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Previous issue date: 2016-03-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dexamethasone (DEX) is widely used due to its potent anti-inflammatory effect,
although its chronic use may cause unwanted effects, including arterial hypertension (H)
and muscle atrophy. The mechanisms responsible for these effects remain unclear.
Nervous system, microcirculation and oxidative stress may be involved in H. In
addition, oxidative stress may also be responsible for muscle atrophy. On the other
hand, exercise training (T) its recommended for H treatment and it is an oxidative stress
modulator. The aim of this study was to investigate if DEX-induced H is associated
with changes in the autonomic nervous system, microcirculation and oxidative stress.
Moreover, it evaluated if arterial pressure (AP) reduction induced by T is associated
with a better balance of these mechanisms. Still, it investigated if muscle atrophy was
also involved with oxidative stress and if T could improve this response. Rats were
submitted to T for 8 weeks or kept sedentary and then treated or not with DEX
(50μg/kg/day for 14 days), composing four groups: sedentary control (SC), sedentary
DEX (SD), trained control (TC) and trained DEX (TD). Body weight (BW), basal AP,
autonomic balance to the heart and sympathetic nerve activity to the vessels were
analyzed. Aorta was collected for evaluation of oxidative stress and tibialis anterior
(TA) and soleus (SOL) muscles were collected for microcirculation histological
analysis and for gene and protein evaluations of gp91phox, p47phox, SOD-1, SOD-2
and CAT. DEX decreased BW (-29.1g), increased AP (+12.1%), TA muscle atrophy (-
8.2%), increased low-frequency waves to the heart (+58.5%) and vessels (+96.6%),
decreased high-frequency waves to the heart (-12.0%), reduced capillary density and
capillary-fiber-ratio (C:F ratio) in TA (respectively -21.9%, -11.1%) and SOL
(respectively -25.9%, -22.2%) muscles. In contrast, T mitigated AP increase (-10.0%),
atennuated low-frequency waves increase to the heart (-21.5%) and vessels (-8.4%) and
also high-frequency waves decrease to the heart (+8.4%). Moreover, T prevented
capillary density and C:F ratio reductions in TA (respectively, +46.0% +31.6%) and
SOL (respectively, +44.4% +37.5%) muscles and increased SOD-2 and CAT protein
level in TA (respectively + 37.4%, + 20.9%) and SOL (respectively +15.4%, +18.0%)
muscles. The results allow us to suggest that DEX-induced H may be associated with
changes in sympathetic nervous system to the heart and vessels, parasympathetic
nervous system to the heart and also microcirculation rarefaction. In the other hand, T
was able to mitigate AP increase due to autonomic balance improvement and rarefaction
prevention. Since T increased rat´s antioxidant capacity independent of attenuation of
muscle atrophy, we may suggest that oxidative stress is not involved in DEX-induced
muscle atrophy. / A dexametasona (DEX) é amplamente utilizada devido ao seu potente efeito antiinflamatório,
contudo seu uso crônico pode acarretar efeitos deletérios, dentre eles a
hipertensão arterial (HA) e a atrofia muscular. Os mecanismos responsáveis por esses
efeitos permanecem incompreendidos. O sistema nervoso, a microcirculação e o
estresse oxidativo parecem estar envolvidos com a HA. O estresse oxidativo também
pode ser responsável pela atrofia muscular. Por outro lado, o treinamento físico (TF) é
recomendado no tratamento da HA e é considerado moderador do estresse oxidativo. O
objetivo do estudo foi investigar se a HA induzida pela DEX está associada com
alterações no sistema nervoso autônomo, na microcirculação e ao estresse oxidativo.
Além disso, avaliar se a diminuição da PA induzida pelo TF está associada a um melhor
ajuste nestes mecanismos. Ainda, investigar se a atrofia muscular também estaria
envolvida com o estresse oxidativo e se o TF poderia contribuir para melhora dessa
alteração. Ratos Wistar foram submetidos a um protocolo de TF ou mantidos sedentário
por 8 semanas. Os animais foram tratados ou não com DEX (50μg/kg, por dia, por 14
dias) compondo 4 grupos: sedentário controle (SC), sedentário DEX (SD), treinado
controle (TC) e treinado DEX (TD). Foram analisados peso corporal (PC), pressão
arterial em repouso, balanço autonômico para o coração e atividade simpática para os
vasos. A aorta foi coletada para avaliação do estresse oxidativo e os músculos tibial
anterior (TA) e sóleo (SOL) coletados para realização das análises histológicas na
microcirculação e avaliações gênicas e proteicas da gp91phox, p47phox, SOD-1, SOD-
2 e CAT. A DEX provocou redução do PC (-29,1g), aumento da PA (+12,1%), atrofia
muscular no TA (-8,2%), aumento das ondas de baixa frequência para o coração
(+58,5%) e para os vasos (+96,6%), diminuição das ondas de alta frequência para o
coração (-12,0%), redução da densidade capilar e da razão capilar fibra nos músculos
TA (respectivamente, -21,9%, -11,1%) e SOL (respectivamente -25,9%, -22,2%). O TF
atenuou o aumento da PA (-10,0%), o aumento das ondas de baixa frequência para o
coração (-21,5%) e para os vasos (-8,4%) e a diminução das ondas de alta frequência
para o coração (+8,4%), além de prevenir a redução da densidade capilar e da razão
capilar fibra, tanto no TA (respectivamente, +46,0%, +31,6%) como no SOL
(respectivamente, +44,4%, +37,5%) e aumentar a produção protéica da SOD-2 e CAT
no TA (respectivamente, +37,4%, +20,9%) e no SOL (respectivamente, +15,4%,
+18,0%). Assim, podemos concluir que a HA induzida por DEX pode estar relacionada
tanto com alterações no sistema nervoso autônomo para o coração e no sistema
simpático para os vasos, como com a rarefação encontrada na microcirculação e que o
TF foi capaz de atenuar esse aumento da PA devido a uma melhora no balanço
autonômico para o coração e a prevenção da rarefação na microcirculação. O aumento
da capacidade antioxidante induzido pelo TF independente da atenuação da atrofia
muscular sugere que o estresse oxidativo parece não influenciar a atrofia muscular
induzida pela DEX.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7947 |
| Date | 29 March 2016 |
| Creators | Herrera, Naiara Araújo |
| Contributors | Cardoso, Sandra Lia do Amaral |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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