Impacto do diabetes precoce sobre a função vascular da musculatura esquelética

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2021.Pacientes diabéticos apresentam concentrações plasmáticas elevadas de glicose. O controle glicêmico é fundamental para a prevenção e redução das complicações micro e macrovasculares do diabetes, sendo que no tipo 2 também é necessário prevenir os demais fatores de risco associados. Contudo, estima-se que metade dos portadores do diabetes desconhece a sua condição, sendo o diagnóstico necessário para que o tratamento adequado possa ser iniciado no intuito de alcançar o controle glicêmico. Além disso, estudos demonstram que, mesmo entre os casos diagnosticados, é grande a ocorrência do diabetes descompensado, o que favorece o surgimento das complicações vasculares e amputação de membros relacionada à má perfusão tecidual. Com a hipótese de que a disfunção vascular nas fases iniciais do diabetes contribui para a má perfusão da musculatura esquelética mais tardiamente, desenvolvemos esse estudo que tem por objetivo caracterizar a função vascular no diabetes precoce e a sua contribuição para a perfusão da musculatura esquelética em ratas. Para alcançarmos nossos objetivos, utilizamos a estreptozotocina para induzir a hiperglicemia em ratas, realizamos medidas da pressão arterial e do fluxo de perfusão tecidual em animal anestesiado e padronizamos um novo método para a avaliação da perfusão em pernas isoladas, a fim de possibilitar a detecção das possíveis alterações presentes no leito vascular da musculatura esquelética. Comparando com ratas controle, nas ratas diabéticas nossos resultados demonstram: que a adrenalina e a fenilefrina foram menos eficazes em aumentar e a isoprenalina foi menos eficaz em diminuir a pressão arterial; que a adrenalina foi mais eficaz e a isoprenalina foi menos eficaz em elevar a frequência cardíaca, enquanto que a fenilefrina e a acetilcolina foram menos eficazes em diminuí-la; que a adrenalina, fenilefrina, isoprenalina, acetilcolina e nitroprussiato de sódio foram menos eficazes em reduzir o fluxo sanguíneo renal; que a adrenalina e a fenilefrina foram menos eficazes em aumentar o fluxo sanguíneo muscular e a isoprenalina foi mais eficaz em aumenta-lo. Avaliando os mesmos agentes nas preparações de pernas isoladas de ratas controle e diabéticas de 4 semanas, observamos no grupo das diabéticas que os efeitos da isoprenalina em reduzir a pressão de perfusão foi mais duradouro e que a adrenalina foi menos eficaz em elevar a pressão de perfusão. Nessas preparações de ratas diabéticas, não observamos elevação da pressão de perfusão quando o meio contendo cálcio foi substituído por meio zero cálcio e que o aumento da pressão de perfusão induzido por influxo de cálcio extracelular estimulado por fenilefrina foi menor. Esses resultados demonstram que as alterações vasculares sistêmicas precedem aos prejuízos do leito vascular periférico. E ainda que as alterações iniciais que precedem a disfunção vascular no leito da musculatura esquelética estão relacionadas com a ativação de receptores ß-adrenérgicos e a movimentação de cálcio. Frente a esses resultados, demonstramos que uma disfunção vascular no diabetes precoce parece contribuir para uma má perfusão da musculatura esquelética em ratas.Abstract: Diabetic patients have elevated plasma glucose concentrations. Glycemic control is essential for the prevention and reduction of micro and macrovascular complications of diabetes, although in Type 2 diabetes it is also necessary to prevent other associated risk factors. It is estimated that half of people with diabetes are unaware of their condition making the diagnosis necessary for the appropriate treatment to be initiated in order to achieve glycemic control. Furthermore, studies show that, even among diagnosed cases, the occurrence of decompensated diabetes is high, which provides the emergence of vascular complications and limb amputation related to poor tissue perfusion. With the hypothesis that vascular dysfunction in the early stages of diabetes contributes to late skeletal muscle tissues poor perfusion, we developed this study that aims to characterize vascular function in early stages of diabetes and its contribution to skeletal muscle perfusion in female rats. For this, we used streptozotocin to induce hyperglycemia in female rats, measured blood pressure and tissue perfusion flow in anesthetized animals, and standardized a new method to evaluate perfusion in isolated legs, in order to detect possible alterations in the vascular bed of the skeletal musculature. Comparing with control rats, the results obtained in diabetic rats showed: that adrenaline and phenylephrine were less effective in increasing and isoprenalina was less effective in decreasing blood pressure; adrenaline was more effective and isoprenalina was less effective in raising heart rate while phenylephrine and acetylcholine were less effective in lowering it; adrenaline, phenylephrine, isoprenalina, acetylcholine, and sodium nitroprusside were less effective in reducing renal blood flow; adrenaline and phenylephrine were less effective in increasing muscle blood flow and isoprenalina was more effective in increasing it. Assessing the same agents in the isolated leg preparations of control and 4-week diabetic rats, we observed in the diabetic group that the effects of isoprenalina in reducing perfusion pressure were longer lasting and that adrenaline was less effective in raising perfusion pressure. In these preparations from diabetic rats, we did observe an increase in perfusion pressure when the calcium-containing medium was replaced by zero-calcium medium and that the increase in perfusion pressure induced by extracellular calcium influx stimulated by phenylephrine was smaller. Our results demonstrate that systemic vascular changes precede to peripheral vascular bed damage. Furthermore, the initial changes that precede vascular dysfunction in the skeletal muscle bed are related to the activation of ß-adrenergic receptors and calcium ion movement. Based on these results, we demonstrate that vascular dysfunction in early diabetes seems to contribute to poor skeletal muscle perfusion in female rats