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Previous issue date: 2010-04-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / Peripheral insulin resistance is the major side effect after chronic dexamethasone (Dexa) treatment, which is widely used to control inflammatory diseases. On the other hand, exercise training increases insulin-dependent muscle glucose uptake and attenuates hyperglycemia and hyperinsulinemia induced by Dexa treatment. This study investigated whether exercise can modulate the insulin-dependent glucose uptake pathway in order to attenuate the peripheral insulin resistance induced by Dexa treatment. Eighty rats were distributed into 4 groups: sedentary control (SC), sedentary treated with Dexa (SD; 1 mg/kg per day, i.p.), trained control (TC) and trained treated with Dexa (TD). These rats underwent a training period where they were either submitted to a running protocol (60% of physical capacity, 5 days/week for 8 weeks) or kept sedentary. After this training period, the animals underwent Dexa treatment (10 days) concomitant with training. Body weight was measured weekly before treatment and daily during the treatment. Blood glucose was measured at the beginning, after five days and at the end of experimental protocol (one touch ultra test). An ipGTT was performed at the end of the experimental period. After an overnight fast, the rats were anesthetized. After collection of an unchallenged sample (time 0), a solution of 50% glucose (2.0 g/kg body weight) was administered into the peritoneal cavity. Blood samples were collected from the tail at 30, 60, 90 and 120 min for determination of glucose concentrations and calculations of the area under the glucose curve (AUC). The western blot technique was performed to identify IRS-1, PKC-α and p-AKT protein expression in the tibialis anterior (TA) muscle. During the training period, the increase of body weight was similar among the groups. Dexa treatment body weight and exercise did not attenuate this reduction. Exercise training did not alter fasting blood glucose. Dexa treatment significantly increased glycemia in both groups, sedentary animals (SD = +157%) and trained animals (TD = +98%). However, training attenuated this increase since TD was 22% lower than SD groups. The AUC was 39% higher for Dexa-treated rats, but exercise attenuated this peripheral insulin resistance. Dexa significantly reduced IRS-1 (-58%), PKC-α (-44%) and p- AKT (-48%) protein expression in the TA muscle. Moreover, exercise per si increased protein expression of IRS-1 (112%), PKC- α (17%) and p-AKT (93%). Also, exercise blocked these protein expression reductions after Dexa treatment. These results demonstrates for the first time that exercise training can prevent the reductions of IRS-1, p-AKT and PKC- α protein expressions induced by Dexa in the skeletal muscle. Therefore, exercise may be a good strategy to prevent dexamethasone-induced peripheral insulin resistance. Financial support: FAPESP / A resistência periférica à insulina é um dos principais efeitos colaterais após o tratamento com dexametasona (Dexa), droga essa amplamente utilizada no controle de doenças inflamatórias. Por outro lado, o exercício físico aumenta a captação muscular de glicose, dependente e independente de insulina, o que atenua a hiperglicemia e hiperinsulinemia induzida pelo tratamento com Dexa. Este trabalho investigou como o exercício pode modular a via de captação de glicose, dependente de insulina, na tentativa de atenuar a resistência periférica à insulina induzida pela Dexa. Cento e quatro ratos foram distribuídos em 4 grupos: sedentário controle (SC), sedentários tratados com DEXA (SD; 1 mg / kg / dia, ip), treinado controle (TC) e treinados tratados com Dexa (TD). Estes ratos passaram por um período de treinamento, onde eram submetidos a um protocolo de corrida (60% da capacidade física, 5 dias / semana, por 8 semanas) ou mantidos sedentários. Após esse período de treinamento, os animais foram tratados por 10 dias com Dexa, concomitantemente ao treinamento. O peso corporal foi mensurado semanalmente antes do tratamento e diariamente durante o tratamento farmacológico. A glicose sanguínea foi mensurada no início, após cinco dias e no final do protocolo experimental (one touch ultra test). O ipGTT foi feito ao final do período experimental. Após o jejum de 12 horas, os ratos foram anestesiados. Logo em seguida, o sangue foi coletado da cauda (tempo 0) e uma solução a 50% de glicose (2 g/kg de peso corporal) foi injetada no peritônio. Amostras de sangue foram coletadas a partir da cauda do animal nos tempos 30, 60, 90 e 120 min para se determinar a concentração de glicose e calcular a área abaixo da curva glicêmica (AUC). A técnica de western blot foi utilizada para mensurar a expressão das proteínas IRS-1, PKC-α e p-AKT no músculo tibial anterior (TA). Durante o período de treinamento físico, o aumento de peso corporal foi semelhante em todos os grupos. O tratamento com Dexa determinou diminuição do peso corporal e o exercício não atenuou esta redução. O treinamento físico não alterou glicemia de jejum. O tratamento com Dexa aumentou significativamente a glicemia tanto nos animais sedentários (SD = +157%) como nos animais treinados (TD = +98%). No entanto, o treinamento atenuou este aumento uma vez que TD teve um aumento 22% menor que o SD. A AUC foi 39% maior nos ratos tratados com Dexa, mas o exercício atenuou essa resistência periférica à insulina. A Dexa reduziu significativamente as expressões do IRS-1 (-58%), PKC-α (-44%) e p-AKT (-48%) no músculo TA. Por outro lado, o exercício por si só aumentou a expressão do IRS-1 (112%), PKC-α (17%) e p-AKT (93%). Além disso, o exercício bloqueou a redução da expressão dessas proteínas após tratamento com Dexa. Estes resultados demonstram pela primeira vez que o exercício previne a redução da expressão do IRS-1, p-AKT e PKC-α no músculo esquelético após tratamento com Dexa. Portanto, o exercício pode ser uma boa estratégia para evitar a resistência periférica à insulina induzida pela Dexa. Apoio financeiro: FAPESP
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1320 |
| Date | 14 April 2010 |
| Creators | Dionísio, Thiago José |
| Contributors | Amaral, Sandra Lia |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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