Long-term resveratrol administration improves diabetes-induced pancreatic oxidative stress, inflammatory status, and ß cell function in male rats

Abstract Diabetes is a metabolic disorder caused by insulin resistance or a defect in the pancreatic beta cells in insulin secretion. The aim of this study was to evaluate the possible effectiveness of long-term administration of resveratrol on inflammatory and oxidative stress markers in the pancreatic tissue of diabetic rats. Male Wistar rats (n = 24) were randomly divided into four groups of six animals, namely a healthy group, a healthy group receiving resveratrol, a diabetic control group, and a diabetic group receiving resveratrol. Diabetes was induced by single dose injection of streptozotocin (50 mg/kg; ip), 15 min after injection of nicotinamide (110 mg/kg; ip). Resveratrol was also administered by gavage (5 mg/kg/day) for 4 months. Administration of resveratrol alleviated hyperglycemia, weight loss and pancreatic ß cell function measured by HOMA-ß. Resveratrol improved oxidative stress (nitrate/nitrite, 8-isoprostane and glutathione) and proinflammatory markers (tumor necrosis factor α, cyclooxygenase 2, interleukin 6 and nuclear factor kappa B) in the pancreatic tissue of diabetic rats. Resveratrol administration had no significant effect on the activity of superoxide dismutase and catalase enzyme. These observations indicate that resveratrol administration may be effective as a beneficial factor in improving pancreatic function and reducing the complications of diabetes

Testosterone and Voluntary Exercise, Alone or Together Increase Cardiac Activation of AKT and ERK1/2 in Diabetic Rats / Testosterona e Exercício Voluntário, Individualmente ou em Conjunto, Aumentam a Ativação Cardíaca de AKT e ERK1/2 em Ratos Diabéticos

Abstract Background: Impaired angiogenesis in cardiac tissue is a major complication of diabetes. Protein kinase B (AKT) and extracellular signal regulated kinase (ERK) signaling pathways play important role during capillary-like network formation in angiogenesis process. Objectives: To determine the effects of testosterone and voluntary exercise on levels of vascularity, phosphorylated Akt (P- AKT) and phosphorylated ERK (P-ERK) in heart tissue of diabetic and castrated diabetic rats. Methods: Type I diabetes was induced by i.p injection of 50 mg/kg of streptozotocin in animals. After 42 days of treatment with testosterone (2mg/kg/day) or voluntary exercise alone or in combination, heart tissue samples were collected and used for histological evaluation and determination of P-AKT and P-ERK levels by ELISA method. Results: Our results showed that either testosterone or exercise increased capillarity, P-AKT, and P-ERK levels in the heart of diabetic rats. Treatment of diabetic rats with testosterone and exercise had a synergistic effect on capillarity, P-AKT, and P-ERK levels in heart. Furthermore, in the castrated diabetes group, capillarity, P-AKT, and P-ERK levels significantly decreased in the heart, whereas either testosterone treatment or exercise training reversed these effects. Also, simultaneous treatment of castrated diabetic rats with testosterone and exercise had an additive effect on P-AKT and P-ERK levels. Conclusion: Our findings suggest that testosterone and exercise alone or together can increase angiogenesis in the heart of diabetic and castrated diabetic rats. The proangiogenesis effects of testosterone and exercise are associated with the enhanced activation of AKT and ERK1/2 in heart tissue.

Resumo Fundamento: Angiogênese prejudicada em tecido cardíaco é uma das principais complicações das diabetes. As vias de sinalização da proteína-quinase B (AKT) e a quinase regulada por sinal extracelular (ERK) exercem um importante papel durante a formação de uma rede similar à capilar no processo de angiogênese. Objetivos: Determinar os efeitos da testosterona e exercícios voluntários sobre os níveis de vascularidade, AKT fosforilada (P- AKT) e ERK fosforilada (P-ERK) sobre o tecido cardíaco de ratos diabéticos e castrados diabéticos. Métodos: A diabetes tipo 1 foi induzida através de injeção intraperitoneal de 50 mg/kg de estreptozotocina em animais. Após 42 dias de tratamento com testosterona (2mg/kg/dia) ou exercícios voluntários, individualmente ou em conjunto, as amostras de tecidos cardíacos foram coletadas e usadas para avaliação histológica e determinação de níveis de P-AKT e P-ERK através do método ELISA. Resultados: Os nossos resultados mostraram que a testosterona ou os exercícios aumentaram a capilaridade, os níveis de P-AKT, e P-ERK nos corações de ratos diabéticos. O tratamento de ratos diabéticos com testosterona e exercícios obteve um efeito sinérgico sobre a capilaridade, níveis de P-AKT, e P-ERK no coração. Além disto, na capilaridade do grupo diabético castrado, os níveis de P-AKT e P-ERK diminuíram significativamente no coração, ao passo que o tratamento com testosterona ou o treinamento com exercícios reverteu tais efeitos. O tratamento simultâneo de ratos diabéticos castrados com testosterona e exercícios obteve um efeito aditivo sobre os níveis de P-AKT e P-ERK. Conclusão: Nossas descobertas sugerem que a testosterona e exercícios, em conjunto ou individualmente, podem aumentar a angiogênese nos corações de ratos diabéticos e castrados diabéticos. Os efeitos favoráveis à angiogênese da testosterona e dos exercícios estão associados à ativação reforçada de AKT e ERK1/2 no tecido cardíaco.

Effect of Fetal Hypothyroidism on Cardiac Myosin Heavy Chain Expression in Male Rats / O Efeito de Hipotireoidismo Fetal na Expressão da Miosina Cardíaca de Cadeia Pesada em Ratos Macho

Abstract Background: Thyroid hormone deficiency during fetal life could affect the cardiac function in later life. The mechanism underlying this action in fetal hypothyroidism (FH) in rats has not been elucidated thus far. Objective: The aim of this study is to evaluation the effect of FH on cardiac function in male rats and to determine the contribution of α-myosin heavy chain (MHC) and β-MHC isoforms. Methods: Six pregnant female rats were randomly divided into two groups: The hypothyroid group received water containing 6-propyl-2-thiouracil during gestation and the controls consumed tap water. The offspring of the rats were tested in adulthood. Hearts from the FH and control rats were isolated and perfused with langendroff setup for measuring hemodynamic parameters; also, the heart mRNA expressions of α- MHC and β-MHC were measured by qPCR. Results: Baseline LVDP (74.0 ± 3.1 vs. 92.5 ± 3.2 mmHg, p < 0.05) and heart rate (217 ± 11 vs. 273 ± 6 beat/min, p < 0.05) were lower in the FH rats than controls. Also, these results showed the same significance in ±dp/dt. In the FH rats, β-MHC expression was higher (201%) and α- MHC expression was lower (47%) than control. Conclusion: Thyroid hormone deficiency during fetal life could attenuate normal cardiac functions in adult rats, an effect at least in part due to the increased expression of β-MHC to α- MHC ratio in the heart.

Resumo Fundamento: Deficiência de hormônio da tireoide durante vida fetal pode afetar a função cardíaca no futuro. O mecanismo subjacente dessa ação em hipotireoidismo fetal (HF) em ratos ainda não tem explicação. Objetivo: O objetivo desse estudo é avaliar o efeito de HF na função cardíaca em ratos macho e determinar a contribuição da α-miosina de cadeia pesada (α-MCP) e de isoformas β-MCP. Métodos: Seis ratos fêmea gestantes foram aleatoriamente divididas em dois grupos. O grupo do hipotireoidismo recebeu água contendo 6-propil-2-tiouracil durante a gestação, e os ratos no grupo de controle receberam água de torneira. Os filhotes dos ratos foram testados quando atingiram idade adulta. O coração dos ratos HF e controle foram isolados e submetidos a perfusão pelo método de Langendorff para medição de parâmetros hemodinâmicos. Também foram medidas as expressões de mRNA do coração de α-MCP e β-MCP por qPCR. Resultados: PVED de base (74,0 ± 3,1 vs. 92,5 ± 3,2 mmHg, p < 0,05) e pressão arterial (217 ± 11 vs. 273 ± 6 batidas/min, p < 0,05) mostraram-se mais baixas em ratos HF do que em ratos controle. Além disso, esses resultados mostraram a mesma significância em ±dp/dt. Em ratos HF, a expressão de β-MCP foi mais alta (201%) e a de α-MCP foi mais baixa (47%) do que em ratos controle. Conclusão: Deficiência de hormônio da tireoide durante a vida fetal pode enfraquecer funções cardíacas normais em ratos adultos, efeito devido em parte à expressão aumentada de β-MCP em relação a α-MCP no coração.