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Tipo: Tese
Título: Efeitos do diabetes experimental sobre a morfologia e função do ventrículo esquerdo de ratos Wistar púberes: impacto do treinamento de natação
Título(s) alternativo(s): Effects of experimental diabetes on the morphology and function of the left ventricle of pubescent rats: impact of swimming training
Autor(es): Silva, Edson da
Primeiro Orientador: Maldonado, Izabel Regina dos Santos Costa
Primeiro coorientador: Natali, Antônio José
Segundo coorientador: Oliveira, Leandro Licursi de
Primeiro avaliador: Silva, Luciana Duarte Novais
Segundo avaliador: Silva, Ita de Oliveira e
Terceiro avaliador: Sartori, Sirlene Souza Rodrigues
Quarto avaliador: Cardoso, Silvia Almeida
Abstract: A cardiomiopatia diabética está associada não só com o remodelamento cardíaco e disfunção miocárdica, mas também com a ocorrência de inflamação de baixo grau e redução dos níveis de adiponectina cardíaca, resultando em significativa morbidade e mortalidade em pacientes com Diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Por outro lado, o exercício físico é uma estratégia importante para o tratamento do diabetes, que pode reduzir a inflamação, atenuar o remodelamento cardíaco adverso e a disfunção contrátil. O objetivo deste estudo foi investigar a influência do treinamento de natação de baixa intensidade no remodelamento estrutural, nos níveis de citocinas cardíacas, na inflamação e na disfunção contrátil de cardiomiócitos do ventrículo esquerdo (VE) de ratos púberes com diabetes experimental não tratado. Ratos Wistar machos, com trinta dias de idade, foram divididos em quatro grupos (n = 19 por grupo): controle sedentário (CS), controle exercitado (CE), diabético sedentário (DS) e diabético exercitado (DE). O diabetes foi induzido por estreptozotocina (STZ, 60 mg kg-1 de peso corporal). Animais dos grupos CE e DE foram submetidos a um treinamento de natação (5 dias/semana , 90 min/dia, com carga de 5 % do peso corporal) durante 8 semanas. Após a eutanásia, o VE foi removido para análises molecular, morfológica e mecânica de cardiomiócitos. Secções do VE foram coradas com Periodic acid-Schiff (PAS), Sirius Red, reticulina de Gomori, tricrômico de Gomori e azul de toluidina/borato de sódio 1%. O VE de animais diabéticos apresentou aumento de colágeno intersticial e fibras reticulares na matriz extracelular, acúmulo de glicogênio, desorganização da histoarquitetura do miocárdio, infiltrado inflamatório e necrose. A densidade capilar foi significativamente menor nos animais diabéticos. Cardiomiócitos do VE dos animais diabéticos apresentaram o tempo para o pico de contração e o tempo para 50% de relaxamento mais longos do que os animais do grupo controle, mas não houve diferença na amplitude de contração. Os níveis cardíacos de IL-10, óxido nítrico, adiponectina total e adiponectina HMW foram significativamente menores nos animais diabéticos. O exercício físico atenuou o nível de TNF-α e os parâmetros histopatológicos avaliados, e aumentou a densidade capilar no VE de ratos diabéticos. Em conclusão, o remodelamento estrutural cardíaco induzido pelo DM1 experimental coexiste com níveis reduzidos de adiponectina total e HMW, inflamação crônica e disfunção de contratilidade dos cardiomiócitos. Mais importante ainda, o treinamento de natação de baixa intensidade atenuou parte destas alterações patológicas, indicando o papel benéfico do exercício regular no DM1 não tratado.
Diabetic cardiomyopathy is associated not only with cardiac remodeling and myocardial dysfunction but also with the occurrence of low-grade inflammation and reduced cardiac adiponectin resulting in significant morbidity and mortality in patients with type 1 diabetes mellitus (T1DM). On the other hand, physical exercise is an important strategy for the management of diabetes which can reduce inflammation and attenuate adverse cardiac remodeling and contractile dysfunction. The aim of this study was to investigate the influence of low-intensity swimming training on the structural remodeling, cardiac cytokines, inflammation, and cardiomyocyte contractile dysfunction of the left ventricle (LV) in pubescent rats with unmanaged experimental diabetes. Thirty-day-old male Wistar rats were divided into four groups (n = 19, per group): sedentary control (SC), exercised control (EC), sedentary diabetic (SD), and exercised diabetic (ED). Diabetes was induced by streptozotocin (STZ, 60 mg kg-1 body weight). Animals from EC and ED groups were submitted to a swimming training (5 days/week, 90 min/day, load of 5% body weight) for 8 weeks. After euthanasia LV was removed for molecular, morphological, and cardiomyocyte mechanical analysis. Sections of LV were stained with Periodic acid-Schiff (PAS), Sirius Red, Gomori s reticulin, Gomori's trichrome, and toluidine blue/sodium borate 1%. The LV of diabetic animals presented increased interstitial collagen and reticular fibers on the extracellular matrix, accumulation of glycogen, myocardial histoarchitectural disorganization, inflammatory infiltrate and necrosis. The capillary density was significantly lower in diabetic animals. Left ventricular cardiomyocytes from diabetic animals exhibited more prolonged time to the peak of contraction and the time to half relaxation than those from control animals, but no difference in cell shortening was observed. The cardiac levels of interleukin 10, nitric oxide, total and HMW adiponectin were significantly decreased in diabetic animals. Exercise training attenuated the level of TNF-α and the histopathological parameters assessed, and increased the capillary density in the LV of diabetic rats. In conclusion, the cardiac structural remodeling induced by experimental T1DM coexists with reduced levels of total and HMW adiponectin, chronic inflammation and cardiomyocyte contractility dysfunction. More important, low-intensity swimming training attenuated part of these pathological changes which indicate the beneficial role for regular exercise in untreated T1DM.
Palavras-chave: Diabetes
Remodelamento ventricular
Exercício
Adiponectina
Diabetes
Ventricular remodeling
Exercise
Adiponectin
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Análises quantitativas e moleculares do Genoma; Biologia das células e dos tecidos
Programa: Doutorado em Biologia Celular e Estrutural
Citação: SILVA, Edson da. Effects of experimental diabetes on the morphology and function of the left ventricle of pubescent rats: impact of swimming training. 2013. 87 f. Tese (Doutorado em Análises quantitativas e moleculares do Genoma; Biologia das células e dos tecidos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/268
Data do documento: 8-Nov-2013
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