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Tipo: Tese
Título: Efeito da suplementação com vitamina K2 (menaquinona-7), vitamina D3 e cálcio na saúde óssea e vascular de ratas ovariectomizadas
Effect of supplementation with vitamin K2 (menaquinone-7), vitamin D3 and calcium on the bone and vascular health of ovariectomized rats
Autor(es): Villa, Julia Khéde Dourado
Abstract: A osteoporose é um grave problema de saúde pública, associado ao risco aumentado de fraturas ósseas e mortalidade. A mobilização de cálcio dos ossos aumenta o risco de deposição extra esquelética do mineral e calcificação vascular, principalmente quando associada à suplementação de cálcio. Além do risco de calcificação de tecidos moles, efeitos fracos e inconsistentes têm sido associados aos suplementos de cálcio e vitamina D sobre a massa óssea, apesar de sua comum recomendação na prática clínica. Benefícios exclusivos da vitamina K2 na saúde óssea e vascular têm sido verificados, mas sua recomendação ainda é baixa na prática clínica. A vitamina K2 atua como cofator enzimático no processo de carboxilação de proteínas, como a osteocalcina e proteína Gla de matriz (MGP), inibidoras, respectivamente, da osteoporose e calcificação vascular. A vitamina K2 também demonstrou induzir a apoptose de osteoclastos e reduzir a diferenciação de suas células progenitoras, aumentar o número e atividade dos osteoblastos e modular seus genes alvo. Reversão da calcificação vascular foi verificada após administração de altas ou baixas doses desta vitamina em animais. O objetivo desse trabalho foi avaliar a ação, isolada e sinérgica, dos suplementos de vitaminas K2 (menaquinona-7), vitamina D3 e cálcio, na saúde óssea e vascular de ratas com perda óssea induzida por ovariectomia. O experimento foi conduzido com 70 ratas alimentadas com dieta padrão AIN-93M. Com 12 semanas de vida, a osteoporose foi induzida por retirada dos ovários (ovariectomia, ovx), que simula a deficiência de estrogênio após a menopausa. Após 6 semanas da ovx, os animais foram divididos nos grupos: (1) controle- sham (falsa ovariectomia, com incisão abdominal sem retirada dos ovários) não tratado; (2) controle-ovx não tratado; (3) ovx + cálcio; (4) ovx + K2 (5) ovx + cálcio + K2 (6) ovx + cálcio + D3 (7) ovx + cálcio + K2 + D3. Na quarta semana, os animais do grupo 6, suplementados até então com cálcio e vitamina D3, passaram a receber cálcio e vitamina K2, afim de avaliar o efeito da troca de tratamento. Foi analisado o conteúdo mineral ósseo de cálcio, magnésio, fósforo e potássio. A quantificação de cálcio foi realizada nos vasos. No soro foram determinados teores de cálcio, magnésio, fosfatase alcalina, aspartato aminotransferase, alanina aminotransferase, ácido úrico, uréia, proteína total e albumina. Atividade antioxidante foi verificada no fígado dos animais. Análises histológicas foram realizada nos ossos, vasos, fígado, rim e coração. Nos fêmures também foi realizada análise de microtomografia, radiografia e resistência óssea. O nível de significância para análises estatísticas foi de 5%. Antes do início dos tratamentos, as ratas ovariectomizadas ganharam mais peso do que as sadias, porém essa diferença desapareceu duas semanas após a intervenção. A ovariectomia promoveu a osteoporose nos animais, confirmada nas análises de histologia, radiografia e microtomografia. Ratas ovariectomizadas também apresentaram redução do cálcio ósseo e sérico, que foi evitada com a suplementação de vitamina K2. O tratamento com vitamina K2, bem como a troca de tratamento, a partir da quarta semana, de Ca+D3 para Ca+K2, promoveram aumento do volume trabecular ósseo perdido, de forma que estes grupos ficaram semelhante ao grupo ctr-sham. Animais suplementados com cálcio, de forma isolada ou conjunta, demontraram redução da massa óssea ao longo do período de estudo. Já os animais tratados apenas com vitamina K2 ou que sofreram a troca de tratamento tiveram a massa óssea mantida, de acordo com a microtomografia ou aumentada, de acordo com a radiografia. Não foi observada calcificação vascular nos animais, entretanto, apenas o suplemento de vitamina K2 promoveu redução da quantidade de cálcio nos vasos, mostrando um possível benefício da vitamina na calcificação vascular. De forma geral, a vitamina K2, de forma isolada ou associada aos outros suplementos, melhorou o perfil antioxidante dos animais, o que pode ser um fator protetor para a saúde vascular. Os tratamentos não causaram alterações na integridade hepática ou dano renal.
Osteoporosis is a serious public health problem, associated with an increased risk of bone fractures and mortality. Bone calcium mobilization increases the risk of extraskeletal mineral deposition and vascular calcification, especially when associated with calcium supplementation. In addition to the risk of soft tissue calcification, inconsistent effects have been associated with calcium and vitamin D supplements on bone mass despite their common recommendation in clinical practice. Exclusive benefits of vitamin K2 in bone and vascular health have been verified, but it is not widely used in clinical practice. Vitamin K2 acts as an enzymatic cofactor in the carboxylation of proteins, such as osteocalcin and matrix Gla protein (MGP) which are inhibitors of osteoporosis and vascular calcification, respectively. Vitamin K2 also induced the apoptosis of osteoclasts and reduced the differentiation of their progenitor cells, increased the number and activity of osteoblasts and modulated their target genes. Vascular calcification reversal was verified after administration of high or low doses of this vitamin in animals. The objective of this work was to evaluate the isolated and synergistic action of vitamin K2 (menaquinone-7), vitamin D3 and calcium supplementation on the bone and vascular health of rats with bone loss induced by ovariectomy. The experiment was conducted with 70 rats fed standard diet AIN-93M. At 12 weeks, osteoporosis was induced by ovarian removal (ovariectomy, ovx), which mimics estrogen deficiency after menopause. After 6 weeks of ovx, the animals were divided into groups: (1) control-sham (false ovariectomy with abdominal incision without removal of the ovaries) untreated; (2) control-ovx untreated; (3) ovx + calcium; (4) ovx + K2 (5) ovx + calcium + K2 (6) ovx + calcium + D3 (7) ovx + calcium + K2 + D3. In the fourth week, the animals in group 6, supplemented until then with calcium + vitamin D3, started receiving calcium + vitamin K2, to evaluate the effect of the treatment change. The bone mineral content of calcium, magnesium, phosphorus and potassium was analyzed. Quantification of calcium was also performed in vessels. Calcium, magnesium, alkaline phosphatase, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, uric acid, urea, total protein and albumin were determined in serum. Antioxidant activity was verified in the liver of the animals. Histological analyzes were performed on bones, vessels, liver, kidney and heart. In the femurs, microtomography, radiography and bone resistance analysis were also performed. The level of significance for statistical analysis was 5%. Before the treatments, ovariectomized rats gained more weight than healthy rats, but this difference disappeared two weeks after the intervention. Ovariectomy promoted osteoporosis in the animals, confirmed in the histology, radiography and microtomography analyzes. Ovariectomized rats also showed reduction of bone and serum calcium, which was avoided with vitamin K2 supplementation. Treatment with vitamin K2, as well as the exchange of treatment, from the fourth week of Ca + D3 to Ca + K2, promoted an increase in trabecular bone volume, so that these groups were similar to the ctr-sham group. Animals supplemented with calcium showed a reduction in bone mass throughout the study period. On the other hand, the animals treated with vitamin K2 alone or that changed treatment had the bone mass maintained according to the microtomography or increased according to the radiography. Vascular calcification was not observed in the animals, however, only the vitamin K2 supplement promoted reduction of the amount of calcium in the vessels, showing a possible benefit of the vitamin in vascular calcification. In general, vitamin K2, alone or in association with other supplements, has improved the antioxidant profile of the animals, which may be a protective factor for vascular health. Treatments did not cause changes in liver integrity or renal damage.
Palavras-chave: Osteoporose
Menopausa
Cálcio
Vitamina K
Vitamina D
Calcificação
Sistema cardiovascular
CNPq: Etnofarmacologia
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Doutor em Bioquímica Aplicada
Citação: VILLA, Julia Khéde Dourado. Efeito da suplementação com vitamina K2 (menaquinona-7), vitamina D3 e cálcio na saúde óssea e vascular de ratas ovariectomizadas. 2019. 79 f. Tese (Doutorado em Bioquímica Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/25702
Data do documento: 15-Fev-2019
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