Avaliação bioquímica, biométrica, biomecânica e por microtomografia na indução da osteoporose com dexametasona em ratos machos

Abstract

O objetivo do presente trabalho foi estudar os efeitos da dexametasona na indução da osteoporose, principal efeito colateral da corticoterapia, em ratos machos, bem como o efeito deste medicamento sobre os parâmetros bioquímicos do metabolismo masculino. Além disso, por meio deste trabalho buscou-se determinar um modelo experimental para estudo da osteoporose secundária em machos, observando o tempo de recuperação dos animais aos efeitos da dexametasona por até 2 meses após o final do tratamento. A indução da osteoporose consistiu na administração de dexametasona na dose de 7,0 mg/kg de peso corporal, por via intramuscular, uma vez por semana durante quatro semanas (G2) e oito semanas (G3), à exceção dos animais do grupo controle (G1). Os animais submetidos à indução da osteoporose foram então distribuídos aleatoriamente, recebendo os seguintes denominações e tratamentos: G21 (imediatamente após a interrupção do tratamento de 4 semanas), G22 (um mês após a interrupção do tratamento de 4 semanas), G23 (dois meses após a interrupção do tratamento de 4 semanas), G31 (imediatamente após a interrupção do tratamento de 8 semanas), G32 (um mês após a interrupção do tratamento de 8 semanas), G33 (dois meses após a interrupção do tratamento de 8 semanas). No tempo pré-determinado os animais foram eutanasiados e então coletadas amostras de sangue para as dosagens dos níveis séricos de cálcio, fósforo, sódio, vitamina D, cortisol, fosfatase alcalina (FAL), fosfatase alcalina óssea (FAO), testosterona, glicose e insulina. Além disso, foram coletados os fêmures esquerdos para avaliação biométrica, biomecânica e de microtomografia. O ensaio biológico foi realizado segundo delineamento inteiramente casualizado com 10 tratamentos e 6 repetições. Os grupos foram comparados, com o grupo controle de tempo correspondente, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Através das avaliações biométrica, biomecânica e microtomógrafa foi possível verificar, tanto para os animais do grupo G2 quanto para os animais do grupo G3, aumento de 12,8% da porosidade óssea dos animais do grupo G2 e 10,4% para os animais do grupo G3, e observou-se também diminuição da resistência óssea em até 26,8% para os animais do grupo G2 e 28,5% para os animais do grupo G3, alterações induzidas pela dexametasona, caracterizando a ocorrência de osteoporose nestes animais. Verificou-se também a influência do medicamento dexametasona nos parâmetros bioquímicos sanguíneos, bem como a persistência e intensidade destes efeitos, pelo período de tempo avaliado. Não foram observadas alterações significativas dos níveis séricos de cálcio, potássio, magnésio, fósforo e glicose, tanto nos animais tratados por 4 semanas quanto nos que passaram por 8 semanas de tratamento, quando comparados aos grupos controle de mesma idade. Dentre os parâmetros sanguíneos avaliados, os níveis de testosterona foram os que apresentaram alterações mais expressivas, onde para o grupo G2 observou-se uma diminuição de até 99,3% e para os animais do grupo G3 observou-se redução de até 97,7%, quando comparados aos animais do grupo controle de mesma idade. Já para parâmetros como, insulina, cortisol, vitamina D, sódio e fosfatase alcalina óssea, observaram-se alterações, que variaram de acordo com o tempo a que os animais foram expostos ao medicamento. Concluiu-se que para o estudo futuro de tratamentos para a osteoporose induzida por glicocorticoide, em ratos machos, o protocolo ideal de indução da doença seria a administração do medicamento dexametasona por 4 semanas. E entre o período de um e dois meses após a interrupção do tratamento com dexametasona o animal já está apto a iniciar o futuro protocolo de tratamento da doença, pois foi nesse período que se observou menores efeitos colaterais adjacentes, sem que tenha havido recuperação do quadro de osteoporose.

The objective of the present study was to study the effects of dexamethasone on the induction of osteoporosis, the main side effect of corticosteroid therapy in male rats. As well as the effect of this drug on the biochemical parameters of male metabolism. In addition, this work aimed to determine an experimental model for the study of secondary osteoporosis in males, observing the recovery time of the animals to the effects of dexamethasone for up to 2 months after the end of treatment. The induction of osteoporosis consisted of administration of dexamethasone at a dose of 7.0 mg / kg body weight intramuscularly once weekly for four weeks (G2) and eight weeks (G3), except for the animals in the control group (G1). The animals submitted to the induction of osteoporosis were then randomly assigned to receive the following names and treatments: G21 (immediately after discontinuation of the 4-week treatment), G22 (one month after discontinuation of the 4-week treatment), G23 after discontinuation of the 4-week treatment), G31 (immediately after discontinuation of the 8-week treatment), G32 (one month after discontinuation of the 8-week treatment), G33 (two months after discontinuation of the 8-week treatment) . At the pre- determined time the animals were euthanized and blood samples were collected for serum levels of calcium, phosphorus, sodium, vitamin D, cortisol, alkaline phosphatase (FAL), bone alkaline phosphatase (FA), testosterone, glucose and insulin. In addition, the left femurs were collected for biometric, biomechanical and microtomography evaluation. The biological assay was performed in a completely randomized design with 10 treatments and 6 replicates. The groups were compared, with the corresponding time control group, by the Tukey test at 5% probability. Through biometric, biomechanical and microtomographic evaluations, it was possible to verify, for both G2 and G3 animals, a 12.8% increase in the bone porosity of the G2 group and 10.4% in the animals of the G2 group. group G3, and a decrease in bone strength was observed in up to 26.8% for the animals of group G2 and 28.5% for animals of the G3 group, changes induced by dexamethasone, characterizing the occurrence of osteoporosis in these animals. The influence of the drug dexamethasone on the blood biochemical parameters, as well as the persistence and intensity of these effects, for the period of time evaluated was also verified. No significant changes in serum calcium, potassium, magnesium, phosphorus, and glucose levels were observed in both the treated and the treated 4 weeks and the 8 week treated groups when compared to the control groups at the same age. Among the blood parameters evaluated, testosterone levels were the ones that presented the most expressive changes, where for the G2 group a decrease of up to 99.3% was observed and for the animals of the G3 group a reduction of up to 97.7 %, when compared to control animals of the same age. Already for parameters such as insulin, cortisol, vitamin D, sodium and bone alkaline phosphatase, changes were observed, which varied according to the time the animals were exposed to the drug. It was concluded that for the future study of glucocorticoid-induced osteoporosis treatments in male rats, the ideal protocol for induction of disease would be the administration of the drug dexamethasone for 4 weeks. And between the period of one and two months after the interruption of the treatment with dexamethasone the animal is already able to start the future protocol of treatment of the disease, because it was during that period that minor side effects were observed adjacent, without there being a recovery of the picture of osteoporosis.