêmio e coração (só para o GDIT) nos animais treinados (GIT e GDIT) em relação aos seus respectivos grupos sedentários. Em conjunto, todos os benefícios provocados pelo treinamento físico resultaram em aumento da sobrevivência nos grupos treinados (GIT: 87,5% e GDIT: 75%) em relação aos sedentários (GI: 41,30% e GDI: 30,81%). Concluindo, estes achados confirmaram dados de nosso grupo em que a mortalidade foi semelhante entre os animais infartados normoglicêmicos e diabéticos, sugerindo que a FE e o VO2 máx., clássicos preditores de mortalidade pós IM, não são os únicos determinantes de prognóstico em ratos infartados diabéticos. A exacerbada disfunção autonômica cardiovascular observada quando da combinação destas duas patologias pode ter sido um fator considerável nesta condição. Finalmente, o resultado mais importante deste estudo foi o fato dos grupos infartados, diabéticos ou não, apresentarem significativa redução da mortalidade após o período de treinamento físico. Essa abordagem não farmacológica foi eficaz em atenuar as disfunções cardíacas, hemodinâmicas e autonômicas nos animais submetidos à isquemia em presença ou não do diabetes, o que provavelmente culminou no aumento da sobrevida destes animais. / Exercise training has been widely used as an important non-pharmacological approach in the management of cardiovascular diseases. However, results on early intervention using exercise training in diabetics after myocardial infarction (MI) remain controversial and not well studied. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of early exercise training intervention on mortality, functional capacity, ventricular and autonomic functions and regional blood flows in infarcted rats, diabetics or not. Male Wistar rats were divided into 5 groups: control (CG), sedentary infarcted (SIG), trained infarcted (TIG), sedentary infarcted diabetic (SIDG), trained infarcted diabetic (TIDG). After 15 days of streptozotocin (STZ) administration, left coronary artery ligature was performed in infarcted groups. Exercise training was started one week after MI and was performed on a treadmill, at a low-moderate intensity, for 12 weeks. Measurements of maximum oxygen consumption (VO2 max.) and blood glucose were performed at 1, 60 and 90 days of protocol. At the beginning and end of the protocol, LV function was assessed by echocardiography. At the end of the protocol, blood pressure, cardiopulmonary and baroreceptors sensitivities, cardiovascular autonomic modulation, invasive LV function, regional blood flow and cardiac output were measured. Exercise training reduced blood glucose and increased body weight in diabetic rats, as well as normalized the VO2 max. in trained groups (TIG and TIDG). Left ventricle (LV) akinetic area at the initial evaluation was similar between MI groups (SIG: 34%; DI: 36%; TIG: 34%; TIDG: 37%). However, trained animals showed reduction of this parameter (TIG: 19% and TIDG: 21%) as compared with their initial values and in comparison with sedentary groups (SIG: 35% and SIDG: 38%). Furthermore, the ejection fraction, that was reduced in MI animals (SIG: 43%; SIDG: 44%; TIG: 41%; TIDG: 43%) compared to CG (74%) at the beginning of the protocol, was normalized in trained groups at the end of the protocol (TIG: 59% and TIDG: 58%). Additionally, the LV catheterization showed increased + dP/dt and -dP/dt, and reduced LV end diastolic pressure in trained (TIG and TIDG) in relation to sedentary groups. BP and baroreflex sensitivity, which were reduced in SIG and SIDG as compared with CG, were normalized after exercise training. SIG and SIDG had reduction in pulse interval (PI) variance, alpha index and low frequency band of PI in comparison with CG. Exercise training normalized these parameters in comparison to CG. The high frequency band of PI was reduced in SIG, TIG and SIDG as compared to CG. However, it was observed that only TIDG presented increase in this parameter, as well as reduction in blood pressure variability in relation to nondiabetic groups. In addition to these findings, the exercise training was still able to increase the cardiac output, to reduce the peripheral vascular resistance and to improve the regional blood flows, especially to the lungs, kidneys, gastrocnemius and heart (only for TIDG) in trained animals (TIG and TIDG) in relation to their respective sedentary groups. Taken together, all benefits induced by exercise training resulted in increased survival in the trained groups (TIG: 87.5% and TIDG: 75%) as compared with sedentary (SIG: 41.30% and SIDG: 30.81%). In conclusion, these findings confirm previous data from our group that the mortality was similar between infarcted normoglycemic and diabetic animals, suggesting that the EF and VO2 max, classic predictors of mortality after MI, would be not the only determinants of prognostic in diabetic infarcted rats. The exacerbated cardiovascular autonomic dysfunction, observed in the combination of these two pathologies, may be an important factor that deserves consideration in this condition. Finally, the most important result of this study was that the infarcted groups, diabetic or not, showed a significant reduction of mortality rate after exercise training. This nonpharmacological approach was effective in to attenuate the cardiac, hemodynamic and autonomic dysfunctions in animals submitted to MI, diabetics or not, which probably resulted in increased survival in these groups.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) sobre as alterações do metabolismo energético induzidas pelo diabetes em camundongos com 1 e 3 cópias do gene da enzima conversora de angiotensina (ECA). Para isso, camundongos machos C57BL/6 geneticamente modificados com 1 e 3 cópias do gene da ECA foram induzidos ao diabetes por estreptozotocina (STZ), e separados em 4 grupos de acordo com a realização ou não de TF com natação: 1 cópia sedentário (1S, n=14), 1 cópia treinado (1T, n=15), 3 cópias sedentário (3S, n=10), e 3 cópias treinado (3T, n=11). Os principais resultados foram: não houve diferença no ganho de peso corporal, porém o peso do depósito de gordura retroperitoneal e diâmetro de adipócito foram menores no grupo 3T comparado ao 1S, 1T e 3S; menor consumo de ração diária do 1S comparado ao 1T, 3S e 3T; maior consumo de oxigênio de repouso do 3S comparado ao 1T e 3T; melhor capacidade de realizar exercício físico e menor glicemia de jejum do 1T comparado ao 1S e 3S (1T=305±34 vs. 1S=479±47 e 3S=496±49 mg/dl); maior concentração de leptina no 1T comparado ao 1S (1T=5,65±0,33 vs 1S=4,07±0,43 ng/ml) xi e maior atividade lipolítica no 1T comparada aos grupos 1S, 3S e 3T (1T=288±50 nmol/106cels/h vs. 1S=79±37, 3S=123±37 e 3T=50±20 nmol/106cels/h); Não houve diferença estatística entre os grupos na tolerância à glicose, na atividade da enzima lipogênica ácido graxo sintase, na atividade da enzima citrato sintase, na tipagem de fibras e na razão capilar/fibra muscular do músculo sóleo. Esses resultados demonstraram que as adaptações metabólicas promovidas pelo TF no diabetes são parcialmente associadas ao genótipo da ECA / The main purpose of this study was to evaluate the effects of physical training (PT) on changes in energy metabolism induced by diabetes in mice harboring 1 and 3 copies of angiotensin converting enzyme (ACE) gene. For this, transgenic adult male mice (C57BL/6) with 1 or 3 copies of ACE gene were induced to diabetes by Streptozotocin (STZ) and separated into groups sedentary or physical trained with swimming: 1 copy sedentary (1S, n = 14), 1 copy trained (1T, n = 15), 3 copies sedentary (3S, n = 10) and 3 copies trained (3T, n = 11). The main results were: body weight gain was not different among groups, but 3T group reduced retroperitoneal fat pad and adipocyte diameter compared to 1S, 1T and 3S groups; daily food intake was lower in 1S compared to 1T, 3S and 3T groups; resting oxygen uptake was higher in 3S compared to 1T and 3T; physical exercise ability increased and fasting glucose decreased only in 1T group compared to 1S and 3S (1T=305±34 vs. 1S=479±47 e 3S=496±49 mg/dl); serum leptin increased in 1T compared to 1S (1T=5,65±0,33 vs 1S=4,07±0,43 ng/ml), and lipolytic activity was higher in 1T compared to 1S, 3S and 3T groups (1T=288±50 nmol/106cels/h vs. 1S=79±37, 3S=123±37 e 3T=50±20 nmol/106cels/h). There were no statistical differences among groups in glucose tolerance, lipogenic activity of fat acid synthase, activity of citrate synthase enzyme, fibre type composition and capillary-to-fibre ratio of soleous muscle. These results demonstrated that metabolic adaptations promoted by PT in diabetes are partially associated with ACE genotype

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2005. / Härtill 4 uppsatser.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) sobre as alterações do metabolismo energético induzidas pelo diabetes em camundongos com 1 e 3 cópias do gene da enzima conversora de angiotensina (ECA). Para isso, camundongos machos C57BL/6 geneticamente modificados com 1 e 3 cópias do gene da ECA foram induzidos ao diabetes por estreptozotocina (STZ), e separados em 4 grupos de acordo com a realização ou não de TF com natação: 1 cópia sedentário (1S, n=14), 1 cópia treinado (1T, n=15), 3 cópias sedentário (3S, n=10), e 3 cópias treinado (3T, n=11). Os principais resultados foram: não houve diferença no ganho de peso corporal, porém o peso do depósito de gordura retroperitoneal e diâmetro de adipócito foram menores no grupo 3T comparado ao 1S, 1T e 3S; menor consumo de ração diária do 1S comparado ao 1T, 3S e 3T; maior consumo de oxigênio de repouso do 3S comparado ao 1T e 3T; melhor capacidade de realizar exercício físico e menor glicemia de jejum do 1T comparado ao 1S e 3S (1T=305±34 vs. 1S=479±47 e 3S=496±49 mg/dl); maior concentração de leptina no 1T comparado ao 1S (1T=5,65±0,33 vs 1S=4,07±0,43 ng/ml) xi e maior atividade lipolítica no 1T comparada aos grupos 1S, 3S e 3T (1T=288±50 nmol/106cels/h vs. 1S=79±37, 3S=123±37 e 3T=50±20 nmol/106cels/h); Não houve diferença estatística entre os grupos na tolerância à glicose, na atividade da enzima lipogênica ácido graxo sintase, na atividade da enzima citrato sintase, na tipagem de fibras e na razão capilar/fibra muscular do músculo sóleo. Esses resultados demonstraram que as adaptações metabólicas promovidas pelo TF no diabetes são parcialmente associadas ao genótipo da ECA / The main purpose of this study was to evaluate the effects of physical training (PT) on changes in energy metabolism induced by diabetes in mice harboring 1 and 3 copies of angiotensin converting enzyme (ACE) gene. For this, transgenic adult male mice (C57BL/6) with 1 or 3 copies of ACE gene were induced to diabetes by Streptozotocin (STZ) and separated into groups sedentary or physical trained with swimming: 1 copy sedentary (1S, n = 14), 1 copy trained (1T, n = 15), 3 copies sedentary (3S, n = 10) and 3 copies trained (3T, n = 11). The main results were: body weight gain was not different among groups, but 3T group reduced retroperitoneal fat pad and adipocyte diameter compared to 1S, 1T and 3S groups; daily food intake was lower in 1S compared to 1T, 3S and 3T groups; resting oxygen uptake was higher in 3S compared to 1T and 3T; physical exercise ability increased and fasting glucose decreased only in 1T group compared to 1S and 3S (1T=305±34 vs. 1S=479±47 e 3S=496±49 mg/dl); serum leptin increased in 1T compared to 1S (1T=5,65±0,33 vs 1S=4,07±0,43 ng/ml), and lipolytic activity was higher in 1T compared to 1S, 3S and 3T groups (1T=288±50 nmol/106cels/h vs. 1S=79±37, 3S=123±37 e 3T=50±20 nmol/106cels/h). There were no statistical differences among groups in glucose tolerance, lipogenic activity of fat acid synthase, activity of citrate synthase enzyme, fibre type composition and capillary-to-fibre ratio of soleous muscle. These results demonstrated that metabolic adaptations promoted by PT in diabetes are partially associated with ACE genotype

O treinamento físico tem sido amplamente utilizado como uma importante ferramenta não farmacológica no manejo das doenças cardiovasculares. No entanto, resultados referentes à intervenção precoce através do treinamento físico em diabéticos após o infarto do miocárdio (IM) permanecem controversos e pouco explorados. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da intervenção precoce através do treinamento físico na mortalidade, na capacidade funcional, na função ventricular e autonômica e nos fluxos sanguíneos em ratos infartados, diabéticos ou não. Foram utilizados ratos Wistar machos divididos em 5 grupos: controle (GC), infartado sedentário (GI), infartado treinado (GIT), diabético infartado sedentário (GDI), diabético infartado treinado (GDIT). Após 15 dias de indução do diabetes por STZ foi realizada a ligadura da artéria coronária esquerda nos grupos infartados. O treinamento físico foi iniciado uma semana após o IM e realizado em esteira ergométrica adaptada durante 12 semanas. Medidas do consumo máximo de oxigênio (VO2 máx.) e da glicemia foram realizadas no 1°, 60° e 90° dias de protocolo. No início e ao final do protocolo de treinamento físico foram realizadas avaliações ecocardiográficas para determinação da função ventricular. Ao final do protocolo foram realizados registros diretos da pressão arterial (PA), avaliações da sensibilidade do reflexo comandado pelos barorreceptores e pelos receptores cardiopulmonares, da modulação autonômica cardiovascular, da função ventricular esquerda, dos fluxos sangüíneos regionais e do debito cardíaco. O treinamento físico reduziu a glicemia e aumentou o peso corporal nos ratos diabéticos, bem como normalizou o VO2 máx. nos grupos treinados (GIT e GDIT). A área de IM do ventrículo esquerdo (VE) foi semelhante entre os grupos infartados (GI: 34%; GDI: 36%; GIT: 34%; GDIT: 37%) na avaliação ecocardiográfica inicial. Contudo, os animais treinados apresentaram uma redução da área acinética do VE (GIT: 19% e GDIT: 21%) em relação aos seus valores iniciais e em comparação aos seus respectivos grupos sedentários (GI: 35% e GDI: 38%) ao final do protocolo. Além disso, a fração de ejeção que estava reduzida nos animais infartados (GI: 43%; GDI: 44%; GIT: 41%; GDIT: 43%) em relação ao GC (74%) no início do protocolo, foi normalizada nos grupos treinados ao final do protocolo (GIT: 59% e GDIT: 58 %). Paralelamente a esses resultados, a cateterização do VE evidenciou incremento na +dP/dt e dP/dt bem como redução da pressão diastólica final dos grupos treinados (GIT e GDIT) em relação aos grupos sedentários. A PA e a sensibilidade barorreflexa, que estavam reduzidas nos animais do GI e do GDI quando comparados com o GC, foram normalizadas após o treinamento físico. O GI e o GDI apresentaram redução da variância do intervalo de pulso (IP), do índice alfa e do componente de baixa freqüência do IP em relação ao GC. Entretanto, o treinamento físico promoveu a normalização dessas variáveis em relação aos animais do GC. A banda de alta freqüência do IP estava muito reduzida nos GI, GIT e GDI quando comparados ao GC. No entanto, observou-se que somente os animais do GDIT apresentaram aumento dessa variável, acompanhado de diminuição da variabilidade da pressão arterial sistólica em relação aos outros grupos não diabéticos. Somando-se a estes achados, o treinamento físico ainda foi capaz de aumentar o débito cardíaco, reduzir a resistência vascular periférica e melhorar os fluxos sanguíneos regionais, especialmente para os pulmões, rins, gastrocnêmio e coração (só para o GDIT) nos animais treinados (GIT e GDIT) em relação aos seus respectivos grupos sedentários. Em conjunto, todos os benefícios provocados pelo treinamento físico resultaram em aumento da sobrevivência nos grupos treinados (GIT: 87,5% e GDIT: 75%) em relação aos sedentários (GI: 41,30% e GDI: 30,81%). Concluindo, estes achados confirmaram dados de nosso grupo em que a mortalidade foi semelhante entre os animais infartados normoglicêmicos e diabéticos, sugerindo que a FE e o VO2 máx., clássicos preditores de mortalidade pós IM, não são os únicos determinantes de prognóstico em ratos infartados diabéticos. A exacerbada disfunção autonômica cardiovascular observada quando da combinação destas duas patologias pode ter sido um fator considerável nesta condição. Finalmente, o resultado mais importante deste estudo foi o fato dos grupos infartados, diabéticos ou não, apresentarem significativa redução da mortalidade após o período de treinamento físico. Essa abordagem não farmacológica foi eficaz em atenuar as disfunções cardíacas, hemodinâmicas e autonômicas nos animais submetidos à isquemia em presença ou não do diabetes, o que provavelmente culminou no aumento da sobrevida destes animais. / Exercise training has been widely used as an important non-pharmacological approach in the management of cardiovascular diseases. However, results on early intervention using exercise training in diabetics after myocardial infarction (MI) remain controversial and not well studied. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of early exercise training intervention on mortality, functional capacity, ventricular and autonomic functions and regional blood flows in infarcted rats, diabetics or not. Male Wistar rats were divided into 5 groups: control (CG), sedentary infarcted (SIG), trained infarcted (TIG), sedentary infarcted diabetic (SIDG), trained infarcted diabetic (TIDG). After 15 days of streptozotocin (STZ) administration, left coronary artery ligature was performed in infarcted groups. Exercise training was started one week after MI and was performed on a treadmill, at a low-moderate intensity, for 12 weeks. Measurements of maximum oxygen consumption (VO2 max.) and blood glucose were performed at 1, 60 and 90 days of protocol. At the beginning and end of the protocol, LV function was assessed by echocardiography. At the end of the protocol, blood pressure, cardiopulmonary and baroreceptors sensitivities, cardiovascular autonomic modulation, invasive LV function, regional blood flow and cardiac output were measured. Exercise training reduced blood glucose and increased body weight in diabetic rats, as well as normalized the VO2 max. in trained groups (TIG and TIDG). Left ventricle (LV) akinetic area at the initial evaluation was similar between MI groups (SIG: 34%; DI: 36%; TIG: 34%; TIDG: 37%). However, trained animals showed reduction of this parameter (TIG: 19% and TIDG: 21%) as compared with their initial values and in comparison with sedentary groups (SIG: 35% and SIDG: 38%). Furthermore, the ejection fraction, that was reduced in MI animals (SIG: 43%; SIDG: 44%; TIG: 41%; TIDG: 43%) compared to CG (74%) at the beginning of the protocol, was normalized in trained groups at the end of the protocol (TIG: 59% and TIDG: 58%). Additionally, the LV catheterization showed increased + dP/dt and -dP/dt, and reduced LV end diastolic pressure in trained (TIG and TIDG) in relation to sedentary groups. BP and baroreflex sensitivity, which were reduced in SIG and SIDG as compared with CG, were normalized after exercise training. SIG and SIDG had reduction in pulse interval (PI) variance, alpha index and low frequency band of PI in comparison with CG. Exercise training normalized these parameters in comparison to CG. The high frequency band of PI was reduced in SIG, TIG and SIDG as compared to CG. However, it was observed that only TIDG presented increase in this parameter, as well as reduction in blood pressure variability in relation to nondiabetic groups. In addition to these findings, the exercise training was still able to increase the cardiac output, to reduce the peripheral vascular resistance and to improve the regional blood flows, especially to the lungs, kidneys, gastrocnemius and heart (only for TIDG) in trained animals (TIG and TIDG) in relation to their respective sedentary groups. Taken together, all benefits induced by exercise training resulted in increased survival in the trained groups (TIG: 87.5% and TIDG: 75%) as compared with sedentary (SIG: 41.30% and SIDG: 30.81%). In conclusion, these findings confirm previous data from our group that the mortality was similar between infarcted normoglycemic and diabetic animals, suggesting that the EF and VO2 max, classic predictors of mortality after MI, would be not the only determinants of prognostic in diabetic infarcted rats. The exacerbated cardiovascular autonomic dysfunction, observed in the combination of these two pathologies, may be an important factor that deserves consideration in this condition. Finally, the most important result of this study was that the infarcted groups, diabetic or not, showed a significant reduction of mortality rate after exercise training. This nonpharmacological approach was effective in to attenuate the cardiac, hemodynamic and autonomic dysfunctions in animals submitted to MI, diabetics or not, which probably resulted in increased survival in these groups.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

O Diabetes Mellitus é uma doença metabólica crônica com múltiplos fatores etiológicos (genético, viral e imunológico) que condiciona deficiência absoluta ou relativa de insulina, causando persistência de níveis elevados de glicose no sangue. Atualmente, o Diabetes Mellitus é considerado um importante problema de saúde devido a sua prevalência e alta morbimortalidade. Sua importância clínica resulta essencialmente de suas graves complicações, especialmente as microvasculares. A hiperglicemia crônica ou intermitente tem sido identificada como o fator indutor de lesão endotelial, sendo este, o agente desencadeante das complicações microvasculares. As células endoteliais, por serem influenciadas pela força hemodinâmica local, respondem com a transdução de sinais (mecanotransdução), as quais podem ser responsáveis pelo início de processos patológicos na parede dos vasos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi analisar a microcirculação da bolsa da bochecha do hamster sob a influência do Diabetes Mellitus tipo 1 experimental induzido por estreptozotocina, avaliando seus aspectos morfofuncionais aos 6 e 15 dias de evolução da doença. As características morfológicas de arteríolas e vênulas foram estimadas por medidas do diâmetro do lúmen e da espessura da parede; pela densidade de volume e de área destes vasos na bolsa da bochecha; pela análise imunohistoquímica da expressão de actina, talina, alfa-actina de músculo liso, vimentina, laminina e colágeno IV através da microscopia de luz com a utilização um sistema semiquantitativo baseado em uma escala de intensidade de imunomarcação; e por microscopia eletrônica de transmissão. Também foi avaliado o relaxamento dependente do endotélio, medido pela variação do diâmetro do lúmen antes e após a aplicação de acetilcolina e a permeabilidade de vênulas pós-capilares à histamina, determinada pelo número de pontos de extravasamento plasmático. Nossos resultados mostraram que arteríolas e vênulas não apresentaram diferenças entre os grupos para o espessamento da parede, diâmetro luminal, densidade por área e de volume. A permeabilidade vascular, após 2 minutos da administração de histamina, foi diminuída significativamente nos grupos diabéticos, entretanto este achado não foi observado após 5 minutos da administração, o mesmo ocorrendo com a reatividade vascular. A expressão de actina, talina, laminina e vimentina esteve aumentada em arteríolas do grupo diabético com 6 dias de evolução da doença, sendo esta alteração persistente no grupo diabético de 15 dias de evolução para a laminina e a vimentina. Na microscopia eletrônica, partículas de ouro coloidal conjugadas a talina e a laminina se distribuíram no citoplasma e ao longo da superfície basal das células endoteliais. Na membrana basal, a laminina mostrou-se formando aglomerados. Essas evidências sugerem que aos 6 dias de evolução do diabetes as proteínas relacionadas a adesão com a matriz extracelular sofrem alteração possivelmente em resposta a mudanças na força hemodinâmica local promovida pela nova condição fisiológica induzida pela hiperglicemia. / Diabetes Mellitus is a chronic metabolic disease with multiple etiologic factors (genetic, viral and immunological) that results in absolute or relative insulin deficiency, causing persistent elevated blood glucose levels. Nowadays, Diabetes Mellitus is considered as an important health concern due to its increasing prevalence and high morbimortality. Its clinical importance comes from the complications, especially microvascular. Chronic or transitory hyperglycemia has been identified as endothelial harm inductor factor, being this the first outcome of microvascular complications. Endothelial cells, under local hemodynamic strength, produce signal transduction (mechanotransduction), which can be responsible for the beginning of pathological events in vessels wall. In this regard, the objective of this study was to analyze hamster cheek pouch microcirculation under the influence of type 1 diabetes mellitus induced by streptozotocin, evaluating its morpho-functional aspects at 6 and 15 days of diseases evolution. Morphological characteristics of arterioles and venules were estimated by the measurement of lumen diameter and wall thickness; the volume density and area of these vessels from cheek pouch; immunohistochemistry of the expression of actin, talin, smooth muscle alpha-actin, vimentin, laminin and type IV collagen through light microscopy with the utilization of a semi-quantitative score system based on the intensity of the immunostaining; and transmission electron microscopy. It was also evaluated the endothelium dependent relaxation, measured by the variation of lumen diameter before and after acetylcholine administration and post-capillary venules permeability to histamine, determined by number of points of plasma extravasation. Our results reveal that arterioles and venules do not show differences between the groups concerning wall thickness, luminal diameter, density per area and volume density. Vascular permeability, after 2 minutes of histamine administration, was reduced significantly in diabetic groups. However, this finding was not observed after 5 minutes of administration, the same occurring with vascular reactivity. The expression of actin, talin, laminin and vimentin was higher in arterioles of diabetic group with 6 days of evolution, being this alteration persistent in diabetic group at 15 days of evolution for laminin and vimentin. In electron microscopy, colloidal gold particles conjugated with talin and laminin were distributed at cytoplasm and basal surface of endothelial cells. In basement membrane, the laminin was forming clusters. These evidences suggest that at 6 days of diabetes course the proteins related to extracellular matrix adhesion were altered possibly due to changes in local hemodynamic forces caused by the new physiologic condition induced by hyperglycemia.

O Diabetes Mellitus é uma doença metabólica crônica com múltiplos fatores etiológicos (genético, viral e imunológico) que condiciona deficiência absoluta ou relativa de insulina, causando persistência de níveis elevados de glicose no sangue. Atualmente, o Diabetes Mellitus é considerado um importante problema de saúde devido a sua prevalência e alta morbimortalidade. Sua importância clínica resulta essencialmente de suas graves complicações, especialmente as microvasculares. A hiperglicemia crônica ou intermitente tem sido identificada como o fator indutor de lesão endotelial, sendo este, o agente desencadeante das complicações microvasculares. As células endoteliais, por serem influenciadas pela força hemodinâmica local, respondem com a transdução de sinais (mecanotransdução), as quais podem ser responsáveis pelo início de processos patológicos na parede dos vasos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi analisar a microcirculação da bolsa da bochecha do hamster sob a influência do Diabetes Mellitus tipo 1 experimental induzido por estreptozotocina, avaliando seus aspectos morfofuncionais aos 6 e 15 dias de evolução da doença. As características morfológicas de arteríolas e vênulas foram estimadas por medidas do diâmetro do lúmen e da espessura da parede; pela densidade de volume e de área destes vasos na bolsa da bochecha; pela análise imunohistoquímica da expressão de actina, talina, alfa-actina de músculo liso, vimentina, laminina e colágeno IV através da microscopia de luz com a utilização um sistema semiquantitativo baseado em uma escala de intensidade de imunomarcação; e por microscopia eletrônica de transmissão. Também foi avaliado o relaxamento dependente do endotélio, medido pela variação do diâmetro do lúmen antes e após a aplicação de acetilcolina e a permeabilidade de vênulas pós-capilares à histamina, determinada pelo número de pontos de extravasamento plasmático. Nossos resultados mostraram que arteríolas e vênulas não apresentaram diferenças entre os grupos para o espessamento da parede, diâmetro luminal, densidade por área e de volume. A permeabilidade vascular, após 2 minutos da administração de histamina, foi diminuída significativamente nos grupos diabéticos, entretanto este achado não foi observado após 5 minutos da administração, o mesmo ocorrendo com a reatividade vascular. A expressão de actina, talina, laminina e vimentina esteve aumentada em arteríolas do grupo diabético com 6 dias de evolução da doença, sendo esta alteração persistente no grupo diabético de 15 dias de evolução para a laminina e a vimentina. Na microscopia eletrônica, partículas de ouro coloidal conjugadas a talina e a laminina se distribuíram no citoplasma e ao longo da superfície basal das células endoteliais. Na membrana basal, a laminina mostrou-se formando aglomerados. Essas evidências sugerem que aos 6 dias de evolução do diabetes as proteínas relacionadas a adesão com a matriz extracelular sofrem alteração possivelmente em resposta a mudanças na força hemodinâmica local promovida pela nova condição fisiológica induzida pela hiperglicemia. / Diabetes Mellitus is a chronic metabolic disease with multiple etiologic factors (genetic, viral and immunological) that results in absolute or relative insulin deficiency, causing persistent elevated blood glucose levels. Nowadays, Diabetes Mellitus is considered as an important health concern due to its increasing prevalence and high morbimortality. Its clinical importance comes from the complications, especially microvascular. Chronic or transitory hyperglycemia has been identified as endothelial harm inductor factor, being this the first outcome of microvascular complications. Endothelial cells, under local hemodynamic strength, produce signal transduction (mechanotransduction), which can be responsible for the beginning of pathological events in vessels wall. In this regard, the objective of this study was to analyze hamster cheek pouch microcirculation under the influence of type 1 diabetes mellitus induced by streptozotocin, evaluating its morpho-functional aspects at 6 and 15 days of diseases evolution. Morphological characteristics of arterioles and venules were estimated by the measurement of lumen diameter and wall thickness; the volume density and area of these vessels from cheek pouch; immunohistochemistry of the expression of actin, talin, smooth muscle alpha-actin, vimentin, laminin and type IV collagen through light microscopy with the utilization of a semi-quantitative score system based on the intensity of the immunostaining; and transmission electron microscopy. It was also evaluated the endothelium dependent relaxation, measured by the variation of lumen diameter before and after acetylcholine administration and post-capillary venules permeability to histamine, determined by number of points of plasma extravasation. Our results reveal that arterioles and venules do not show differences between the groups concerning wall thickness, luminal diameter, density per area and volume density. Vascular permeability, after 2 minutes of histamine administration, was reduced significantly in diabetic groups. However, this finding was not observed after 5 minutes of administration, the same occurring with vascular reactivity. The expression of actin, talin, laminin and vimentin was higher in arterioles of diabetic group with 6 days of evolution, being this alteration persistent in diabetic group at 15 days of evolution for laminin and vimentin. In electron microscopy, colloidal gold particles conjugated with talin and laminin were distributed at cytoplasm and basal surface of endothelial cells. In basement membrane, the laminin was forming clusters. These evidences suggest that at 6 days of diabetes course the proteins related to extracellular matrix adhesion were altered possibly due to changes in local hemodynamic forces caused by the new physiologic condition induced by hyperglycemia.