The beneficial effect of physical exercise against the destruction of &#223 cells in murine model of DM1

Diabetes mellitus do tipo 1 (DM1) é uma doença autoimune causada por um ataque específico as células &#223 pancreáticas pelo sistema imune, instaurando um quadro de hiperglicemia, com necessidade de insulina exógena para sobrevivência do indivíduo.. À longo prazo, alguns efeitos colaterais podem surgir quando o tratamento com insulina não conduzido adequadamente, por isso outras terapias como dieta e exercício são indicados. O exercício físico aumenta a captação de glicose independente de insulina pela musculatura esquelética, reduz o estresse oxidativo e melhora a produção de insulina pelas células &#223, melhorando a viabilidade e função de células &#223. Estudos reportam uma função endócrina para o músculo esquelético, através de imunomoduladores como a interleucina 6 (IL-6) que provoca uma cascata de eventos anti-inflamatórios. A IL-6 parece mediar os efeitos protetores do exercício nas células &#223 através do crosstalk entre o músculo esquelético e as células &#223. Tendo em vista que o exercício é uma estratégia terapêutica para tratamento de DM1, e que é capaz de induzir na musculatura esquelética a produção e secreção de fatores anti-inflamatórios, buscamos avaliar o potencial efeito benéfico do exercício na sobrevivência e manutenção da função de células &#223 em modelo animal experimental de DM1, induzido por doses múltiplas e baixas de estreptozotocina (MLDZ). Utilizamos 32 camundongos machos da linhagem C57BL/6J divididos em: grupo Controle, Diabético, Treinado e Treinado Diabético. Os animais treinados fizeram 60 min./dia de corrida à 70% da velocidade máxima, 5 dias por semana durante 3 semanas. A indução ao DM1 aconteceu após a fase de treino, por 5 dias consecutivos e a glicemia plasmática foi monitorada ao longo do estudo. O pâncreas dos animais foi coletado e a presença e distribuição de células e (insulina e glucagon), a taxa de proliferação (PCNA) e a indução da morte e inflamação em células da ilhota (ativação de NF-B) foi avaliada. Também buscamos compreender se os efeitos do exercício observados em ilhotas pancreáticas seriam devido a produção de IL-6, para isso utilizamos a linhagem celular INS-1E e avaliamos o efeito de IL-6 quando essas células são exposta a IL-1&#223 + IFN. Observamos que o exercício foi capaz de proteger parcialmente os camundongos da hiperglicemia induzida por MLDZ, assim como a perda de células &#223 funcionais, redução da inflamação nas ilhotas e da morte de células &#223 (diminuição da ativação de NF-B). Além disso, em animais treinados observamos um aumento na marcação para PCNA em células presentes nas ilhotas (proliferação dessas células). Apesar desses efeitos benéficos observados in vivo, o tratamento com IL-6 na linhagem celular INS-1E aumentou a morte induzida por IL-1&#223 e INF, indicando que outros fatores produzidos pela musculatura esquelética durante o exercício físico, além de IL-6, devem estar presentes para que os efeitos benéficos sejam observados nas células &#223. De maneira geral nossos dados indicam que o exercício pode ter um grande impacto na plasticidade das células na ilhota, e que podem levar a uma diminuição da inflamação local e morte de células &#223, além de possivelmente induzir re-aparecimento células &#223 após destruição induzida por inflamação.Type 1 Diabetes Mellitus (DM1) is an autoimmune disease caused by a specific attack on pancreatic &#223 cells by the immune system, establishing a hyperglycemia, requiring exogenous insulin for survival. In the long run, some side effects may arise. when insulin treatment is not conducted properly, other therapies such as diet and exercise are indicated. Physical exercise increases insulin-independent glucose uptake by skeletal muscle, reduces oxidative stress, and improves insulin production by &#223 -cells, improving &#223 -cell function and viability. Studies report an endocrine function for skeletal muscle, through immunomodulators such as interleukin 6 (IL-6), which causes a cascade of anti-inflammatory events. IL-6 appears to mediate the protective effects of exercise on -cells through crosstalk between skeletal muscle and &#223 -cells. Considering that exercise is a therapeutic strategy for the treatment of DM1 and that it is capable of inducing in the skeletal muscles the production and secretion of anti-inflammatory factors, we sought to evaluate the potential beneficial effect of exercise on the survival and maintenance of &#223 -cell function in an experimental animal model of DM1, induced by multiple and low doses of streptozotocin (MLDZ). We used 32 male mice of the C57BL / 6J lineage divided into: Control group, Diabetic, Trained and Diabetic trained. The trained animals did 60 min./day of running at 70% of maximum speed, 5 days a week for 3 weeks. Induction to DM1 occurred after the training phase for 5 consecutive days and plasma glucose was monitored throughout the study. The pancreas of the animals was collected and the presence and distribution of &#223 and cells (insulin and glucagon), proliferation rate (PCNA) and induction of death and inflammation in islet cells (NF-B activation) were evaluated. We also sought to understand if the effects of exercise observed on pancreatic islets were due to IL-6 production, for that we used the cell line INS-1E and evaluated the effect of IL-6 when these cells are exposed to IL-1&#223 + IFN. We observed that the exercise was able to partially protect the mice from MLDZ-induced hyperglycemia, as well as loss of functional &#223 cells, reduction of islet inflammation and &#223 &#945-cell death (decreased NF-B activation). In addition, in trained animals an increase in PCNA labeling is observed in islet cells (proliferation of these cells). In addition, IL-6 and IL-6 inhibit IL-1&#223 and IL-6 and IL-1&#223 and IL-6, respectively, must be present for beneficial effects to be observed on -cells. Overall, our data indicate that exercise may have a major impact on the islet cell plasticity, which could lead to a decrease in local inflammation and &#223 -cell death, in addition to possibly induce re-emergence of &#223 -cells after destruction induced by inflammation