Study of Possible Mechanisms of the hypoglycemic action of pentoxifylline on the Model of Diabetes Mellitus in Rats Induced alloxan

A pentoxifilina (PTX) à um inibidor nÃo-seletivo da fosfodiesterase, com aÃÃes antiinflamatÃrias vasculares e reolÃgicas que podem neutralizar algumas das mudanÃas no diabetes mellitus (DM) que contribuem para amenizar os seus efeitos secundÃrios como a neuropatia, a retinopatia e a nefropatia. Tendo em vista as propriedades antiinflamatÃrias da pentoxifilina e o envolvimento da inflamaÃÃo com o DM, buscou-se investigar seus possÃveis efeitos hipoglicemiante e hipolipemiante no modelo de DM induzido por aloxano em ratos. A pentoxifilina (PTX) em estudos pilotos apresentou efeito hipoglicemiante e reduziu os nÃveis de triglicerÃdeos em animais com diabetes induzidos por aloxano, nas doses 5, 25, 50 e 100 mg/Kg. A administraÃÃo oral da associaÃÃo de pentoxifilina (PTX) com glibenclamida (GLI), PTX5 + GLI2, causou reduÃÃes significativas nos nÃveis plasmÃticos de glicose e triglicerÃdeos em curto e longo prazo, evidenciando que o mecanismo de aÃÃo da PTX pode ser explicado via canais de K+ATP-dependentes. A administraÃÃo oral da associaÃÃo de Pentoxifilina (PTX) com Metformina (MET), PTX5 + MET5, ocasionou uma reduÃÃo da hiperglicemia apenas a longo prazo, sugerindo nÃo compartilharem o mesmo mecanismo. A PTX nÃo bloqueou a hiperglicemia induzida pelo Diazoxido (DZD), um antagonista da GLI, que inibe a secreÃÃo de insulina prolongando o tempo de abertura dos canais de K+ATP-dependentes, sugerindo que outros fatores, alÃm do bloqueio de canais de K+-ATP dependentes, podem estar envolvidos. A reduÃÃo nos valores de hemoglobina glicada (A1C) e de frutosamina mostraram que o tratamento com PTX50 e com a associaÃÃo PTX5+GLI2 melhorou o controle glicÃmico dos animais em estudo, indicando que esta droga pode inibir o desenvolvimento de lesÃes micro e macrovasculares advindas do DM. A PTX mostrou um marcante efeito antiinflamatÃrio, melhorando o estado geral dos ratos em experimentaÃÃo. Reduziu, de forma significativa, o edema de pata nas doses de 50 e 100 mg/Kg, todavia foi visto que o perfil inflamatÃrio no rato diabÃtico tem um padrÃo diferenciado do rato normal, evidenciando uma amplificaÃÃo do processo inflamatÃrio no rato diabÃtico quando comparado ao rato normal. Foi visto ainda que os nÃveis de TNF-∝ e IL-6 aumentaram de modo significante apÃs a induÃÃo do edema de pata nos ratos diabÃticos, entretanto nos ratos tratados com PTX os nÃveis teciduais destas citocinas mostraram-se significativamente mais baixos, o que fala a favor de uma evidente aÃÃo antiinflamatÃria da PTX. A PTX mostrou tambÃm um importante efeito antioxidante reduzindo, de forma significativa, as liberaÃÃes de nitrito tecidual e sÃrica, atuando favoravelmente na reduÃÃo de radicais livres. O tratamento prolongado com PTX foi eficaz em manter o padrÃo normal do pÃncreas, do fÃgado e dos rins nos grupos diabÃticos tratados com PTX50 e com PTX5+GLI2, indicando uma aÃÃo protetora da PTX contra a citotoxicidade induzida pelo aloxano. Os efeitos hipoglicemiante e hipotrigliceridÃmico da PTX, aqui demonstrados, podem està correlacionado com sua aÃÃo sobre o estresse oxidativo e sobre a low grade inflammation, o que torna a PTX um importante alvo terapÃutico para o manejo do diabetes mellitus na clÃnicaPentoxifylline (PTX) is a non-selective inhibitor of phosphodiesterase with anti-inflammatory vascular and rheological properties. The drug can neutralize some of the changes seen in diabetes mellitus (DM), contributing to attenuate diabetes secondary complications as neuropathy, retinopathy and nephropathy. Considering PTX anti-inflammatory properties and the known involvement of inflammation with DM, we investigated its possible hypoglycemic and hypolipidemic effects in the model of alloxan-induced DM in rats. Pentoxifylline pilot studies in reduced plasma levels of glucose and triglycerides in animals with diabetes induced by alloxan at the doses of 5, 25, 50 and 100 mg/kg. Oral administration of the combination of PTX with glibenclamide (GLI), PTX5 + GLI2, caused significant reductions in plasma levels of glucose and triglycerides in the short and long term, indicating that the mechanism of action of PTX can be explained via K+ATP-dependent channels. The oral administration of the combination of pentoxifylline (PTX) with metformin (MET), PTX5+MET5, caused a reduction of only the long term hyperglycemia, suggesting that these two drugs do not share the same mechanism. PTX did not block the hyperglycemia induced by diazoxide (DZD), an antagonist of GLI, which inhibits insulin secretion by prolonging the opening time of the K+ATP-dependent-channel. This result suggests that other factors, in addition to the blockade of the K+ATP dependent channels, may be involved. The reduction in glycosylated hemoglobin (A1C), and fructosamine showed that treatment with the combination PTX5+GLI2 and PTX50, improved glycemia in the study, indicating that this drug can inhibit the development of macrovascular and microvascular injury resulting from DM. The PTX showed a marked anti-inflammatory effect, improving the general condition of rats subjected to acute inflammation models. PTX reduced significantly, the paw edema at doses of 50 and 100 mg / kg, However, the inflammatory profile in diabetic rats have a different pattern of that seen in non-diabetic rat, showing an amplification of the inflammatory process. We showed that the levels of TNF-α and IL-6 were significantly increased after the induction of paw edema in diabetic rats, but in the rats treated with PTX tissue levels of these cytokines were significantly lower, which indicating a clear anti-inflammatory action of PTX. PTX also showed a significant antioxidant effect reducing significantly the release of tissue and serum nitrite, acting favorably in the reduction of free radicals. The prolonged treatment with PTX was effective in maintaining the normal histological pattern of the pancreas, liver and kidneys in diabetic groups treated with PTX50 PTX5 + and GLI2, indicating a protective effect of PTX against alloxan-induced cytotoxicity. The hypoglycemic and hypotriglyceridemic effects of PTX, shown here, may correlate with its effect on oxidative stress and on low grade inflammation, making PTX an important candidate for the management of diabetes mellitus in the clini