Effects of high-impact exercise on the physical properties of bones of ovariectomized rats fed to a high-protein diet

The aim of this study was to evaluate the effects of high-impact physical exercise as a prophylactic and therapeutic means in osteopenic bones of rats submitted to ovariectomy and protein diet intake. A total of 64 Wistar rats were divided into eight groups (n=8 each), being: OVX, ovx, standard diet and sedentary; OVXE, ovx, standard diet and jump; OVXP, ovx, high-protein diet and sedentary; and OVXEP, ovx, high-protein diet and jump; SH, sham, standard diet and sedentary; SHE, sham, standard diet and jump; SHP, sham, high-protein diet and sedentary; and SHEP, sham, high-protein diet and jump. OVX surgery consists of ovariectomy, and sham was the control surgery. The jumping protocol consisted of 20 jumps/day, 5days/week. The bone structure was evaluated by densitometry, mechanical tests, histomorphometric, and immunohistochemical analyses. A high-protein diet resulted in increased bone mineral density (P=.049), but decreased maximal load (P=.026) and bone volume fraction (P=.023). The benefits of physical exercise were demonstrated by higher values of the maximal load in the trained groups compared to the sedentary groups (P<.001). The sham groups had decreased immunostaining of osteocalcin (P=.004) and osteopontin (P=.010) compared to ovx groups. However, the high-protein diet (P=.005) and jump exercise (P=.017) resulted in lower immunostaining of osteopontin compared to the standard diet and sedentary groups, respectively. In this experimental model, it was concluded that ovariectomy and a high-fat diet can negatively affect bone tissue and the high-impact exercise was not enough to suppress the deleterious effects caused by the protein diet and ovariectomy

Estudo biomecânico de ossos de ratas alimentadas com dieta hiperlipídica

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da alimentação hiperlipídica sobre o tecido ósseo de ratas. Cinquenta e duas ratas Wistar, pós-desmame, foram divididas em duas fases experimentais: estudo com ratas em crescimento (n=20) e estudo com ratas ovariectomizadas (n=32). Na primeira fase, as ratas foram divididas em 2 grupos: ração padrão (SD) e ração hiperlipídica (HFD), tendo duração de 5 semanas. Na segunda fase, as ratas foram divididas igualmente em 4 grupos: ração padrão e cirurgia simulada (SD-SH); ração padrão e ovariectomia (SD-OVX); ração hiperlipídica e cirurgia simulada (HFD-SH); ração hiperlipídica e ovariectomia (HFD-OVX). O período total do experimento foi de 18 semanas, sendo que na quinta semana foi realizado o procedimento cirúrgico. Após eutanásia os ossos foram retirados. Os fêmures foram analisados por expressão gênica dos genes PPAR-γ, Runx2, RANKL e Catepsina-K e as tíbias foram analisadas por microtomografia computadorizada, densitometria óssea e ensaios mecânicos. Na fase de crescimento, a dieta hiperlipídica promoveu aumento da expressão de PPAR-γ e DMO, e não alterou dados microestruturais e mecânicos. Na fase de castração, foi possível observar que a dieta hiperlipídica causou aumento da expressão de PPAR-γ e diminuição da expressão de Runx-2. Além disso, a dieta promoveu diminuição da DMO e espessura trabecular, embora não tenha modificado a resistência mecânica. Concluiu-se com o estudo que, durante o crescimento, a dieta hiperlipídica não causou alterações significantes aos ossos, mas após deficiência estrogênica foi capaz de exercer efeitos deletérios ao esqueleto

Qualidade óssea de ratas wistar em crescimento alimentadas com ração hiperlipídica

A relação entre a obesidade e o tecido ósseopermanece contraditória, mesmo após anos deinvestigações. Os resultados são inespecíficos,sobretudo, quando é avaliado o efeito de dietas ricas emgordura em modelos experimentais. O objetivo desseestudo foi avaliar a qualidade óssea de ratas wistar emcrescimento alimentadas com ração hiperlipídica. Foramutilizadas 20 ratas pós-desmame. Elas foram divididasigualmente em dois grupos, sendo PAD: ratasalimentadas com ração padrão AIN-93 e HIP: ratasalimentadas com ração AIN-93 modificada de modo aconter 60% da energia em forma de gordura. O períodode tratamento foi de 5 semanas. As ratas foramsubmetidas à eutanásia por doses excessivas deanestesia e, após necropsia e dissecação, as tíbias foramanalisadas quando à Densidade Mineral Óssea (DMO),Resistência Mecânica e Análise microestrutural atravésda Microscopia Eletrônica de Varredura. A DMO foiestatisticamente maior no grupo HIP em relação aogrupo PAD, entretanto, a resistência mecânica foiestatisticamente igual entre os dois grupos. Amicroarquitetura permaneceu similar entre os doisgrupos após análise quantitativa. Foi possível concluir,portanto, que embora a DMO tenha sido maior no grupoalimentado com ração hiperlipídica, a resistênciamecânica e microarquitetura óssea permaneceu intactaapós 5 semanas de tratamento.The relationship between obesity and bonetissue remains contradictory, even after years ofinvestigation. The results are non-specific, particularlywhen it assessed the effect of high-fat diets inexperimental models. The aim of this study was toevaluate bone quality of wistar growing rats fed withhigh-fat diet. 20 post-weaning wistars rats were used inthis study. They were equally divided into two groups,PAD: rats fed with standard diet AIN-93 and HIP: ratsfed with a modified AIN-93 diet to contain 60% ofenergy as fat. The exposure period was 5 weeks. Therats were euthanized by overdose of anesthesia and,after autopsy and dissection, tibiae were analyzed whenthe Bone Mineral Density, Mechanical Strength andMicrostructural Analysis by Scanning ElectronMicroscopy. BMD was statistically higher in the HIPgroup compared to the PAD group. However, themechanical strength was statistically similar betweenthe two groups. Microarchitecture remained similarbetween the two groups observed by quantitativeanalysis. It was concluded, therefore, that althoughBMD was higher in the group fed high-fat diet, themechanical strength and bone microarchitectureremained intact after 5 weeks of exposure

Effects of long-term administration of omeprazole on bone mineral density and the mechanical properties of the bone

OBJECTIVES: Epidemiological studies have shown a relationship between long-term use of proton pump inhibitors and bone metabolism. However, this relationship has not yet become established. The aim of the present study was to analyze the mechanical properties and bone mineral density (BMD) of rats that were subjected to long-term omeprazole use.METHODS: Fifty Wistar rats weighing between 200 and 240 g were divided equally into five groups: OMP300 (omeprazole intake at a dose of 300 µmoL/kg/day); OMP200 (200 µmoL/kg/day); OMP40 (40 µmoL/kg/day); OMP10 (10 µmoL/kg/day); and Cont (control group; intake of dilution vehicle). The solutions were administered for 90 consecutive days. After the rats had been sacrificed, their BMD, the mechanical properties of the dissected femurs and their serum Ca++ levels were analyzed.RESULTS: The BMD of the OMP300 group was lower than that of the controls (p = 0.006). There was no difference on comparing the OMP200, OMP40 and OMP10 groups with the controls. The maximum strength and rigidity of the femur did not differ in the experimental groups in comparison with the controls. The OMP300 group had a statistically lower serum Ca++ concentration than that of the controls (p = 0.049), but the other groups did not show any difference in relation to the controls.CONCLUSION: Daily intake of 300 µmoL/kg/day of omeprazole decreased the BMD of the femur, but without changes to the rigidity and strength of the femur in adult rats

Efeitos da administração em longo prazo do omeprazol sobre a densidade mineral óssea e as propriedades mecânicas do osso

Objectives: Epidemiological studies have shown a relationship between long-term use of proton pump inhibitors and bone metabolism. However, this relationship has not yet become established. The aim of the present study was to analyze the mechanical properties and bone mineral density (BMD) of rats that were subjected to long-term omeprazole use. Methods: Fifty wistar rats weighing between 200 and 240 g were divided equally into five groups: OMP300 (omeprazole intake at a dose of 300 moL/kg/day); OMP200 (200 moL/ kg/day); OMP40 (40 moL/kg/day); OMP10 (10 moL/kg/day); and Cont (control group; intake of dilution vehicle). The solutions were administered for 90 consecutive days. After the rats had been sacrificed, their BMD, the mechanical properties of the dissected femurs and their serum Ca++ levels were analyzed. Results: The BMD of the OMP300 group was lower than that of the controls (p = 0.006). There was no difference in comparing the OMP200, OMP40 and OMP10 groups with the controls. The maximum strength and rigidity of the femur did not differ in the experimental groups in comparison with the controls. The OMP300 group had a statistically lower serum Ca++ concentration than that of the controls (p = 0.049), but the other groups did not show any difference in relation to the controls. Conclusion: Daily intake of 300moL/kg/day of omeprazole decreased the BMD of the femur, but without changes to the rigidity and strength of the femur in adult rats. © 2Objetivos: Estudos epidemiológicos mostram uma relac¸ão entre o uso em longo prazo de inibidores de bomba de prótons e o metabolismo ósseo, porém essa relac¸ão ainda não está estabelecida. O objetivo deste estudo foi analisar as propriedade mecânicas e a densidade mineral óssea (DMO) de ratos submetidos ao uso de omeprazol em longo prazo. Métodos: Cinquenta ratos Wistar, entre 200 e 240 g, foram divididos igualmente em cinco grupos: OMP300 (ingestão de omeprazol na dose de 300 moL/Kg/dia), OMP200 (200 moL/ Kg/dia), OMP40 (40 moL/Kg/dia), OMP10 (10 moL/Kg/dia) e Cont (grupo controle; ingestão do veículo de diluic¸ão). A administrac¸ão das soluc¸ões ocorreu durante 90 dias seguidos. Após a eutanásia, foram analisadas a DMO, as propriedades mecânicas dos fêmures dissecados e a dosagem de Ca++ sérico. Resultados: A DMO do grupo OMP300 foi menor do que a do Cont (p = 0,006). Não houve diferenc¸a na comparac¸ão entre os grupos OMP200, OMP40 e OMP10 em relac¸ão ao Cont. A forc¸a máxima e rigidez do fêmur não foram diferentes nos grupos experimentais quando comparados ao Cont. O grupo OMP300 teve concentrac¸ões séricas de Ca++ estatisticamente menores do que o grupo Cont (p = 0,049) sem diferenc¸a entre os demais grupos em relac¸ão ao Cont. Conclusão: A ingestão diária de 300moL/Kg/dia de omeprazol diminuiu a DMO do fêmur, porém sem alterac¸ões na rigidez e na forc¸a do fêmur de ratos adultos.