UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FISIOTERAPIA
JÔNATAS EDUARDO ALVES DANTAS
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS BIOMECÂNICOS DA TÍBIA DE ANIMAIS DIABÉTICOS SUBMETIDOS A OXIGENOTERAPIA HIPERBÁRICA
NATAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FISIOTERAPIA
JÔNATAS EDUARDO ALVES DANTAS
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS BIOMECÂNICOS DA TÍBIA DE ANIMAIS DIABÉTICOS SUBMETIDOS A OXIGENOTERAPIA HIPERBÁRICA
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Fisioterapia da UFRN, como pré-requisito para obtenção de grau de Fisioterapeuta.
Orientador: Prof. Dr. Bento João da Graça Azevedo Abreu.
NATAL 2019
Dedico este trabalho à minha família pelo amor, compreensão e pela confiança necessária para chegar até este dia.
AGRADECIMENTOS
Meu coração se encontra grato e cheio de alegria em poder completar mais um ciclo. Agradeço primeiramente a Deus, o único digno de toda honra e glória, que esteve sempre ao meu lado, me dando forças e coragem para enfrentar todos os desafios. Que todos os dias eu posso honrar o quanto Ele fez e continua a fazer em minha vida.
Aos meus pais, Messias e Jeane, pelo seu imensurável cuidado e amor que tem comigo, sempre me apoiando e sendo meus referenciais e modelo de casal que levo para vida, batalhadores, casal de fé e sempre amorosos. Deus escolheu os melhores pais para me guiar por esta trajetória chamada vida. A vocês devo muito mais que palavras podem falar. Também a minha irmã Débora e minhas tias Jane e Simone, por todo carinho e amor. Amo vocês incondicionalmente.
Aos meus avós, Josias e Terezinha, vocês são fundamentais em minha vida. Minha avó sempre sendo uma digna mulher paraibana, forte e determinada, com ousadia, mas muita humildade e fé para enfrentar tudo, só Deus e a senhora sabem o trajeto que percorrestes, a admiro muito. Meu avô, que foi uma das minhas principais motivações para escolher este curso, nem mesmo a doença pôde tirar do senhor sua força, alegria e motivação que sempre me emocionam. Jamais me esquecerei de cada história que me conta, de todas as vezes que fomos ao sítio e principalmente de como se alegra com cada conquista dos seus netos. Amo vocês dois imensamente.
A minha namorada, Clara, por ter sido quem sempre esteve ao meu lado, orando e ajudando em tudo que estava ao seu alcance, por ter paciência para lidar com este período corrido, para ouvir e compartilhar os acontecimentos de cada dia, por estar comigo em bons e maus momentos. Amo muito você.
Ao grupo de estudos em Diabetes Mellitus por toda dedicação e empenho em todas as pesquisas, cada um é uma peça chave nesta conquista. Em especial ao meu professor e orientador Bento, pelo empenho e zelo admiráveis em tudo o que faz, minha extrema gratidão por todo apoio e confiança. A Anderson e Flávio, por estarem sempre à disposição para ajudar e contribuir com este trabalho.
Aos meus amigos da igreja e de curso, em especial à Otávio, Kahena e Tatiana. Por sempre estarem juntos compartilhando os momentos bons e maus, vocês com toda certeza me motivavam sempre a ser melhor e a ter mais disposição todos os dias. Obrigado!
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... 1 2. JUSTIFICATIVA...... 4 3. OBJETIVOS... 5 4. METODOLOGIA... 6 4.1. Desenho experimental... 6
4.2. Indução da Diabetes Mellitus tipo 1 por Estreptozotocina... 6
4.3. Tratamento com OHB ... 7
4.4. Eutanásia dos animais e coleta das tíbias... 7
4.5. Análise biomecânica... 7
4.6. Análise estatística... 8
5. RESULTADOS... 9
5.1. Peso corporal e glicemia... 9
5.2. Análise biomecânica... 9
6. DISCUSSÃO... 11
7. CONCLUSÃO... 13
Lista de siglas e abreviações
DM – Diabetes Mellitus
DM1 – Diabetes Mellitus tipo 1 DM2 – Diabetes Mellitus tipo 2
AGE’s – Produtos finais de glicação avançada OHB – Oxigenoterapia hiperbárica
C – Grupo Controle
C+OHB – Grupo Controle com oxigenoterapia hiperbárica DM – Grupo Diabético
RESUMO
Diabetes Mellitus (DM) é uma doença que afeta diretamente o metabolismo, causando danos em diversos sistemas pela hiperglicemia crônica. A hiperglicemia gera também a hiperlipidemia e consequente inflamação, resultando em alteração vasculares, nervosas, musculares e ósseas. A DM está associada diretamente com maior risco de osteoporose e de fraturas. A osteopenia diabética é um fator determinante para que isto ocorra, tendo em vista que a hiperglicemia crônica promove alterações no metabolismo ósseo que se refletem na diminuição dos parâmetros biomecânicos e da massa óssea. A oxigenoterapia hiperbárica (OHB) vem sendo uma modalidade terapêutica promissora para várias doenças como feridas crônicas e isquemia cerebral. Recentes estudos vêm revelando o efeito positivo da OHB sobre o osso e seu processo de reparo, melhorando a vascularização e aumentando os parâmetros biomecânicos. Objetivo: O objetivo desse estudo foi observar o efeito da OHB na biomecânica do osso de animais diabéticos. Métodos: Foram utilizados 27 animais divididos em 4 grupos: grupo controle (C), grupo controle com OHB (C+OHB), grupo diabético (DM) e grupo diabético com OHB (DM+OHB). Os animais foram submetidos a OHB utilizando um protocolo de 4 semanas de tratamento 5 vezes por semana, por 60 minutos com 100% de oxigênio, com pressão de 2,5 atm. Foram analisadas as características biomecânicas do osso, nas variáveis força máxima, esforço em flexão e deformação. Para os dados que apresentaram distribuição normal foi utilizado o teste ANOVA one-way e post hoc de Tukey. Foi adotado p < 0.05 para significância estatística. Resultados: Os animais dos grupos DM e DM+OHB apresentaram hiperglicemia e perda ponderal comparados ao grupo C e C+OHB (p < 0,05). Houve diminuição da força máxima do grupo DM comparado ao grupo C (p < 0,05). Nos demais parâmetros não houve alteração. Conclusão: A DM em 8 semanas foi capaz de diminuir a força máxima dos ossos de ratos diabéticos. O grupo DM+OHB não apresentou diferença estatística em relação ao grupo C. Palavras-chave: Diabetes Mellitus. Oxigenoterapia Hiperbárica. Osso. Biomecânica.
ABSTRACT
Diabetes Mellitus (DM) is a disease which affects directly the metabolism, causing harm in many systems through the chronic hyperglycemia. The hyperglycemia also develops a hyperlipidemia and consequent inflammation, resulting in bone, muscular and vascular disorders. DM is directly associated with an increased risk of osteoporosis and fractures. The diabetic osteopenia is a decisive factor for that this happens, seen that chronic hyperglycemia leads to bone metabolism disorders, which reflect in the lowering of the biomechanical parameters and of the bone mass. The hyperbaric oxygen therapy (HBO) has come to be a promising therapeutic modality to many diseases as chronic wounds and cerebral ischemia. Recent studies have revealed the positive effect of the HBO on the bone and its repair process, enhancing vascularization and increasing the biomechanical parameters. Objective: This aim of this study was to analyze the HBO effect in the on the bone biomechanics of diabetic animals. Methods: 27 animals were used, divided into 4 groups: control group (C), control with HBO group (C+HBO), diabetic group (DM) and diabetic with HBO group (DM+HBO). The animals were submitted to HBO using a protocol of 4 weeks of treatment 5 times a week, for 60 minutes with 100% of oxygen, with a pressure of 2,5 atm. Were analyzed the bone biomechanics characteristics in the variables maximus load, strength and strain. To the data that showed normal distribution it was used the one-way ANOVA test and post hoc of Tukey. It was considered p < 0,05 as statistically relevant. Results: The animals of the DM and DM+OHB groups showed hyperglycemia and lose weight when compared to the C and C+OHB groups. There was a decrease in maximum load of the DM group when compared to C group (p < 0,05). The DM+HBO group did not show statistical difference in comparison to the C group. In the other parameters there were no change. Conclusion: The DM reduced the maximum strength in the bone of diabetic rats. The DM+OHB group showed no difference compared to the C group.
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1. Introdução
A Diabetes Mellitus (DM) é uma doença endócrina crônica e sistêmica, a qual gera uma desordem metabólica, com alterações e complicações nos mais diversos sistemas do corpo humano. A DM possui uma grande prevalência, onde no ano de 2019 aproximadamente 463 milhões de pessoas lidam com a DM. Isto causa diversos gastos no sistema de saúde devido às complicações geradas pela DM, como a polineuropatia e úlceras crônicas. O estilo de vida atual tem favorecido o surgimento da DM, devido a um estilo de vida sedentário e dieta hipercalórica. Em virtude disto, a estimativa de que até 2030 este número aumentará para 578 milhões de pessoas (International Diabetes Federation, 2019).
A diabetes possui três tipos principais: a DM tipo I (DM1), a DM tipo 2 (DM2) e a DM gestacional. Há ainda um quarto tipo de DM causado por efeitos diversos como fármacos ou exposição a compostos químicos. A DM1 é causada por uma destruição autoimune das células ß pancreáticas. As células ß pancreáticas são responsáveis pela produção de insulina, gerando um aumento da glicose sérica a partir da depleção destas células. Já a DM2 é caracterizada pela incapacidade da célula em reconhecer a insulina, também denominado de resistência à insulina. Pelo fato das células não conseguirem captar a glicose, ocorre uma maior produção de insulina. As células ß pancreáticas com o tempo podem ser afetadas por tentar suprir a demanda, diminuindo a produção de insulina no longo prazo. Dentre os tipos de DM, os que têm maior prevalência são o tipo 1 e o tipo 2, visto que a DM1 ocorre principalmente por fatores genéticos e a DM2 por fatores genéticos e ambientais, como estilo de vida e alimentação (International Diabetes Federation, 2019).
A DM causa danos sistêmicos no corpo humano ao gerar altos níveis de glicose sérica, afetando estruturas importantes como coração e o sistema nervoso (DUNLAY et al., 2019; PAFILI et al., 2019). Entretanto estudos mais recentes vêm mostrando que a DM também afeta diretamente o sistema musculo esquelético. Desordens distintas tais como neuropatia, tendinopatia e osteopenia têm sido associados à hiperglicemia crônica. Além disso, a DM está bem estabelecida como sendo um fator de risco para a osteopenia e para osteoporose, aumentando o risco de fraturas em indivíduos diabéticos (HYGUM et al., 2019).
O colágeno é uma estrutura de grande importância para manter a resistência do osso, sua capacidade elástica e biomecânica preservadas. No osso, o colágeno
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do tipo I é o mais abundante, seguido pelo tipo III e IV. As pontes cruzadas de colágeno têm um papel determinante nos parâmetros biomecânicos do osso, onde é sabido que ligações com produtos finais de glicação avançada (AGE’s) afetam diretamente a estrutura colágena, diminuindo sua capacidade elástica. Além disso, ocorre um aumento na expressão das metaloproteínases, as quais são responsáveis por promover um aumento na degradação da matriz extracelular, o que dificulta o processo de renovação do colágeno (CAMPBELL et al., 2016)
A osteopenia diabética pode ser considerada resultado de um desequilíbrio complexo entre formação e degradação óssea (COE et al., 2011). A hiperglicemia aumenta a morte dos osteoblastos e altera sua produção, fazendo com que as células estromais da medula óssea se diferenciem em adipócitos ao invés de osteoblastos (COE et al., 2011). Com um menor número de osteoblastos, os osteoclastos geram uma maior taxa de degradação óssea, causando uma diminuição da massa óssea e do conteúdo mineral. Isto se reflete na mudança da conformação óssea descrita por Campbell et al (2017), onde o osso cortical deixa de ter um formato mais elíptico e assume um formato mais circular, levando à diminuição da capacidade de suportar cargas. A DM1 pode, por sua vez, causar uma interrupção precoce do desenvolvimento ósseo, tendo em vista que ela se manifesta no período da adolescência (International Diabetes Federation, 2019).
Devido a todas as alterações bioquímicas e estruturais causadas pela DM, o osso pode ter seus parâmetros biomecânicos reduzidos. Estudos recentes já apontam que a DM gera diminuição da força máxima e da rigidez, a qual é um indicador geral da qualidade óssea (BORTOLIN et al., 2015; KORRES et al., 2013). Pode-se afirmar que a DM torna o osso mais frágil e suscetível a fraturas.
Atualmente a Oxigenoterapia Hiperbárica (OHB) tem se destacado no meio clínico pelo seu potencial terapêutico (LÖNDAHL et al., 2011). A mesma age sobre diversas doenças e acometimentos como na cicatrização de feridas crônicas, recuperação de isquemia cerebral e pode, inclusive, acelerar a recuperação de fraturas (SUNKARI et al., 2015; YAMAMOTO e SUGIMOTO, 2016). A administração de oxigênio a 100% em uma pressão de 2,5 a 3 ATM pode reverter danos graves ao causar neovascularização, aumento da produção de fibroblastos, macrófagos, colágeno e aumento do efeito antibiótico, tendo o oxigênio como principal cofator (KANG, 2004).
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A OHB já se provou eficaz em aumentar a produção de fatores de crescimento autócrinos dos fibroblastos (KANG, 2004). A terapia também se mostrou capaz de acelerar o processo de regeneração óssea, estimulando a expressão de marcadores osteogênicos como a alcalino fosfatase, diminuindo a expressão de citocinas inflamatórias e aumentando a deposição de cálcio (CRAWFORD e XIAO, 2007; ROCHA et al., 2015). Todos estes fatores apontam para uma possível melhora da estrutura óssea de indivíduos diabéticos, colaborando para prevenção de complicações ósseas resultantes da DM.
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2. Justificativa
O risco de desenvolver osteoporose em pacientes com DM1 é muito maior que em pessoas normoglicêmicas. A osteopenia diabética possui grandes efeitos deletérios, que afetam desde a estrutura colágena do osso até sua biomecânica. Dessa maneira há a necessidade de melhor compreender a fisiopatologia da osteopenia diabética, bem como maneiras efetivas de se reverter ou amenizar seus efeitos deletérios e danos. Assim, a OHB tem se mostrado uma intervenção promissora para prevenção da osteopenia diabética já que é capaz de melhorar a vascularização do tecido, ter um efeito antibiótico e anti-inflamatório. Analisando pelo seu mecanismo de ação, há um grande potencial de haver uma diminuição dos efeitos deletérios causados pela osteopenia diabética.
Foi demonstrado que a OHB foi capaz de atuar positivamente em modelo experimental de lesão óssea com 12 semanas de DM induzida por estreptozotocina (KORRES et al., 2013; PEDERSEN et al., 2013). Tendo em vista que ainda existem poucos estudos com tempo experimental de 8 semanas de DM1 e com o osso sem lesão, faz-se necessário analisar os efeitos deletérios que a osteopenia diabética causa neste modelo de estudo e como a OHB age sob a ótica da biomecânica.
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3. Objetivos
Avaliar a eficácia da OHB sobre os parâmetros biomecânicos de força máxima, esforço em flexão e deformação na tíbia de ratos com DM1 induzida por estreptozotocina.
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4. METODOLOGIA
4.1. Desenho Experimental
Foram utilizados 27 ratos da linhagem Wistar, com 60 dias de idade, pesando cerca de 220-300g, provenientes do Biotério do Centro de Ciências da Saúde (CCS) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Os animais foram separados em quatro grupos:
- C (animais controle não submetidos à OHB), n = 7; - C+OHB (animais controle submetidos à OHB), n = 7; - DM (animais diabéticos não submetidos à OHB), n = 6; - DM+OHB (animais diabéticos submetidos à OHB), n = 7;
Previamente ao período experimental, os animais tiveram peso corporal e glicemia verificados, confirmando que eram semelhantes estatisticamente. Durante todo o experimento os animais permaneceram alojados em caixas de polipropileno (41 x 34 x 16 cm) providas de bebedouro e comedouro recebendo água e ração ad libitum, sendo alocados quatro animais por caixa, que foram mantidas em condições controladas de temperatura (24 ± 2 ºC) e de iluminação (ciclo de 12 h claro/ 12 h escuro).
Todos os procedimentos experimentais foram realizados de acordo com as diretrizes do conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA) e aprovados pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (CEUA-UFRN), sob protocolo de número 125.054/2018.
4.2. Indução da DM1 por estreptozotocina
Após jejum prévio de 12 horas, os animais dos grupos DM e DM+OHB foram anestesiados por inalação de gás isoflurano a 3% e receberam dose única de estreptozotocina (STZ, Sigma-Aldrich, St. Louis,USA) (40 mg/kg de peso corporal) dissolvida em tampão citrato 0,1M, pH 4,5, por meio de injeção intravenosa (veia peniana).
Os animais dos grupos C e C+OHB receberam a mesma dosagem de veículo (tampão citrato 0,1M) sem o composto diabetogênico (estreptozotocina). Este
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procedimento fez com que o estresse sofrido pelos animais normoglicêmicos fosse igual ao dos animais que foram manipulados para a indução da DM1.
Após uma semana, a glicemia foi mensurada por meio de amostra sanguínea retirada da veia caudal utilizando glicosímetro portátil Accu-Chek Advantage (Roche diagnostics, Indianapólis, IN, USA).
4.3. Tratamento com OHB
Os animais dos grupos que foram submetidos a OHB passaram por duas semanas de adaptação, ficando dentro da câmara aberta sem iniciar o protocolo. Após a semana de adaptação se iniciou o tratamento. Assim, ficaram alocados na câmara hiperbárica (Ecotec Equipamentos e Sistemas Ltda/ SP) por 60 min, durante 5 dias na semana, por 4 semanas, de acordo com adaptação do protocolo de Perng et al (2004). A pressão utilizada no interior da câmara de 3 atmosferas absolutas (ATA) num índice de 2 ATA/min e foram mantidos nessa pressão por 60 min durante uma semana. A câmara foi ventilada com 100% de O2 a um fluxo de 20 L/min a fim de minimizar acúmulo de CO2. A descompressão foi feita lentamente a uma taxa de 1 ATA/min, a fim de se evitar síndrome descompressiva. Os demais animais foram mantidos em temperatura ambiente.
4.4. Eutanásia e coleta das tíbias
Os animais passaram por jejum de 12 h antes da eutanásia. Previamente à eutanásia os animais tiveram seus pesos corporais verificados. Logo após, todos os grupos foram eutanasiados com dose letal de tiopental intraperitoneal (> 90 mg/kg de peso) associado à lidocaína (2%). Logo após foi feita a ressecção da tíbia direita para biomecânica e armazenada em gaze embebida em solução salina, armazenada a -80º, conforme descrito por Korres et al.
4.5. Análise Biomecânica
As tíbias foram descongeladas até chegarem em temperatura ambiente, logo após foram levadas para análise biomecânica. Foi utilizada uma máquina universal de ensaios (Instron modelo 3366) operando com célula de carga de 10 kN. As tíbias foram
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colocadas horizontalmente sob a armação com pontas redondas, a força foi aplicada por um pivô com ponta arredondada (Figura 1). O pivô teve uma taxa de deslocamento de 5 mm/min, sendo aplicada a força até ocorrer a fratura. Foram gerados os dados
de Força Máxima (N), Deformação (%) e Esforço em Flexão (MPa).
Figura 1. Máquina de ensaio biomecânico com o osso já posicionado.
4.6. Análise Estatística
Os dados inicialmente foram submetidos ao teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov. Os dados que apresentaram distribuição normal foram analisados a partir de seus valores de média ± desvio padrão por meio de uma análise de variância (ANOVA) com desdobramentos para cada tratamento e as diferenças significativas entre as médias foram analisadas por meio do teste de Tukey. Para as variáveis que não apresentaram distribuição normal foi utilizado o teste não paramétrico de Kruskal Wallis e o post hoc de Dunn’s. Foi adotado como significância estatística um p < 0,05 (5%). As análises foram feitas com o auxílio do programa SPSS (Versão 22; IBM) e os gráficos utilizando o Software Graphpad 8.
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5. Resultados
5.1 Peso corporal e glicemia
A tabela 1 resume os dados de peso e glicemia em jejum coletados ao final do experimento observou-se uma redução nos pesos corporais dos animais dos grupos DM, DM+OHB vs. C (p < 0,001), bem como no grupo C+OHB (p < 0,01).
Em todo o período após indução do DM nos grupos DM e DM+OHB, observou-se a preobservou-sença de poliúria, polifagia e polidipsia em todos os animais. A glicemia sérica ao final do experimento foi aumentada nos grupos diabéticos em relação aos controles (DM e DM+OHB vs. C e C+OHB, p < 0,0001).
Tabela 1. Efeitos da Diabetes e da OHB sobre o peso corporal e glicemia
C C+OHB DM DM+OHB Peso Corporal (g) 340,90±38,6 289,57±16,17** 192,50±27,00***# 195,75±31,00***# Glicemia (mg/dL) 165,90±46,17 129,57±18,40 628,50±52,31***# 653,50±73,58***# *** p < 0.0001 vs. C; ** p < 0.01 vs. C; * p < 0.05 vs. C; # p < 0.0001 vs. COHB; ## p < 0.01 vs. COHB. 5.2 Análise Biomecânica
Os dados sobre a análise biomecânica estão evidenciados na Figura 2. Os grupos apresentaram valores similares nas análises de força máxima (N), deformação (%) e esforço em Flexão (MPa). A carga máxima (figura 2A) no grupo C foi de 62,31 N, enquanto no grupo DM houve uma redução para 48,77 N. Isto revelou uma diferença estatística (p < 0,05). Os grupos C+OHB e DM+OHB não obtiveram diferença estatística com relação ao grupo C e entre si (p > 0,05).
Com relação a deformação e esforço em flexão (Figura 2B e 2C) não houve diferença estatística entre os grupos (p > 0,05).
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Figura 2. Efeitos da DM e da OHB sobre a biomecânica do osso. (A) Força Máxima (N), (B) Deformação (%), (C) Esforço em flexão (MPa), (D) Distensão (mm). Os dados são evidenciados em média± desvio padrão. *p < 0,05 vs. C.
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6. Discussão
Conforme esperado, os animais dos grupos DM e DM+OHB apresentaram sinais clássicos da DM1 que caracterizam devidamente o modelo experimental: perda ponderal e hiperglicemia em comparação com os grupos C e C+OHB (p < 0,001). Também foram observados polifagia, polidipsia, poliúria.
Este estudo corrobora com os achados na literatura de que a DM1 gera uma diminuição da força máxima no osso dos animais, como pode-se observar no grupo DM (BORTOLIN et al., 2015; HENRIQUE et al., 2018). Vale ressaltar que a força máxima é a carga máxima que a estrutura pode suportar antes da quebra, sendo reflexo da integridade da estrutura colágena e densidade mineral óssea. Não se evidenciarem alterações em outros parâmetros biomecânicos, os quais refletem o quanto a estrutura pode suportar tensão em flexão e deformar antes da falha. É importante destacar que a maior parte dos estudos os quais avaliam osso e DM1 utilizam um período experimental de 10 a 12 semanas (NYMAN et al., 2011), enquanto o presente estudo traz um período experimental de 8 semanas similar ao descrito por Korres et al, 2013. Corroborando com o fato de que os efeitos deletérios da DM1 vem após um período maior de indução, onde as alterações biomoleculares que ocorrem começam refletir-se em alterações biomecânicas (COE et al., 2011; LEKKALA et al., 2019; SAITO e MARUMO, 2010).
O tratamento realizado neste estudo consistiu na aplicação da OHB por 4 semanas, 5 dias por semana por 60 minutos, com 100% de O2, com uma pressão de 3 atm, nos grupos C+OHB e DM+OHB, onde em outros estudos o tempo de aplicação é de 60 a 90 minutos, bem como a pressão varia de 2 a 3 atm. Sabe-se que a OHB tem um efeito benéfico para a recuperação e reparação óssea, de acordo com o que já se encontra descrito na literatura (HENRIQUE et al., 2018; PEDERSEN et al., 2013; ROCHA et al., 2015) e traz efeitos benéficos para reparação óssea inclusive em ratos diabéticos e ossos alveolares humanos em cultura (CRAWFORD e XIAO, 2007).
A DM gerou uma alteração da estrutura óssea, afetando diretamente na sua capacidade de resistir a forças, a OHB por sua vez, não foi capaz de evitar estes efeitos deletérios. A DM gerou diferença estatística em relação ao controle, entretanto vale ressaltar que o grupo DM+OHB não obteve diferença estatística com relação ao grupo C.
Este estudo vem trazer novas perspectivas acerca da biomecânica do osso. É provável que o tempo seja um fator determinante para verificarem-se alterações
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biomecânicas e estruturais no osso de animais diabéticos, induzidos por STZ. Grande parte dos estudos já descritos na literatura trazem alterações na biomecânica óssea e estrutura morfológica em virtude da DM1. Ocorre uma alteração da estrutura colágena presente no osso, pelo fato de aumentar a quantidade de AGE’s devido hiperglicemia. Há uma mudança na conformação óssea e diminuição da taxa de síntese óssea. Todos estes fatores afetam diretamente a qualidade do osso de animais com hiperglicemia crônica, isto é responsável por aumentar a fragilidade óssea e o risco de fraturas em indivíduos diabéticos, principalmente os com DM1 em idades mais avançadas. (BORTOLIN et al., 2015; CAMPBELL e TIWARI e PICKE et al., 2016).
A maior parte dos estudos de ossos diabéticos tratados com OHB analisam o osso com uma fratura. O presente estudo não realizou lesão óssea para analisar o processo de reparo ósseo em animais diabéticos. Nosso modelo experimental buscou realizar uma análise biomecânica do osso íntegro afetado somente pela DM e verificar como a OHB atua nestas condições. Verificou-se que a OHB exerce não teve grande eficácia em evitar os efeitos deletérios na força máxima do osso de ratos com DM1, se tratando de um curto tempo de DM e sem lesão associada.
Tendo em vista o panorama atual do manejo da DM1, o osso ainda é uma estrutura negligenciada no tratamento geral da diabetes, mesmo sendo sabido que a mesma afeta a formação óssea e sua estrutura micro e macro molecular, para tal a OHB vem surgindo como um meio de auxiliar o reparo de lesões e diminuir os efeitos deletérios causados pela DM1. O presente estudo traz os efeitos deletérios da DM em ossos de ratos com o tempo de indução de 8 semanas, analisando a ação da DM1 a curto prazo. Analisando também a eficácia da OHB em evitar o aumento da fragilidade óssea. As perspectivas futuras são de se avaliar histologicamente os ossos, bem como os marcadores séricos de remodelamento ósseo para se compreender com maior clareza o que ocorre nas semanas iniciais de indução da DM1 e entender mais afundo quais alterações micromoleculares e bioquímicas a OHB é capaz de fazer.
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7. Conclusão
Em síntese, os achados revelam que a DM é capaz de diminuir a força máxima do osso, mesmo com apenas 8 semanas de indução. A OHB não exerceu efeito sobre a diminuição da força, porém talvez devido ao tempo experimental, não pôde provocar maiores resultados. Como este foi um dos primeiros estudos com este delineamento experimental, há a necessidade de realizar análises histomorfométricas e bioquímicas para verificar-se mais afundo os efeitos da DM a curto prazo no osso e a ação da OHB durante este período.
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Referências
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