Джесика Сузуки Яманака

a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Бразилия

Кайку Едуардо Карвальо Рибейро

b Universidade do Vale do Sapucaí (Univás), Pouso Alegre, MG, Бразилия

Габриела Резенде Янагихара

a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Бразилия

Антонио Карлос Шимано

a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Бразилия

Алваро Цезар де Оливейра Пенони

c Universidade Federal de São João del Rei, São João del Rei, MG, Бразилия

Резюме

Обективен

Целта на настоящото проучване е да се оцени влиянието на симвастатин върху механичните свойства на мускулите и костите при хиперхолестеролемични плъхове, подложени на физическо натоварване.

Методи

Десет мъжки плъха Wistar бяха подложени на диета с високо съдържание на мазнини, богата на холестерол в продължение на 90 дни. След това животните бяха разделени на две групи: животни, лекувани с физически упражнения (EG) и животни, третирани с физически упражнения и симвастатин (ESG). Протоколите за физически упражнения във вода и прилагане на симвастатин се извършват в продължение на осем седмици. След този период животните бяха евтаназирани; левият пищял и десният гастрокнемиален мускул бяха дисектирани за механичен анализ, а десният пищял за денситометрия. Данните са анализирани с помощта на t-тест на Student, като се има предвид ниво на значимост от 5%.

Резултати

Сравнението на максималното натоварване и скованост не разкрива значителни разлики между групите както за пищяла (p = 0,851 и p = 0,259), така и за гастрокнемиуса (p = 0,911 и p = 0,083). КМП на пищяла също не показва значителна разлика между групите (p = 0,803).

Заключение

Симвастатин не е имал отрицателно въздействие върху механичните свойства на пищяла и гастрокнемия на хиперхолестеролемични плъхове, подложени на физически упражнения.

Резюме

Обжетиво

Avaliar a influência da sinvastatina nas propriedades mecânicas de ossos e músculos de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico.

Методос

Foram usados ​​dez ratos machos da raça Wistar, submetidos a dieta hiperlipídica rica em colesterol por 90 dias. Os animais foram então distribuídos em dois grupos: submetidos a tratamento com exercício físico (GE) e submetidos a tratamento com exercício físico e sinvastatina (GE + S). Foi aplicado um protocolo de exercício físico na água и administração de sinvastatina por oito semanas. Após esse período, os animais foram eutanasiados e dissecados a tíbia esquerda e o músculo gastrocnêmio direito de cada animal para análise mecânica e a tíbia direita para denzitometria. За да се анализирате дадос за приложението на теста на Студент, се има предвид нивото на значимост от 5%.

Резултати

Сравнение за максимална емисия и ригидез на референтна диференциална значимост на възприемането на групата на тибия (p = 0,851 e p = 0,259), кванто за мускулна гастрономия (p = 0,911 e p = 0,083). DMO das tíbias também não apresentou diferença significativa entre os grupos (p = 0,803).

Заключване

A sinvastatina não teve efeitos deletérios nas propriedades mecânicas da tíbia e do músculo gastrocnêmio de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico aeróbio.

Въведение

Хиперхолестеролемията се характеризира с необичайно повишаване на нивата на холестерола в кръвта, считано за важен рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания. Лечението и профилактиката на сърдечно-съдови заболявания включват хранителна терапия, упражнения и медикаментозна терапия

Симвастатин е лекарство, използвано за лечение и профилактика на хиперхолестеролемия. Той действа като инхибитор на ензима 3-хидрокси-3-метилглутарил-коензим А (HMG-CoA) редуктаза, ключов ензим в биосинтетичния път на холестерола в черния дроб, инхибиращ синтеза на холестерол.2 Поради техните плейотропни ефекти, други изучават се приложения на статини. Има съобщения за неблагоприятни ефекти от употребата на статини върху мускулната тъкан, включително болка, миопатия и в по-тежки случаи рабдомиолиза.3 Доказателствата също така показват, че статините могат да имат ефект върху костната тъкан, 4 но има много противоречия.

Физическите упражнения също могат да действат върху опорно-двигателния апарат и могат да бъдат посочени като допълнителна терапия към симвастатин за намаляване на нивата на холестерола. Изследвани са морфологични промени в костите и мускулите, получени от тези терапии. Необходимо е да се оцени връзката на симвастатин с упражненията, за да се демонстрира ефектът от тези два терапевтични метода върху механичната устойчивост на костната и мускулната тъкан. Следователно, това проучване е насочено към оценка на влиянието на симвастатин върху механичните свойства на костите и мускулите на хиперхолестеролемични плъхове, подложени на физически упражнения.

материали и методи

Това беше експериментално пилотно проучване върху животински модел, следвайки правилата на Бразилския колеж за експериментиране с животни и Международните ръководни принципи за биомедицински изследвания, включващи животни. Преди това беше одобрен от Комитета по етика при използване на животните към Университета на Вале до Сапукай (Univás), по протокол 202/13.

Използвани са десет мъжки плъхове Wistar с телесна маса между 270 и 290 g. Животните са закупени чрез Univás Vivarium и са държани при контролирани условия от 21 ± 2 ° C, 55–60% влажност и 12 часа цикъл светлина/тъмнина, с вода и храна ad libitum.

Животните бяха разделени на случаен принцип в две групи (n = 5) в съответствие с предложените лечения: група за упражнения (EG) - животните бяха третирани с физически упражнения; и симвастатин + група за упражнения (SEG) - животните са лекувани едновременно с упражнения и симвастатин.

Индукция на хиперхолестеролемия

Животните са получили хиперхолестеролемична диета, базирана на AIN-93 от Американския институт по хранене, съставена от 18% липиди на кг (1,25% холестерол) в продължение на 90 дни, за индуциране на хиперхолестеролемия.5 След 90 дни се вземат кръвни проби бяха извършени сърдечна пункция и лабораторни изследвания, за да се потвърди повишаването на нивото на холестерола при животните.

Прием на симвастатин

Симвастатин се прилага в доза от 20 mg/kg. Прахообразното лекарство се смесва с пречистена вода I степен в система Milli-Q и суспензията се подава през сондаж. Поради растежа и модификацията на телесното тегло на животните, дозата на лекарството се преизчислява ежедневно и се прилага в продължение на осем седмици.

Протокол за физически упражнения

Протоколът за упражнения се състоеше от 60 минути водна тренировка пет пъти седмично в продължение на осем седмици, в плувна система, адаптирана за плъхове., и 60 cm височина.7 Водата се поддържа на 40 cm дълбочина, с температура 31 ± 1 ° C.8 Преди началото на експериментите всички животни бяха адаптирани към водата в описания по-рано резервоар под същите условия. Адаптацията продължи пет дни, в които животните бяха поставени във водата за увеличаване на времето съответно от 5, 15, 25, 35 и 45 минути, за да се избегне стресът на животното, без да се насърчават физиологични корекции през този период. Животните са били наблюдавани през целия период на упражнения, за да се избегне плаване или подкрепа.

Морфометрия

Животните се претеглят седмично, за да се провери телесната маса. След периода на лечение животните бяха евтаназирани, като се използва прекомерна доза упойка (ксилазин и кетамин). Десните и левите пищяли и десният гастрокнемиус на всяко животно бяха разсечени.

Тибиите се претеглят на скала с точност 0,01 g (AC-2000, Marte ®). Дължината на пищяла е измерена с цифров калипер с прецизност 0,01 mm (Mitutoyo ®).

Денситометрия

Десните пищяли бяха подложени на денситометрия на рентгенов денситометър с двойна плътност (DPX-Alpha, Lunar®, САЩ) от Лабораторията за биоинженеринг на FMRP/USP. Изображенията са получени с пищялите в същото положение, потопени в стерилен физиологичен разтвор с дълбочина 2 см в пластмасов контейнер. С помощта на софтуера DPX (версия 4.7 E, Lunar ®, САЩ), костите бяха ръчно демаркирани в 9 mm 2 интересуваща област точно под епифизарния диск; Събрана е информация за костната минерална плътност (BMD).

Механичен анализ

За да се оценят механичните свойства, лявата пищяла на животните беше подложена на тест за огъване в три точки с универсална тестова машина (DL10.000, EMIC ®, Бразилия) от Лабораторията за биоинженеринг на FMRP/USP. Костите бяха поставени на две опорни точки, на 25 мм една от друга. Използва се 500N натоварваща клетка и се прилага сила със скорост 1 mm/min до пробив на пробата. Анализираните свойства бяха максимална якост и относителна твърдост.

Десният гастрокнемиален мускул беше подложен на тест за опън с универсална тестова машина (DL10.000, EMIC ®, Бразилия), свързана с 500-N зареждаща клетка, за да се измери максималната сила и относителна скованост на мускулните влакна. Използвани са следните параметри: скорост 10 mm/min, предварително натоварване 5 N и време за настаняване 30 s.

Статистически анализ

За сравнение на групите беше използван t-тест на Student. Статистическите анализи бяха извършени с помощта на SPSS (версия 20.0) и беше прието ниво на значимост от 5%.

Резултати

Телесна маса и прием на храна

механичното

(A) Сравнение между групите упражнения (EG) и упражнения + симвастатин (ESG) в три различни времена. И двете групи са показали наддаване на тегло до края на диетата и са имали загуба на тегло по време на лечението, без значителна разлика между групите по всяко време. * Значителна разлика спрямо началото. + Значителна разлика по отношение на последващото лечение; (Б) приемът на храна не се е променил преди и след лечението и не се е различавал между групите.

Оценка на пищяла

Морфометричните измервания не показват значителни разлики в дължината на пищяла (p = 0,834) и теглото (p = 0,302) между групите.

При сравняване на максималната сила (p = 0,851) и относителната твърдост (p = 0,259) на лявата пищял, не са наблюдавани статистически значими разлики между групите. Освен това не са наблюдавани статистически значими разлики в КМП между двете групи (p = 0,803). Резултатите са показани в Таблица 1 .

маса 1

Резултати от дължината на костите, теглото и костната минерална плътност (КМП) на десните пищяли и максималната сила и ригидност на левите пищяли в групите упражнения (EG) и упражнения + симвастатин (ESG).

Десен пищял Ляв пищял Дължина (mm) Тегло (g) BMD (g/cm 2) Максимална сила (N) Относителна твърдост (N/mm)
Напр43,37 ± 0,450,96 ± 0,040,12 ± 0,01129,57 ± 18,21264,91 ± 38,46
ESG43,32 ± 0,251,01 ± 0,090,12 ± 0,04127,91 ± 5,96233,23 ± 43,76

Оценка на гастрокнемия

Устойчивостта на гастрокнемиусния мускул не се повлиява от връзката между симвастатин и упражнения. При сравняване на максималната сила не се наблюдават статистически значими разлики между групите (p = 0,911). В теста за сцепление, сковаността на гастрокнемия също не е показала значителна разлика (p = 0,083). Резултатите са показани на фиг. 2 .

(A) Упражненията (EG) и упражненията и групите на симвастатин (ESG) представят сходна максимална сила при механичния гастрокнемиален тест; (Б) твърдостта е сходна между групите.

Дискусия

Настоящото проучване оценява употребата на симвастатин, свързана с упражнения върху пищяла и гастрокнемия при хиперхолестеролемични плъхове, тъй като и двете са терапевтични методи за понижаване на липидите, които засягат мускулно-скелетната система. Резултатите от настоящото проучване не демонстрират влияние на физическите упражнения върху морфометричните, механични и BMD свойства на пищялите на плъховете, независимо от употребата на симвастатин. Когато се свързва с упражнения, симвастатин също не повлиява механичното съпротивление на мускулатурата на стомаха.

Дори упражнение с малко въздействие като плуване стимулира формирането на костите. Мускулното действие при физически упражнения насърчава механично стимулиране на костите, които поради своите пиезоелектрични свойства реагират положително на този стимул.9 На свой ред симвастатин не повлиява костната стимулация; и двете групи имат сходни BMD и механични свойства. В настоящото проучване физическите упражнения, като силен фактор, влияещ върху костната тъкан, може да са потиснали реакцията на симвастатин.

Проучванията съобщават, че статините действат при стимулирането на костната тъкан.4, 10 Това действие се дължи на стимулацията на костния морфогенен протеин (BMP-2), който причинява остеобластна пролиферация и диференциация, което води до по-голямо и по-добро образуване на костна тъкан. Според Anbinder et al., 11 всички статини стимулират BMP-2, с изключение на правастатин. Статините също са свързани с намаляване на активността на остеокластите и последващо намаляване на костната абсорбция, наблюдавано от повишена експресия на остеопротегерин (OPG) и намалена експресия на ядрен капа-В свързващ фактор (RANKL) .12 По този начин възможното използване на статини за потенциране на е изследвано лечение на костни дефицити. Oxlund и Andreassen13 оценяват ефектите на симвастатин върху пищяла и прешлените на овариектомирани плъхове и наблюдават намаляване на трабекуларната костна загуба. Skoglund et al. 14 също съобщават, че плъхове с бедрени фрактури, лекувани със 120 mg/kg симвастатин, показват по-добра устойчивост от тези, които не са лекувани със симвастатин.

Други проучвания обаче не успяват да наблюдават костна стимулация след лечение със симвастатин при плъхове. 15, 16 Maritz et al. 16 също заявяват, че високите дози симвастатин увеличават образуването на кости, докато ниските дози симвастатин могат да го намалят. Различните дози, времена и начини на приложение може да са били причина за противоречивите резултати. За да се избегнат странични ефекти, получени от високи дози симвастатин, локалното приложение в костите изглежда привлекателно решение за употребата на това лекарство в костната терапия.

Животните са били хранени с хиперхолестеролемична диета, за да причинят хиперхолестеролемия и да имитират по-добре ефектите от лечението.5 Животните са набирали нарастващо тегло през хиперхолестеролемичното хранене. Това повишено наддаване на тегло може да се обясни с естествения растеж на животните, комбиниран с диета, богата на липиди. От края на диетата до началото на физическата активност животните отслабваха. Въпреки че лечението води до загуба на тегло, консумацията на фураж не се променя. Този факт може да се обясни с увеличаването на енергийните разходи поради практикуването на физически упражнения, имитиращи диетичното и физическо превъзпитание, включено в консервативното лечение за контрол на холестеролемията, което поради нови навици води до загуба на тегло.

В настоящото проучване плуването е избрано, тъй като непрекъснатите аеробни упражнения са физическата активност по избор при пациенти с хиперхолестеролемия. Упражнението с ниско въздействие не намалява мускулното съпротивление, свързано с употребата на симвастатин и може дори да е насърчило мускулното укрепване, избягвайки това увреждане. Костната тъкан също не е засегната от употребата на симвастатин. Въпреки че симвастатин може да се счита за стимулатор на образуването на кости, той не усилва или потиска ефектите от физическите упражнения. Освен това комбинацията от симвастатин с упражнения действа като регулатор на метаболитните нарушения, които могат да бъдат вредни за опорно-двигателния апарат.23 Следователно практикуването на физически упражнения с ниска интензивност е показано като допълнително лечение за контрол на дислипидемията, не само поради неговата понижаващ липидите ефект, но също и поради натрупването на мускулно-скелетни ползи, които избягват щети, свързани с употребата на лекарства.

Важно е да се знае биомеханичният отговор на костите и мускулите към терапия с хиперхолестеролемия. Настоящото проучване допълва други, които оценяват морфологичните и структурните ефекти на симвастатин и упражненията в мускулно-скелетната система. Изследването обаче включва малки проби и може да не е възможно да се екстраполират резултатите в по-голяма група. Поради това се насърчават по-нататъшни проучвания с по-големи проби. Констатациите позволяват заключението, че симвастатинът не е имал вредни ефекти върху механичните свойства на пищяла и гастрокнемичния мускул на плъхове, подложени на аеробни упражнения.

Конфликт на интереси

Авторите не декларират конфликт на интереси.