¿Los protocolos experimentales son un símil real de la diabetes humana? / Are experimental protocols an authentic simile of human diabetes?

Resumen Para el estudio de la diabetes se dispone de diversas estrategias metodológicas en modelos animales, tales como, técnicas quirúrgicas, modificaciones dietéticas, incluso manipulación genética y la administración de fármacos específicos, por su toxicidad. En animales, la diabetes experimental se logra con el uso de fármacos, como la aloxana o la estreptozotocina, los cuales producen daño irreversible en las células β-pancreáticas, aunque causan una alta mortalidad, debido a la cetosis asociada al daño agudo de estas células pancreáticas. El objetivo de este trabajo fue analizar los protocolos farmacológicos y otras estrategias disponibles, para determinar si la diabetes experimental realmente emula la diabetes humana. La diabetes es un proceso progresivo y crónico, en el que la mayor parte de las alteraciones clínicas son consecuencia, en el largo plazo, de alteraciones micro y macrovasculares. Por ello, es conveniente diferenciar entre los efectos de una hiperglucemia aguda, con aquellos que se observan cuando la hiperglucemia se prolonga a lo largo del tiempo, a fin de establecer analogías, entre el modelo experimental animal, con el síndrome diabético humano, mediante datos de laboratorio y de tipo clínico, de uso habitual en el diagnóstico y manejo de la diabetes humana.

Abstract For the study of diabetes, several methodological strategies use animal models. Such methodologies involve surgical techniques, diet modifications, some genetic manipulations and specific toxic drugs. The experimental production of diabetes in animal models use the administration of alloxan or streptozotocin and these drugs produce irreversible damage to pancreatic β-cells. However, its use is associated to a ketosis high mortality rate due to the acute damage of pancreatic cells. The aim of this review consisted in the analysis of the pharmacological diabetes production protocols as well as other available strategies, in order to elucidate which is potentially the ideal protocol that emulates human diabetes. Diabetes is a progressive and chronic process, in which most of the clinical alterations are a long-term consequence of micro and macrovascular alterations. Therefore, it is convenient to establish a difference between the effects of acute hyperglycemia, with those effects observable when hyperglycemia is present over the long-term in order to reach enough analogies between the animal experimental model with the human diabetes syndrome, through the use of laboratory and clinical indicators commonly employed for the diagnoses and management of human diabetes.

A insulina regula as vias de sinalização induzidas por LPS em macrófagos derivados de medula óssea / Insulin regulates LPS-induced signaling pathways in macrophages derived from bone marrow

Pacientes diabéticos apresentam alterações no sistema imunológico que promovem, em parte, maior suscetibilidade de infecções bacterianas. O tratamento com insulina melhora a sobrevida e reduz o número de infecções recidivas no paciente com diabetes mellitus do tipo 1 (DM1). Pouco se sabe sobre os efeitos do diabetes e a ação da insulina nos macrófagos. Neste trabalho, investigamos a proteína fosfatidilinositol-3-quinase (PI3K), proteína quinase B (Akt) e as quinases ativadas por mitógenos (MAPK) em macrófagos derivados de medula óssea (BMDM) e sua participação no estímulo por lipopolissacarídeo (LPS) na presença ou não do tratamento com insulina através da secreção dos mediadores inflamatórios fator de necrose tumoral (TNF)-α, interleucina (IL)-6 e IL-10. Observamos que os BMDM de animais com DM1 apresentam aumento da expressão da subunidade catalítica PI3K p110alpha com redução na subunidade reguladora PI3K p55 e maior expressão da fosforilação das proteínas Akt (Serina-473 e Treonina-308), quinase regulada por sinal extracelular (ERK) 1/2 e quinase ativada por estresse/quinase Jun-amino-terminal (SAPK/JNK) MAPK. Observou-se alteração na concentração das citocinas TNF-α, IL-6 e IL-10 no sobrenadante da cultura de BMDM dos animais diabéticos após estímulo com LPS, menor taxa de metabolismo mitocondrial, no entanto, sem resultar em morte celular, tampouco na expressão do receptor do tipo Toll 4 na membrana celular. Já o reestímulo destas células com LPS promoveu aumento na concentração de TNF-α sem alteração das demais citocinas. Além disto, o tratamento com insulina, simultaneamente ao estímulo com LPS, dos BMDM oriundos de animais diabéticos aumentou a concentração de TNF-α, IL-6, da fosforilação de p38, ERK 1/2 e SAPK/JNK MAPK, PI3K p55 e da Akt (Serina-473), o que não ocorreu nos BMDM dos animais não diabéticos sob a mesma condição. Este efeito foi abolido pela inibição farmacológica da PI3K e da ERK 1/2, resultando em novo aumento da concentração de TNF-α e IL-6. A análise conjunta destes resultados indica que a insulina, através da modulação das vias PI3K, Akt, ERK 1/2 e SAPK/JNK, amplifica o aumento da concentração de TNF-α e IL-6 sob estímulo com LPS

Diabetic patients present alterations in the immune system that promote in part a greater susceptibility of bacterial infections. Insulin treatment improves survival and reduces the number of recurrent infections in patients with type 1 diabetes mellitus (DM1). Little is known about the effects of diabetes and the action of insulin on macrophages. In this work we investigated the phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) / protein kinase B (Akt) and mitogen-activated kinase (MAPK) proteins in bone marrow-derived macrophages (BMDM) and their participation in lipopolysaccharide (LPS) or treatment with insulin through the secretion of inflammatory mediators tumor necrosis factor (TNF) -α, interleukin (IL) -6 and IL-10. We observed that BMDM of animals with DM1 increased PI3K p110alpha catalytic subunit expression with a reduction in the PI3K p55 regulatory subunit and increased expression of the phosphorylation of the Akt (Serine-473 and Threonine-308), extracellular signal regulated kinase (ERK) 1/2 and Jun-amino-terminal stress-kinase / kinase (SAPK / JNK) MAPK. Changes in the concentration of TNF-α, IL-6 and IL-10 cytokines in the supernatant of the BMDM culture of diabetic animals after stimulation with LPS were observed, possibly due to a lower rate of mitochondrial metabolism, however, without resulting in cell death , so little in the expression of the Toll 4 receptor on the cell membrane. The re-stimulation of these cells with LPS promoted an increase in TNF-α concentration without alteration of the other cytokines. In addition, insulin and simultaneously LPS stimulation of BMDM from diabetic animals increased the concentration of TNF-α, IL-6, phosphorylation of p38, ERK 1/2 and SAPK / JNK MAPK, PI3K p55 and Akt (Serine-473), which did not occur in the BMDM of non-diabetic animals under the same condition. This effect was abolished by pharmacological inhibition of PI3K and ERK 1/2, resulting in a further increase in the concentration of TNF-α and IL-6. The analysis of these results indicate that insulin by modulating the PI3K, Akt, ERK 1/2 and SAPK / JNK pathways amplifies the concentration levels of TNF-α and IL-6 under stimulation with LPS

Efeitos do exercicio agudo sobre biomarcadores sericos de ratos diabeticos / The effects of acute exercise on serum biomarkers in diabetics rats / Efectos del ejercicio agudo sobre biomarcadores de suero em ratones diabeticos

INTRODUÇÃO: As respostas ao exercício agudo dos biomarcadores, como a fosfatase alcalina (FA) e a creatina quinase (CK) séricas têm sido pouco investigadas em ratos diabéticos. OBJETIVOS: Verificar os efeitos do exercício físico aeróbio agudo sobre as concentrações de CK e FA, bem como, avaliar o estado hídrico em ratos diabéticos experimentais. MATERIAIS E MÉTODOS Foram utilizados ratos Wistar machos, adultos jovens, distribuídos em dois grupos: diabéticos (DA) e controles (CA). O diabetes foi induzido por meio da administração de aloxana monoidratado Sigma(r) (32 mg/kg de peso corporal). Duas semanas após confirmação do diabetes, ambos os grupos foram submetidos a uma sessão aguda de natação por 30 min, com carga aeróbia (4,5 % do peso corporal). Foram avaliados: glicose, hematócrito, CK, FA, albumina e a cinética de lactato durante o exercício por meio de coletas 25 µL de sangue da cauda dos animais, nos minutos 0, 10, 20 e 30 de exercício. RESULTADOS: ANOVA de dois fatores para medidas repetidas e o teste post hoc de Tukey apontaram diminuição significativa dos valores de glicemia após o exercício para o grupo DA, aumento significativo de CK pós-exercício para o grupo DA, aumento significativo de hematócrito para ambos os grupos após exercício e manutenção da FA após exercício para o grupo DA. CONCLUSÃO: O exercício agudo aeróbio foi eficiente no controle dos níveis glicêmicos de ratos diabéticos. Entretanto, deve ser aplicado com cautela, pois induziu altos valores de CK, sugerindo possíveis lesões teciduais. .

INTRODUCTION: The responses to acute exercise on biomarkers, such as alkaline phosphatase (ALP) and creatine kinase (CK) serum levels have been little investigated in diabetic rats. OBJECTIVES: To investigate the effects of acute aerobic exercise on the concentrations of CK and ALP as well as evaluating the hydration status in diabetic rats. MATERIALS AND METHODS: Were used male Wistar rats, young adults, divided into two groups: diabetic (DA) and controls (CA). The diabetes was induced in the rats by administration of alloxan monohydrate Sigma(r) (32 mg/kg body weight). Two weeks after confirmation of diabetes, both groups were subjected to an acute swim session for 30 min, with aerobic load (4.5% body weight). Glucose, hematocrit, CK, ALP, albumin and lactate kinetics during exercise were evaluated by collecting 25µL of blood from the tail of the animals in minutes 0, 10, 20 and 30 of exercise. RESULTS: Two-way ANOVA for repeated measures and post hoc Tukey test showed significant decrease of glycemia after exercise for the DA group, significant increase in CK after exercise for the DA group, significant increase in hematocrit for both groups after exercise and maintenance of ALP after exercise for the DA group. CONCLUSION: The acute aerobic exercise was effective in controlling glucose levels in diabetic rats. However, it should be applied with caution, because it induced high CK values, suggesting possible tissue damage. .

INTRODUCCIÓN: Las respuestas al ejercicio agudo de los biomarcadores, como la fosfatasa alcalina (FA) y la creatina quinasa (CK) séricas han sido poco investigadas en ratones diabéticos. OBJETIVOS: Verificar los efectos del ejercicio físico aeróbico agudo sobre las concentraciones de CK y FA, bien como evaluar el estado hídrico en ratones diabéticos experimentales. MATERIALES Y MÉTODOS: Fueron utilizados ratones Wistar machos, adultos jóvenes, distribuidos en dos grupos: diabéticos (DA) y controles (CA). La diabetes fue inducida por medio de la administración de aloxana monohidratado Sigma(r) (32 mg/kg de peso corporal). Dos semanas después de la confirmación de la diabetes, ambos grupos fueron sometidos a una sesión aguda de natación por 30 minutos, con carga aeróbica (4,5% del peso corporal). Fueron evaluados: Glucosa, hematocrito, CK, FA, albumina y La cinética de lactato durante el ejercicio por medio de colectas de 25 µL de sangre de la cola de los animales, en los minutos 0, 10, 20 y 30 de ejercicio. RESULTADOS: ANOVA de dos factores para medidas repetidas y el test post hoc de Tukey apuntaron disminución significativa de los valores de glicemia después del ejercicio para el grupo DA, aumento significativo de CK después del ejercicio para el grupo DA, aumento significativo de hematocrito para ambos grupos después del ejercicio y mantenimiento de la FA después del ejercicio para el grupo DA. CONCLUSIÓN: El ejercicio agudo aeróbico fue eficiente en el control de los niveles glicémicos de ratones diabéticos. Entretanto, debe ser aplicado con cautela, pues indujo altos valores de CK, sugiriendo posibles lesiones tisulares. .

Anti-hiperglycemic effect of Quassia amara (Simaroubaceae) in normal and diabetic rats / Efeito anti-hiperglicêmico de Quassia amara (Simaroubaceae) em ratos normais e diabéticos

The anti-hyperglycemic effect of wood powder of Quassia amara (QA) was evaluated in normal and in alloxan diabetes-induced rats. After a 12 h fast and glycemic check, the animals were orally given 0.9% of saline (control group), metformin (500 mg/kg) or QA (200 mg/kg) and, 30 minutes later, they received an oral glucose dose (1g/kg). The blood glucose level was measured after 30, 60, 90 and 120 minutes. From the oral glucose dose, QA showed anti-hyperglycemic effects, similar to metformin, only in the diabetic animals (p<0.01) when compared to the control group. Although the anti-hyperglycemic mechanism of action of QA was not investigated, a mechanism similar to metformin can be suggested, since both presented similar results for the conditions tested, that is, normal and diabetic rats. It is believed that the use of QA in diabetics could help to control the blood glucose levels and be useful as an alternative therapy.

O efeito anti-hiperglicemiante do pó do lenho de Quassia amara (QA) foi avaliado em ratos normais e diabéticos aloxana induzidos. Após jejum de 12 horas e verificação da glicemia, os animais receberam administração oral de salina 0.9% (grupo controle), metformina (500 mg/kg) ou QA (200 mg/kg) e 30 minutos depois carga oral de glicose (1g/kg). A glicemia foi medida nos próximos 30, 60, 90 e 120 minutos. A partir da carga oral de glicose, a QA mostrou efeito anti-hiperglicemiante, similar a metformina, somente nos animais diabéticos (p<0.01) quando comparados ao grupo controle. Embora o mecanismo de ação anti-hiperglicemiante da QA não tenha sido investigado, podemos sugerir um mecanismo semelhante à metformina, visto que ambos apresentaram resultados similares nas duas condições testadas, ou seja, animais normais e diabéticos. Acredita-se que o uso de QA, em diabéticos, possa auxiliar no controle da glicemia e servir como terapia alternativa.

Efeito do composto "mais vida" na ativação de macrófagos de ratos diabéticos / Effects of "mais vida", a commercial natural mix, on the activation of macrophages from diabetic rats

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade funcional de macrófagos de ratos diabéticos, através da liberação do ânion superóxido, na presença do composto "mais vida". Os animais foram divididos em dois grupos, controle (N=20) e diabético (N=20). Avaliou-se a glicemia, massa corpórea e a liberação de superóxido pelos macrófagos de baço de ratos. O composto "mais vida" foi obtido através da mistura de extratos de sete plantas, sendo Orbignia martiana Rodr., Tabebuia avellanedae L.G., Arctium lappa L., Rosa centifolia L., Maytenus ilicifolia Mart., Vernonia condensata Baker e Thuja occidentalis L. Observou-se que glicemia foi maior no grupo diabético. A liberação espontânea do ânion superóxido pelos macrófagos foi menor no grupo diabético. O composto "mais vida", independente dos níveis glicêmicos, aumentou a liberação de superóxido dos macrófagos. Quando as células foram estimuladas pelos extratos vegetais isolados, também houve aumento na liberação do ânion superóxido pelos macrófagos em ambos os grupos. As maiores liberações de superóxido ocorreram quando os macrófagos foram estimulados pela Thuja occidentalis L., Rosa centifolia L., Tabebuia avellanedae L.G. e Maytenus ilicifolia Mart. Estes dados sugerem que a ativação de macrófagos pelo composto "mais vida" pode representar um mecanismo alternativo de defesa para infecções em indivíduos diabéticos.

This study investigated the effects of "mais vida", a commercial natural mix, on macrophages functional activity as evaluated by the superoxide release in diabetic rats. The animals were divided into two groups, control (N = 20) and diabetic (N = 20). This was achieved by determining blood glucose weight and the superoxide released by spleen macrophages. The "mais vida" mix was obtained by the combination of extracts from seven medicinal species, which were: Orbignia martiana Rodr., Tabebuia avellanedae L.G., Arctium lappa L., Rosa centifolia L., Maytenus ilicifolia Mart., Vernonia condensata Baker and Thuja occidentalis L. Blood glucose levels were significantly higher (p<0.05) in the diabetic group, as compared to blood glucose levels in the control group. Superoxide levels in macrophages isolated from normoglycemic rats were higher than those obtained from diabetic animals. The "mais vida" mix, independently of glycemic status, increased significantly the superoxide release in the macrophages. Each extract by itself also increased the superoxide release by phagocytes in the macrophages in both groups. The largest superoxide release occurred when the phagocytes were stimulated by Thuja occidentalis L., Rosa centifolia L., Tabebuia avellanedae L.G. and Maytenus ilicifolia Mart. In addition, the activation of macrophages by the "mais vida" mix may represent an additional protection mechanism for diabetic individuals against infections.

Modelo de estudo da motilidade gastrointestinal utilizando a eletromiografia (EMG) e a biosusceptometria AC (BAC) em ratos normais, desnutridos e diabéticos induzidas pela aloxana / Model study of gastrointestinal motility using electromyography (EMG) and biosusceptometria AC (BAC) in normal rats, food restrition and alloxan induced diabetic

O objetivo desse trabalho foi desenvolver um modelo experimental de análise da motilidade do Trato gastrointestinal (TGI) com potencialidades para caracterizar a atividade elétrica e mecânica do estômago e do cólon de ratos normais, diabéticos induzidos pela aloxana e desnutridos, por restrição alimentar, utilizando a eletromiografia (EMG) e a biosusceptometria AC (BAC). Ratos adultos, machos, da linhagem Wistar foram distribuídos, por sorteio, em três grupos experimentais pareados: Grupo controle - constituído de 20 animais normais, sadios, não diabéticos; Grupo diabético - constituído de 20 animais diabéticos induzidos pela aloxana, não tratados; Grupo desnutrido - constituído de 20 animais desnutridos por restrição alimentar. Cada um destes três grupos experimentais foi subdividido, por sorteio, em dois subgrupos de ratos, compostos por 10 animais cada um, para serem avaliados e sacrificados em 2 momentos distintos do experimento, 1 mês e 6 meses de seguimento. As cirurgias de implantação do conjunto eletrodo/marcador magnético na serosa gástrica e do cólon, para obtenção dos registros elétricos e mecânicos, foram realizadas respectivamente após 1 mês e 6 meses de seguimento normal, diabético e de desnutrição...

The objective of this study was to develop an experimental model for analyzing the motility of the gastrointestinal tract (TGI) with potential to characterize the electrical and mechanical activity of stomach and colon of normal rats, alloxan induced diabetic and undernourished by food restriction, using electromyography (EMG) and biosusceptometry AC (BAC). Adult male rats, lineage Wistar, were divided by sorting into three groups matched: Control group - consisting of 20 normal animals were healthy, nondiabetic; diabetic group - consisting of 20 rats with alloxan induced diabetic untreated; Malnourished group - consisting of 20 malnourished rats by dietary restriction. Each of these three groups was divided by sort into two subgroups of rats, consisting of 10 animals each to be evaluated and sacrificed at two different times of the experiment, 1 month and 6 months of follow up...

Análise da expressão de citocinas e dos receptores RAGE no periodonto de ratos diabéticos / Cytokine and RAGE receptor expression analyses in periodontium of diabetic rats

As doenças periodontais (DPs) são alterações inflamatórias crônicas que acometem os tecidos de sustentação do órgão dental. A presença do diabetes é refletida em maior severidade e prevalência das DPs tanto em humanos quanto em modelos experimentais. Contudo, os mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade permanecem pouco conhecidos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o número de células marcadas por imunohistoquímica para TNF- , IL-1 , IL-6, RANKL, MMP-2, MMP-9 e para os receptores RAGE na doença periodontal experimental decorrente da indução do diabetes em ratos. Inicialmente, os ratos (n=25) foram submetidos à indução do diabetes através de administração endovenosa de aloxana (42mg/kg) e, juntamente com o grupo controle (n=25), acompanhados por 1, 3, 6, 9 e 12 meses. Em seguida, as hemimandíbulas foram coletadas e submetidas aos procedimentos de imunohistoquímica. Os resultados revelam que a presença do diabetes resulta em alterações significativas no número de células imunomarcadas para diferentes mediadores do processo inflamatório. Nos animais diabéticos, foi observado aumento estatisticamente significativo (p<0,05 ANOVA) no número de células imunomarcadas para TNF- (6 e12 meses), IL-1 (12 meses), IL-6 (9 e 12 meses), RANKL (9 meses) e para os receptores RAGE (6, 9 e 12 meses). Não foram observadas diferenças em relação ao número de células imunomarcadas para MMP-2 e MMP-9 entre os grupos controle e experimental, apesar da tendência a aumento no número de células MMP-9+ nos ratos após 12 meses da indução do diabetes (p>0,05 ANOVA). Assim, a desregulação na expressão de citocinas inflamatórias e fatores osteoclastogênicos parece ser um dos mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade das doenças periodontais em decorrência do diabetes.

Periodontal diseases (PD) are chronic inflammatory diseases leading the destruction of connective tissue and alveolar bone supporting the teeth. The establishment of diabetes increases PD prevalence and severity in humans and experimental model. However, biological mechanisms regarding to increase of prevalence and severity remains poorly known. The aim of this study was to evaluate the number of immuno-staining cells to TNF- IL-1 , IL-6, MMP-2, MMP-9, RANKL and RAGE receptors in experimental periodontal disease in diabetic rats. Diabetes was induced in Wistar rats (n=25) by endovenous administration of 42 mg/kg of alloxan, and together with control animals (n=25), were analyzed at 1, 3, 6, 9 and 12 months after diabetes induction. The animals were sacrificed and the jaws were removed and submitted to immunohistochemistry procedures. Our data demonstrated that diabetes induction and progression resulted in significant alterations in number of immuno-staining cells to different mediators of inflammatory process. In diabetic rats, we observed an increased number of immuno-staining cells to TNF- (6 and 12 months), IL-1 (12 months), IL-6 (9 e 12 months), RANKL (9 months) and RAGE receptors (6, 9 and 12 months) (p<0,05 ANOVA). Regarding to MMP-2+ and MMP-9+ cells, we did not found differences between control and experimental groups. However, we found a trend of towards in MMP-9+ cells in diabetic rats after 12 months of diabetes induction (p>0,05 ANOVA). Then, our data demonstrated that diabetes establishment and progression resulted in an increase of immuno-staining cells to TNF- , IL-1 IL-6, RANKL and RAGE receptors. Taken together, desregulation of inflammatory cytokines and osteoclastogenic factor expression seems to be one of biological mechanisms involved in the increase of periodontal disease prevalence and severity associated with diabetes.

Alterações testiculares no diabetes aloxânico no rato. Estudo morfométrico e ultraestrutural dos túbulos seminíferos / Testicular alterations in diabetic rats alloxan: ultrastructural and morphometric study of seminiferous tubules

Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar, no longo prazo, os parâmetros morfométricos e ultraestruturais dos tubulos seminíferos dos testículos de ratos diabéticos aloxânicos. 60 ratos Wistar, machos, pesando de 250 a 280 gramas foram divididos em 2 grupos experimentais: N ou grupo normal, constituído de 30 animais sadios, nãodaibéticos; D ou grupo diabético, constituído de 30 animais diabéticos sem qualquer tratamento da doença. Cada grupo experimental foi posteriormente dividido, por sorteio, em 3 subgrupos de ratos, com 10 animais cada um, para serem avaliados e sacrificados com 1, 6 e 12 meses de seguimento. O diabetes experimental foi induzido pela administração endovenosa de aloxana 2%, na dose de 42 mg/kg de peso corporal. Somente animais com sinais clínicos evidentes de diabetes grave e com glicemia >250 mg/dl e glicose urinária > 3000 mg/dl foram utilizados neste experimento. Com 1, 6 e 12 meses de seguimento o peso corporal, a ingestão hídrica, a ingestão alimentar, a diurese e os níveis de glicose sanguínea foram avaliados em todos os animais. Com 1 e 6 meses de seguimento também foram analisados os níveis de insulina plasmática, hemoglobina glicosilada (HbA1C) e de testosterona sérica Após os sacrifício dos animais, ambos os testículos foram removidos, sendo o testículo esquerdo preparado para a microscopia ótica e o direito para a microscopia eletrônica. As medidas morfométricas à M.O. e M.E. foram realizadas por análise digital de imagens utilizando o software Quin Lite 2.5 - LEICA . A ultraestrutura dos túbulos seminíferos foi analisada ao microscópio de transmissão PHILIPS, pela análise descritiva comparativa.(...)

This study was conducted to evaluate, in the long term, ultrastructural and morphometric parameters of seminiferous tubules of the testis of diabetic rats alloxan. 60 male Wistar rats weighing 250-280 grams were divided into two groups: group N or normal, consisting of 30 healthy animals, non-daibetics; D or diabetic group, consisting of 30 diabetic animals without in treatment. Each experimental group was then divided in three subgroups of rats with 10 animals each to be evaluated and sacrificed at 1, 6 and 12 months of follow-up. Experimental diabetes was induced by intravenous administration of alloxan 2% at a dose of 42 mg / kg body weight. Only animals with obvious signs of severe diabetes and blood glucose> 250 mg / dl and urine glucose> 3000 mg / dl were used in this experiment. At 1, 6 and 12 months of follow-up body weight, water intake, food intake, diuresis and blood glucose levels were evaluated in all animals. At 1 and 6 months of follow-up were also analyzed the levels of plasma insulin, glycosylated hemoglobin (HbA1C) and serum testosterone after the animal sacrifice, both testis were removed, the left was prepared for light microscopy and the right to the electron microscopy. Morphometric measures at M.Õ. and ME were performed by using digital image analysis software Quin Lite 2.5 - LEICA. The ultrastructure of the seminiferous tubules was analyzed by transmission microscope PHILIPS, by comparative descriptive analysis.(...)

Análise da expressão de citocinas e dos receptores RAGE no periodonto de ratos diabéticos / Cytokine and RAGE receptor expression analyses in periodontium of diabetic rats

As doenças periodontais (DPs) são alterações inflamatórias crônicas que acometem os tecidos de sustentação do órgão dental. A presença do diabetes é refletida em maior severidade e prevalência das DPs tanto em humanos quanto em modelos experimentais. Contudo, os mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade permanecem pouco conhecidos. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o número de células marcadas por imunohistoquímica para TNF- , IL-1 , IL-6, RANKL, MMP-2, MMP-9 e para os receptores RAGE na doença periodontal experimental decorrente da indução do diabetes em ratos. Inicialmente, os ratos (n=25) foram submetidos à indução do diabetes através de administração endovenosa de aloxana (42mg/kg) e, juntamente com o grupo controle (n=25), acompanhados por 1, 3, 6, 9 e 12 meses. Em seguida, as hemimandíbulas foram coletadas e submetidas aos procedimentos de imunohistoquímica. Os resultados revelam que a presença do diabetes resulta em alterações significativas no número de células imunomarcadas para diferentes mediadores do processo inflamatório. Nos animais diabéticos, foi observado aumento estatisticamente significativo (p<0,05 ANOVA) no número de células imunomarcadas para TNF- (6 e12 meses), IL-1 (12 meses), IL-6 (9 e 12 meses), RANKL (9 meses) e para os receptores RAGE (6, 9 e 12 meses). Não foram observadas diferenças em relação ao número de células imunomarcadas para MMP-2 e MMP-9 entre os grupos controle e experimental, apesar da tendência a aumento no número de células MMP-9+ nos ratos após 12 meses da indução do diabetes (p>0,05 ANOVA). Assim, a desregulação na expressão de citocinas inflamatórias e fatores osteoclastogênicos parece ser um dos mecanismos biológicos envolvidos no aumento da prevalência e da severidade das doenças periodontais em decorrência do diabetes.

Periodontal diseases (PD) are chronic inflammatory diseases leading the destruction of connective tissue and alveolar bone supporting the teeth. The establishment of diabetes increases PD prevalence and severity in humans and experimental model. However, biological mechanisms regarding to increase of prevalence and severity remains poorly known. The aim of this study was to evaluate the number of immuno-staining cells to TNF- IL-1 , IL-6, MMP-2, MMP-9, RANKL and RAGE receptors in experimental periodontal disease in diabetic rats. Diabetes was induced in Wistar rats (n=25) by endovenous administration of 42 mg/kg of alloxan, and together with control animals (n=25), were analyzed at 1, 3, 6, 9 and 12 months after diabetes induction. The animals were sacrificed and the jaws were removed and submitted to immunohistochemistry procedures. Our data demonstrated that diabetes induction and progression resulted in significant alterations in number of immuno-staining cells to different mediators of inflammatory process. In diabetic rats, we observed an increased number of immuno-staining cells to TNF- (6 and 12 months), IL-1 (12 months), IL-6 (9 e 12 months), RANKL (9 months) and RAGE receptors (6, 9 and 12 months) (p<0,05 ANOVA). Regarding to MMP-2+ and MMP-9+ cells, we did not found differences between control and experimental groups. However, we found a trend of towards in MMP-9+ cells in diabetic rats after 12 months of diabetes induction (p>0,05 ANOVA). Then, our data demonstrated that diabetes establishment and progression resulted in an increase of immuno-staining cells to TNF- , IL-1 IL-6, RANKL and RAGE receptors. Taken together, desregulation of inflammatory cytokines and osteoclastogenic factor expression seems to be one of biological mechanisms involved in the increase of periodontal disease prevalence and severity associated with diabetes.

Alterações vasculares na coróide de ratos diabéticos tratados e não tratados / Choroidal vessels alterations in treated and untreated diabetic rats

OBJETIVO: Conhecer os efeitos do diabetes e o impacto de seu tratamento medicamentoso em curto e longo prazo sobre os vasos da coróide e membrana de Bruch. MÉTODOS: Foram estudados 30 ratos Wistar, divididos em 3 grupos experimentais: grupo controle (GC), grupo diabético (GD) e grupo diabético tratado (GT), estudados 1 mês (momento M1) e 12 meses (momento M2) após o início do experimento. O diabetes foi induzido por aloxana endovenosa, na dose de 42 mg/kg. O GT foi tratado com hipoglicemiante oral (acarbose) e insulina subcutânea. Após o sacrifício, os olhos foram preparados para exame ao microscópio eletrônico de transmissão, interessando a ultra-estrutura da membrana de Bruch e os vasos da coróide. RESULTADOS: O exame ultra-estrutural da coróide dos ratos diabéticos mostrou depósitos na membrana de Bruch, acúmulo de vesículas, glicogênio e corpos densos no citoplasma das células endoteliais. O grupo mais afetado foi de ratos diabéticos de 12 meses (GDM2). Os animais com menor intensidade de alterações foram os ratos tratados por 12 meses (GTM2). CONCLUSÃO: Os ratos diabéticos desenvolveram alterações degenerativas na membrana de Bruch e vasos da coróide. Estas alterações foram mais evidentes nos animais submetidos à doença crônica, mas também ocorreram agudamente. O tratamento a curto prazo não foi capaz de evitar os processos degenerativos. A longo prazo, o tratamento inibiu a progressão destes processos.

PURPOSE: To evaluate the diabetic alterations and the impact of short and long-term medical treatment on them. METHODS: Thirty Wistar rats were divided into 3 groups: control (GC), diabetic (DG), and treated diabetic (TG) and the observations were made 1 month (M1) and 12 months (M2) after diabetes induction. Diabetes was induced by intravenous alloxan (42 mg/kg). The treated group received acarbose orally and insulin by subcutaneous injection. Eyes were prepared for transmission electron microscopy, specifically for ultrastructure of the Bruch membrane and choroidal vessels. RESULTS: Ultrastructural examination of the diabetic rat coroid showed deposits in the Bruch membrane and accumulation of vesicles, glycogen and dense bodies in endothelial cell cytoplasm. The most affected group was that of the diabetics on month 12 (GDM2). The treated diabetics showed the least alterations on month 12 (GTM2). CONCLUSION: Diabetic rats develop degenerative alterations in the Bruch membrane and choroidal vessels. These alterations are more evident in animals submitted to chronic disease, but they are also present in acute disease. Degenerative processes were not avoided with short-term treatment. Long-term treatment inhibited the progress of these processes.