Efeitos da vibração mecânica de baixa frequência e intensidade associada à terapia estrogênica no tecido ósseo de camundongos osteopênicos fêmeas

Efeitos da vibração mecânica de baixa frequência e intensidade associada à terapia estrogênica no tecido ósseo de camundongos osteopênicos fêmeas

Author Moura, Marcio Luiz Alves Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Simoes, Manuel de Jesus Simoes Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Biologia Estrutural e Funcional
Abstract Introduction: Hormone therapy is used to prevent bone loss during menopause; however, it is unknown whether its action can be potentiated when associated with mechanical vibration (VBM). Objective: To investigate the effects of the mechanical vibration combined with the estrogen hormone therapy on bone tissue of osteopenic female mice. Methods: Forty female mice at the age of 3 months were ovariectomized (Ovx) and ten were sham-operated (sham). After 4 months, were divided into five groups: Group I - (Sham); Group II - (Control) Ovx; Group III - Ovx and submitted to mechanical vibration for 5 days/week (30 min/day) plus vehicle solution for 7 days/week; Group - IV, Ovx and treated with subcutaneous injections of 10?g/kg 17?-estradiol for 60 consecutive days; Group - V, Ovx and submitted to mechanical vibration for 5 days/week (30 min/day) and treated with subcutaneous injections of 10?g/kg 17?-estradiol for 60 consecutive days. The platform was set to provide a vertical acceleration of 0.6g and a frequency of 60Hz. Bone mineral content (BMC), bone mineral density (BMD) and body composition were evaluated by densitometry (DEXA). After treatments, the mice were euthanized, and their femurs removed for analysis: histomorphometric, histochemistry, immunohistochemistry and biochemistry. Results: Body weight and fat percentage increased in GII. GIV and GV showed a decrease in fat percentage and an increase in lean mass body. The groups submitted to estrogenic therapy (alone or combined) had increased BMD, and a decreased was observed in GII. The highest bone mineral content (BMC) was observed in sham group. GV exhibited the highest bone volume (BV/TV), but GIV had higher BV/TV than GI, GII and GIII. No differences was observed in the cortical thickness (Ct.Wi) among the groups. The highest concentration of hyaluronic acid and condroitin sulfate was observed in GV. Furthermore, GIV and GV exhibited the highest number of osteoclasts. On the other hand, the number of osteocytes positive for caspase-3 (cell death) decreased in GIV and GV, as revealed by immunohistochemistry. Intense greenish birefringence of collagen fibers was observed in GV (immature fibers), while the control group showed intense reddish birefringence (mature fibers) on the cortical and cancellous bone. The lower concentration of calcium was observed in groups III and IV, already the II and V groups showed similar concentrations of group I. Regarding the phosphorus, was not observed any difference among the groups. Conclusion: The results showed that the combined treatment was more effective than the treatments applied alone, restoring bone microarchitecture, possibly by accelerate the remodeling process. Our results demonstrated that the hormone therapy is potentiated when combined with mechanical vibration in osteopenic female mice.

Introdução: A terapia hormonal é utilizada na prevenção da perda óssea decorrente do climatério, porém não se sabe se sua ação pode ser potencializada quando associada à vibração mecânica (VBM). Objetivo: Investigar os efeitos da vibração mecânica de baixa frequência e intensidade associada à terapia estrogênica no tecido ósseo de camundongos osteopênicos fêmeas. Métodos: 40 camundongos fêmeas com 3 meses de idade foram ooforectomizados (OVX) e 10 foram sham-operados (Sham). Após 4 meses, os animais foram divididos em 5 grupos: Grupo I (Sham); Grupo II (Controle) - OVX e tratados com solução veículo; Grupo III - OVX e submetidos a vibração mecânica mais solução veículo; Grupo IV - OVX e tratados com 10?g/Kg/dia de 17?-estradiol diluído em solução veiculo; Grupo V - OVX submetidos a VBM e tratados com 10?g/Kg/dia de 17?-estradiol diluído em solução veiculo. O tratamento foi realizado via subcutânea, 7 vezes por semana, durante 60 dias consecutivos, e a vibração mecânica de baixa frequência e intensidade foi realizada a 60Hz - 0,6g durante 30 minutos por dia, 5 vezes por semana, durante 60 dias. Os animais foram submetidos à densitometria óssea antes da OVX, no início e ao final do tratamento. Após o tratamento, os animais foram submetidos à eutanásia e os fêmures coletados para análises histomorfométricas, histoquímicas, imunoistoquímicas e bioquímicas. Resultados: Os parâmetros de composição corporal obtidos por densitometria óssea demonstraram que apenas o grupo II apresentou aumento significativo de massa total e porcentagem de gordura. Os grupos IV e V apresentaram diminuição da porcentagem de gordura e aumento de massa magra. Os grupos submetidos à terapia com estrógeno (isolada e/ou associada) demonstraram aumento de densidade mineral óssea (DMO). Diminuição de DMO foi observada apenas no grupo controle. Ao final do tratamento, todos os grupos apresentaram DMO maior em relação ao grupo controle. O maior volume ósseo trabecular foi observado no grupo V, e não houve diferença na espessura do osso cortical. Somente o grupo V apresentou maior quantidade de ácido hialurônico comparado ao grupo controle. O grupo IV apresentou maior quantidade de condroitim sulfato em relação ao grupo controle, já o grupo V em relação ao grupo controle e aos demais grupos. O menor número de osteócitos em processo de morte foi observado nos grupos IV e V, porém esses grupos apresentaram maior quantidade de osteoclastos (células TRAP-positivas) tanto na região cortical como na trabecular. O grupo V demonstrou maior birrefringência esverdeada das fibras colágenas (fibras imaturas), por outro lado, o grupo II foi o que apresentou maior birrefringência avermelhada (fibras maduras) tanto na cortical como trabecular. A menor concentração de cálcio foi observada nos grupo III e IV, já os grupos II e V apresentaram concentrações semelhantes as do grupo I. Em relação ao fósforo, não foi observado nenhuma diferença entre os grupos. Conclusão: Nossos resultados mostraram que o tratamento associado foi mais efetivo do que os isolados, reestabelecendo a microarquitetura óssea, possivelmente por acelerar o processo de remodelação, demonstrando que a terapia estrogênica é potencializada quando associada ao tratamento com a vibração mecânica em camundongos osteopênicos fêmeas.
Keywords mechanical vibration
estrogen
bone tissue
osteopenic mice
vibração mecânica
estrógeno
tecido ósseo
camundongos osteopênicos
Language Portuguese
Date 2015-06-24
Published in MOURA, Marcio Luiz Alves. Efeitos da vibração mecânica de baixa frequência e intensidade associada à terapia estrogênica no tecido ósseo de camundongos osteopênicos fêmeas. 2015. Tese (Doutorado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2015.
Research area Biologia geral
Knowledge area Ciências biológicas
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=3137778
Access rights Closed access
Type Thesis
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47247

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