Effects of chronic mild stress on parameters of bone assessment in adult male and female rats / Efeito do estresse moderado crônico sobre parâmetros de avaliação óssea em ratos adultos machos e fêmeas

ABSTRACT

Osteoporosis is a multifactorial disease of high prevalence and has great impact on quality of life, because the effects on bone structure increase the risk of fractures, what may be very debilitating. Based on the observation that patients with depression have lower bone mineral density than healthy individuals, many studies have indicated that stress could be an aggravating factor for bone loss. This study evaluates the effect of a protocol of chronic mild stress (CMS) on parameters of bone assessment in male and female rats. Five 5-monh-old rats of each sex underwent a schedule of stressor application for 28 days. Stressors included cold, heat, restraint, cage tilt, isolation, overnight illumination, and water and food deprivation. Five rats of each sex were kept under minimum intervention as control group. The animals were weighed at beginning and end of the period, and after euthanasia had their bones harvested. Femur, tibia and lumbar vertebrae were analyzed by bone densitometry. Biomechanical tests were performed in femoral head and diaphysis. Trabecular bone volume was obtained from histomorphometric analysis of femoral head and vertebral body, as well as of femoral midshaft cross-sectional measures. Not all parameters analyzed showed effect of CMS. However, tibial and L4 vertebral bone mineral density and cross-sectional cortical/medullar ratio of femoral shaft were lower in female rats submitted to the CMS protocol. Among male rats, the differences were significant for femoral trabecular bone volume and maximum load obtained by biomechanical test. Thus, it could be confirmed that CMS can affect the balance of bone homeostasis in rats, what may contribute to the establishment of osteopenia or osteoporosis.(AU)

RESUMO

A osteoporose é uma doença multifatorial, de alta prevalência e que tem um grande impacto na qualidade de vida, principalmente porque os efeitos sobre a estrutura do osso aumentam o risco de fraturas, que podem ser muito debilitantes. Com base na observação de que pacientes com depressão têm menor densidade mineral óssea que indivíduos saudáveis​​, muitos estudos têm indicado que o estresse pode ser um fator agravante para a perda óssea. Este estudo avalia o efeito de um protocolo de estresse moderado crônico (EMC) em parâmetros de avaliação óssea em ratos machos e fêmeas. Cinco animais de cada sexo, com cinco meses de idade, foram submetidos a um cronograma de aplicação de estressores durante 28 dias. Os estressores incluídos foram frio, calor, contenção, inclinação da gaiola, isolamento, iluminação durante a noite e privação de água e ração. Cinco animais de cada sexo foram mantidos com um mínimo de intervenção como grupo controle. Os animais foram pesador no início e no final do período, e após eutanásia tiveram seus ossos coletados. Fêmur, tíbia e vértebra lombar foram analisados por densitometria óssea. Testes biomecânicos foram realizados na cabeça e na diáfise do fêmur. Volume trabecular ósseo foi obtido a partir de análise histomorfométricas da cabeça do fêmur e do corpo vertebral, bem como medidas da seção transversal diáfise femoral. Nem todos os parâmetros avaliados sofreram efeito do protocolo de EMC. No entanto, a densidade mineral óssea da tíbia e da vértebra L4 e a razão osso cortical/medula da seção transversal da diáfise femoral foram menores nas fêmeas submetidas ao protocolo. Entre os ratos machos, as diferenças foram significativas no volume trabecular ósseo da cabeça femoral e na carga máxima obtida no teste biomecânico. Assim, confirma-se que o protocolo de EMC pode afetar o equilíbrio da homeostase óssea em ratos, o que pode contribuir para o estabelecimento de osteopenia ou osteoporose.(AU)