EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA POR MICROCORRENTE SOBRE A HIPOTROFIA MUSCULAR DE RATOS IDOSOS RESISTENTES À INSULINA ANUÁRIO DA PRODUÇÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DISCENTE Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 Maria Letícia G. Rodrigues Nayara A. Quintiliano RESUMO Professora Orientadora: Ms. Tamara Martins Vanini Professor Colaborador: Ms. Luciano Júlio Chingui Curso: Fisioterapia FACULDADE ANHANGUERA DE CAMPINAS - UNIDADE 3 Trabalho apresentado no 9º Congresso Nacional de Iniciação Científica - CONIC. Trabalho apresentado no Evento Interno de Iniciação Científica - 2009. Participação no 3º Seminário de Produção Científica Docente e Discente da Anhanguera. Segundo Lugar no Prêmio Anhanguera de Mérito Científico e Intelectual - 2009. O objetivo desse estudo foi avaliar o perfil de músculos esqueléticos de ratos idosos tratados com Dexametasona, bem como avaliar o efeito da estimulação elétrica com microcorrentes sobre a hipotrofia muscular. O estudo teve duração de 7 dias consecutivos. Foram utilizados ratos Wistar divididos em 4 grupos experimentais (n=6 cada): controle jovem (CJ), controle idoso (CI) grupo idoso tratado com Dexametasona (ID) e grupo idoso tratado com dexametasona e estimulação elétrica com microcorrente (D+MC). Após o período experimental, os animais foram eutanasiados por overdose de Tiopental e o peso dos mesmos avaliado. Além disso, o músculo sóleo foi retirado para análise do peso seco. Os dados foram submetidos à análise estatística por meio do teste de normalidade, seguido de ANOVA e teste Tukey, com nível de significância fixado em p<0,05. Os resultados mostram que o tratamento com Dexametasona provocou hipotrofia do músculo sóleo, e redução do peso corporal, contudo, a estimulação elétrica reduziu os efeitos hipotróficos decorrentes do tratamento com Dexametasona. Palavras-Chave: microcorrente, músculo esquelético; dexametasona; hipotrofia. Anhanguera Educacional Ltda. Correspondência/Contato Alameda Maria Tereza, 2000 Valinhos, SP - CEP 13278-181 rc.ipade@unianhanguera.edu.br pic.ipade@unianhanguera.edu.br Coordenação Instituto de Pesquisas Aplicadas e Desenvolvimento Educacional - IPADE Publicação: 3 de fevereiro de 2011 Trabalho realizado com o incentivo e fomento da Anhanguera Educacional 39 ANUIC_n15_miolo.pdf 39 13/04/2011 09:14:48
40 Efeitos da estimulação elétrica por microcorrente sobre a hipotrofia muscular de ratos idosos resistentes à insulina 1. INTRODUÇÃO O envelhecimento é um processo absolutamente inerente às espécies biológicas. A concentração da população idosa vem aumentando gradativamente nas últimas décadas, sabe-se que concomitante ao processo de envelhecimento os sistemas biológicos sofrem profundas alterações, entre as quais se podem destacar a hipotrofia muscular que culmina com a incapacidade de executar as atividades de vida diária (DESCHENES, 2004). De acordo com Hughes et al. (2002) as alterações provocadas pela idade, entre elas a perda de massa muscular, não apenas ocorrem em pessoas inativas fisicamente, mas também nos indivíduos fisicamente ativos. A musculatura esquelética é um tecido de extrema importância para os seres humanos, é um dos principais tecidos alvo da intervenção fisioterapêutica, esse tecido possui importantes funções como execução de movimentos, manutenção do tônus, além de funções homeostásicas relacionadas à glicose. Trabalhos recentes têm postulado que o tratamento com glicocorticóides compromete a homeostasia do sistema muscular e assim implanta alterações que convergem para a resistência insulínica, e consequentemente alteram a formação de reservas glicogênicas e desencadeiam mecanismos proteolíticos. A literatura científica já definiu com muita clareza que a glicose é o substrato energético preferencialmente utilizado pelo músculo, e sua captação e armazenamento são dependentes da presença da insulina, da atividade metabólica tecidual ou da atividade contrátil das fibras (BELL et al., 1990; GOODYEAR et al., 1991; KLIP; MARETTE, 1992). De acordo com Hirose (2002) a resistência à insulina é um dos fatores contribuintes para a atrofia muscular. Porém, os mecanismos celulares e moleculares que levam a essa perda ainda não são bem entendidos (LAWLER; SONG; DEMAREE, 2003). Em 2005 Chingui et al. estudaram a o perfil metabólico de músculos respiratórios de ratos tratados com Dexametasona por 5 dias, nesse estudo foi observado que no 5º dia de tratamento com o glicocorticóide já existe um quadro claro de resistência insulínica. Nesse contexto, tem sido observado que o tratamento com o glicocorticóide Dexamentasona compromete o perfil homeostásico das fibras musculares, promovendo severas alterações que culminam com redução da síntese protéica e consequentemente hipotrofia muscular (KANDA et al., 2001; CHINGUI et al., 2005). Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-40 ANUIC_n15_miolo.pdf 40 13/04/2011 09:14:48
Maria Letícia Gomes Rodrigues, Nayara Aparecida Quintiliano 41 A estimulação elétrica é uma prática remota cujos primeiros registros se reportam a Galvani por promover a contração de pernas de Rã (LOW; REED, 2001). O advento da estimulação elétrica possibilitou o surgimento de variedades de correntes e conseqüentemente um grande leque de ações terapêuticas. Uma diversidade de estudos tem demonstrado distintas utilidades da estimulação elétrica, bem como seus benefícios terapêuticos que vão desde uma contração muscular até o eletrodiagnóstico. Entre as inúmeras ações da estimulação elétrica, pode-se salientar a analgesia, cicatrização de feridas e o fortalecimento muscular (KITCHEN, 2003; LOW; REED, 2001). Diversos estudos têm comprovado que a estimulação elétrica é um recurso eficaz para prevenção e cura da hipotrofia de músculos esqueléticos, além de ser um método importante de treinamento muscular trazendo benefícios terapêuticos (PAVLOVIC; WENDT, 2003). Segundo Walters et al. (1991), a estimulação elétrica neuromuscular crônica de baixa freqüência pode causar alterações na contratilidade e propriedades metabólicas tanto em músculos de contração rápida como em músculos de contração lenta, sendo que as mudanças metabólicas observadas são o aumento das enzimas responsáveis pela fosforilação e oxidação da glicose. As funções fisiológicas dos tecidos biológicos são intermediadas por correntes elétricas endógenas, sabe-se que essas correntes possuem suas intensidades na faixa de microampéres. Assim, estimulações elétricas exógenas teriam maiores efeitos se fossem realizadas com intensidades semelhantes às das correntes endógenas. De acordo com ponderações de Borges (2006), a microcorrente pode ser entendida como a eletroestimulação que utiliza correntes com intensidades baixas, na faixa de microampéres, são correntes de baixa freqüência que podem ser contínuas ou pulsadas. Entre os efeitos fisiológicos mais importantes da microcorrente pode-se evidenciar o restabelecimento da bioeletricidade tecidual, o incremento à síntese de ATP, aumento da permeabilidade das membranas celulares, aumento do transporte de aminoácidos e o incremento da síntese protéica (BORGES, 2006). Vale salientar, que não há registros na literatura científica sobre aplicações da microcorrente frente ao tratamento com Dexametasona. Diante dessas considerações, as hipóteses desse trabalho são: 1. O tratamento com Dexametasona pode piorar as alterações musculares inerentes ao processo de envelhecimento. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-41 ANUIC_n15_miolo.pdf 41 13/04/2011 09:14:48
42 Efeitos da estimulação elétrica por microcorrente sobre a hipotrofia muscular de ratos idosos resistentes à insulina 2. O tratamento com microcorrente pode minimizar a hipotrofia muscular provocada pelo tratamento com Dexametasona. 2. OBJETIVOS 1. Avaliar o perfil da musculatura esquelética de ratos idosos frente ao tratamento com Dexametasona. 2. Avaliar o efeito da estimulação elétrica por microcorrente sobre a hipotrofia muscular. 3. METODOLOGIA Os animais utilizados foram ratos albinos Wistar jovens, com idade aproximada de 3 meses, e peso aproximado de 450g, e ratos idosos com idade aproximada de 1 ano e 2 meses, e com aproximadamente 550g de peso. Estes foram alimentados com ração (Purina para roedores) e água ad libitum e submetidos a ciclos fotoperiódicos de 12 h claro e 12h escuro. Foram distribuídos em 4 grupos experimentais de n=6, a saber: grupo controle jovem (CJ), grupo controle idoso (CI) grupo idoso tratado com Dexametasona (ID) e grupo tratado com Dexametasona e estimulação elétrica (D+EE). A Dexametasona foi administrada na proporção de (1mg/kg, IP), durante 7 dias consecutivos (SAAD et al., 1993; CHINGUI et al., 2005). Os animais foram anestesiados e o membro posterior esquerdo foi tricotomizado para garantir uma maior efetividade da estimulação e do posicionamento dos eletrodos. Para a estimulação elétrica foi utilizado o equipamento Microcorrente 6C da empresa Tonederm, além de eletrodos de silicone-carbono de 1 cm² e gel de acoplamento. Foi utilizada microcorrente pulsada, com 600 Hz e com intensidade de 150 µa, por 20 minutos. Após as sessões de estimulação elétrica e tratamento com Dexametasona, os animais foram submetidos à eutanásia por overdose de Tiopental. Subsequentemente o músculo sóleo foi isolado, retirado e encaminhado para a avaliação do peso. Para a obtenção do peso seco muscular, imediatamente após a retirada do músculo, o mesmo foi pesado em balança semi-analítica e em seguida colocado em uma estufa a 60 C. Foi considerado peso seco muscular o valor obtido após a desidratação muscular, os valores estão expressos em miligramas (mg). Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-42 ANUIC_n15_miolo.pdf 42 13/04/2011 09:14:48
Maria Letícia Gomes Rodrigues, Nayara Aparecida Quintiliano 43 Para avaliação estatística dos dados, inicialmente os dados foram submetidos ao teste de normalidade (Kolmogorov-Smirnov) e posteriormente à análise de variância (ANOVA) e ao teste de Tukey, com nível de significância de 5% (p< 0,05). 4. DESENVOLVIMENTO A Dexametasona foi administrada durante 7 dias consecutivos, pela via intraperitoneal na proporção de 1mg/kg. Para a obtenção do peso seco muscular, imediatamente após a retirada do músculo, o mesmo foi pesado em balança semi-analítica e em seguida colocado em uma estufa a 60 C. O músculo permaneceu na estufa por 3 horas. Foi considerado peso seco muscular o valor obtido após as 3 horas de desidratação, os valores estão expressos em miligramas (mg). 5. RESULTADOS Os resultados desse trabalho evidenciam os efeitos deletérios da terapia com glicocorticóides no sistema muscular, bem como a capacidade que a estimulação elétrica por microcorrente tem de se contrapor aos eventos hipotróficos decorrentes do tratamento com Dexametasona. Vale ressaltar que todos os valores estão apresentados em forma de médias±epm, e n=6 (*p<0,05 em relação ao grupo (CI) e #p<0,05 em relação aos grupos (CI) e (ID). O peso muscular está expresso em (mg) e o peso dos animais em (g), foi adotado nível de significância de 5% (p< 0,05). Com relação ao peso do sóleo, os valores correspondem à: CJ= 0,077±0,01; CI= 0,088±0,007; ID= 0,076±0,003 (*p< 0,05) e D+MC= 0,098±0,004 (#p< 0,05), esses resultados estão expressos em gráfico pela Figura 1. O grupo ID apresentou redução estatisticamente significativa de 13,63% em relação ao grupo CI, por outro lado, a estimulação elétrica por microcorrente impediu a ocorrência de hipotrofia muscular no grupo D+MC, e aumentou 28,94% em relação ao grupo ID. No final da fase experimental os animais dos respectivos grupos apresentavam os seguintes pesos corporais: CJ=462,66±7,9; CI= 555,66±17,98; ID=434,8±18,18 (*p< 0,05); D+MC= 419,33±15,14 (*p< 0,05). Esses dados estão expressos em gráfico pela Figura 2. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-43 ANUIC_n15_miolo.pdf 43 13/04/2011 09:14:48
44 Efeitos da estimulação elétrica por microcorrente sobre a hipotrofia muscular de ratos idosos resistentes à insulina Os grupos ID e D+MC apresentaram redução do peso corporal com significância estatística em relação ao CI. Figura 1 Peso do músculo sóleo nos respectivos grupos experimentais. Figura 2 Peso dos animais nos respectivos grupos experimentais. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-44 ANUIC_n15_miolo.pdf 44 13/04/2011 09:14:48
Maria Letícia Gomes Rodrigues, Nayara Aparecida Quintiliano 45 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando as ponderações encontradas na literatura a respeito dos eventos desencadeados pelo tratamento com glicocorticóides, bem como efeitos fisiológicos da estimulação por microcorrentes, esses resultados estão de acordo com o esperado. Vale salientar que esses resultados são de extrema importância para a fisioterapia, pelo fato de apontarem mais uma alternativa terapêutica, pois existem poucas bases científicas para a utilização de microcorrentes na reabilitação. PARECER DE APROVAÇÃO DE COMITÊ Pesquisa autorizada pelo Comitê de Ética no Uso de Animais (CEUA) da Anhanguera Educacional (CEUA)/AESA - em 08/05/2009 por meio do parecer: 2-012/09. REFERÊNCIAS BELL, G.I. et al. Molecular biology of mammalian glucose transporters. Diabetes Care, v.13, p.198-208, 1990. BORGES, F.S. Modalidades terapêuticas nas disfunções estéticas. 1.ed. São Paulo: Phorte Editora, p. 187-204, 2006. CHINGUI, L.J.; CAMPOS, D.B.; FURLAN, M.F.; CANCELLIERO, K.M.; FORTI, E.M.P.; SILVA, C.A. Perfil metabólico da musculatura respiratória submetida a estimulação elétrica diafragmática em ratos resistentes a insulina por tratamento com glicocorticóide In: 6º Jornada Científica - UFSCar, 2005, São Carlos. XIII Congresso de Iniciação Científica. 2005. DESCHENES, M.R. Effects of aging on muscle fibre type and size. Sports Medicine, v. 34, n. 12, p.809-824, 2004. GOODYEAR, L.J. et al. Glucose transporter number, activity, and isoform content in plasma membrane of red and write skeletal muscle. Am J Physiol., v.261, p. 556-61, 1991. HIROSE, M. et al. Immobilization depresses insulin signaling in skeletal muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab., v.279, p. 1235-41, 2000. HUGHES, V.A.; FRONTERA, W.R.; ROUBENOFF, R.; EVANS, W.J.; SINGH, M.A. Longitudinal changes in body composition in older men and women: role of body weight change and physical activity. American Journal of Clinical Nutrition, Bethesda, v.76, n.2, p.473 481, 2002. KANDA, F. et al. Steroid myopathy: pathogenesis and effects of growth hormone and insulin-like growth factor-i administration. Horm Res., v.56, n.1, p.1:24-8, 2001. KITCHEN, H. Eletroterapia Prática Baseada em Evidências. 11.ed. São Paulo: Manole, p. 233-282, 2003. KLIP, A.; MARETTE, A. Acute and chronic signals controlling glucose transport in muscle. J. Cell. Biochem, v.48, p. 51-60, 1992. LAWLER, J.M.; SONG, W.; DEMAREE, S.R. Hindlimb unloading increases oxidative stress and disrupts antioxidant capacity in skeletal muscle. Free Radical Biology & Medicine, v.35, n.1, p.9-16, 2003. LOW, J.; REED, A. Eletroterapia Explicada Princípios e Prática. 3.ed. São Paulo: Manole, p.33-54, 2001. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-45 ANUIC_n15_miolo.pdf 45 13/04/2011 09:14:49
46 Efeitos da estimulação elétrica por microcorrente sobre a hipotrofia muscular de ratos idosos resistentes à insulina PAVLOVIC, D.; WENDT, M. Hypothesis that vagal reinervation of diaphragm coultd sensitive it to electrical stimulation. Medical Hypotheses., v.60, p. 404-407, 2003. SAAD, M.J.A.; FOLLI, F.; HAHN, J.A.; KAHN, C.R. Modulatin of insulin receptor, insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and phosphatydil-inositol 3-kinase in liver and muscle of dexamethasone treated rats. J. Clin. Invest., v.92, p.2065-2072, 1993. WALTERS, T.J.; SWEENEY, H.L.; FARRAR, R.P. Influence of electrical stimulation on fast-twitch muscle in aging rats. J. Apll. Physiol., v.71, p. 1921-1928, 1991. Anuário da Produção de Iniciação Científica Discente Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 p. 39-46 ANUIC_n15_miolo.pdf 46 13/04/2011 09:14:49