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Title in Portuguese: Avaliação do efeito anabólico ósseo do Kefir associado ao exercício resistido no fêmur de ratos com osteoporose induzida por glicocorticoide
Author: Vasconcelos, Raquel Felipe de
Advisor(s): Dutra, Paula Goes Pinheiro
Co-advisor(s): Gondim, Delane Viana
Keywords: Kefir
Exercício Físico
Osteoporose
Glicocorticoides
Osso e Ossos
Issue Date: 13-Aug-2021
Citation: VASCONCELOS, R. F. Avaliação do efeito anabólico ósseo do Kefir associado ao exercício resistido no fêmur de ratos com osteoporose induzida por glicocorticoide. 2021. 120 f. Tese (Doutorado em Ciências Morfofuncionais) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Abstract in Portuguese: A osteoporose é uma doença esquelética multifatorial que altera microarquitetura e reduz massa óssea, causando perda de força mecânica e aumento do risco de fratura. Dentre as formas de osteoporose, a induzida por glicocorticoides (OIG) é o tipo mais frequente de osteoporose secundária. Sabendo que a prevenção e tratamento da OIG ainda permanecerem como um desafio, produtos naturais e exercícios físicos têm sido foco de estudo. Neste contexto, Kefir, um probiótico oral, destaca-se por apresentar benefícios ao osso e minimizar os efeitos colaterais farmacológicos das medicações. Assim, este estudo objetivou avaliar o efeito do exercício físico na osteoporose e o efeito do Kefir associado ao exercício resistido no tecido ósseo na OIG. Inicialmente, foram realizadas 2 revisões sistemáticas, com estudos pré-clínicos e clínicos, para analisar os efeitos do exercício no tecido ósseo durante a osteoporose. Foi observado que exercício de força aumentou densidade mineral óssea (DMO), volume ósseo e trabecular (BV/TV) e diminuiu separação trabecular (Tb.Sp), indicando efeitos benéficos do exercício para tecido ósseo em modelos animais. 60% dos estudos clínicos confirmaram associação positiva entre diminuição dos marcadores de reabsorção óssea e exercício, sugerindo redução da reabsorção em pacientes com osteoporose. Finalmente, para analisar o efeito da associação de exercício+Kefir no tecido ósseo submetido a OIG, 60 ratos Wistar machos foram divididos em 2 grupos: normal (N), e submetidos a OIG, que foi subdividido em 4 grupos de acordo com o tratamento: controle (C), Kefir (K), Exercício (Ex) e Exercício+Kefir (ExK). A OIG foi induzida por dexametasona (7mg/kg; i.m.). Kefir foi administrado por gavagem (0,7 ml/animal/dia) por 16 semanas. O exercício foi realizado 3 dias/semana, com intensidade de 20% a 80% da carga individual máxima, durante 16 semanas. Após eutanásia, o fêmur foi coletado para análises macro e microscópicas, exames de imagens e testes biomecânicos. À luz dos nossos conhecimentos, esta é a primeira vez que uma avaliação in vivo de exercício+Kefir em tecido ósseo de ratos com OIG foi realizada. OIG reduziu em 35% BV/TV, 33% espessura trabecular (Tb.Th), 26% conteúdo mineral e colágeno (56%). Houve ainda redução da resistência à flexão (81%), carga de fratura (80%) e número de osteócitos (84%) após OIG. Os glicocorticoides alteraram a remodelação óssea (p <0,05), marcada pela redução no número de osteoblastos enquanto aumentaram número de osteoclastos, e rugosidade do tecido ósseo. Após a intervenção de 16 semanas, associação de ExK melhorou 11 significativamente microarquitetura e qualidade óssea, marcada pelo aumento na dimensão fractal (38%), volume cortical (34%), BV/TV (34%), Tb.Th (33%), conteúdo mineral e maturidade do colágeno, enquanto reduziu Tb.Sp (34%) e rugosidade óssea. Assim, ExK melhorou resistência óssea e biomecânica, além de estimular formação óssea e modular remodelação óssea. Conclui-se que o exercício apresentou efeitos antirreabsortivos no tecido ósseo e que Kefir potencializou os efeitos benéficos do exercício sobre o tecido ósseo, melhorando a microarquitetura, a qualidade do fêmur e as propriedades biomecânicas e estimulou a formação óssea. Assim, o tratamento com Kefir e exercícios físicos apresentam-se como possíveis ferramentas adjuvantes para melhorar o quadro de perda óssea provocados pela OIG.
Abstract: Osteoporosis is a multifactorial skeletal disease that alters microarchitecture and reduces bone mass, causing loss of mechanical strength and increased risk of fracture. Among the forms of osteoporosis, glucocorticoid-induced (GIO) is the most frequent type of secondary osteoporosis. Knowing that the prevention and treatment of GIO will still remain a challenge, natural products and physical exercises have been the focus of study. In this context, Kefir, an oral probiotic, stands out for presenting benefits to the bone and minimizing the pharmacological effects of medications. Thus, this study aimed to evaluate the effect of physical exercise on osteoporosis and the effect of kefir associated with resistance exercise on bone tissue in the GIO. Initially, 2 systematic reviews were evaluated, with preclinical and clinical studies, to analyze the effects of exercise on bone tissue during osteoporosis. It was observed that exercise for enhanced bone mineral strength (BMD), bone and trabecular volume (BV/TV) and decreased trabecular separation (Tb.Sp), beneficial effects of exercise for bone tissue in animal models. 60% of clinical studies confirm a positive association between decreased bone resorption markers and exercise, suggesting reduced resorption in patients with osteoporosis. Finally, to analyze the effect of the association of exercise + kefir on bone tissue submitted to OIG, 60 male Wistar rats were divided into 2 groups: normal (N), and performing GIO, which was subdivided into 4 groups according to treatment: control (C), Kefir (K), Exercise (Ex) and Exercise+Kefir (ExK). GIO was induced by dexamethasone (7mg/kg; i.m.). Kefir was administered by gavage (0.7 ml/animal/day) for 16 weeks. The exercise was performed 3 days/week, with an intensity of 20% to 80% of the maximum individual load, for 16 weeks. After euthanasia, the femur was collected for macro and microscopic analyses, imaging examinations and biomechanical tests. In light of our knowledge, this is the first time that an in vivo evaluation of exercise + Kefir in bone tissue from rats with GIO has been performed. GIO reduced by 35% BV/TV, 33% trabecular thickness (Tb.Th), 26% mineral and collagen content (56%). There is also a reduction in flexion strength (81%), fracture load (80%) and number of osteocytes (84%) after GIO. Glucocorticoids altered bone remodeling (p < 0.05), marked by a reduction in the number of osteoblasts while an increased number of osteoclasts, and roughness of bone tissue. After the 16-week intervention, association of ExK improved microarchitecture evolution and bone quality, marked by an increase in fractal dimension (38%), cortical volume (34%), 13 BV/TV (34%), Tb.Th (33%), mineral content and collagen maturity, while reducing Tb.Sp (34%) and bone roughness. Thus, ExK improved bone strength and biomechanics, in addition to stimulating bone formation and modular bone remodeling. It is concluded that exercise had antiresorptive effects on bone tissue and that kefir potentiated the beneficial effects of exercise on bone tissue, improving microarchitecture, femur quality and biomechanical properties and stimulated bone formation. Thus, treatment with kefir and physical exercises are provided as adjuvant tools to improve the bone loss picture caused by GIO.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/60091
metadata.dc.type: Tese
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