Efeitos da terapia com fotobiomodulação sobre a via de sinalização da insulina e mecanismos subjacentes, nas células musculoesqueléticas, em modelos de obesidade in vivo e in vitro

Abstract

A epidemia global da obesidade é um problema crescente e diversas doenças estão associadas a ela, como o diabetes mellitus do tipo 2 (DM2). O DM2 é caracterizado por resistência à insulina (RI). Em estudos anteriores observamos que a fotobiomodulação (PBM - photobiomodulation) melhorou a sinalização da insulina em adipócitos de camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar se a PBM também melhora a sinalização da insulina em células musculoesqueléticas e os mecanismos envolvidos. No primeiro experimento, camundongos (Swiss albino) machos receberam dieta controle pobre em gordura (LFC - low-fat control) ou dieta rica em gordura (HFD - high-fat diet) por 12 semanas. Da 9ª a 12ª semana, receberam tratamento SHAM ou PBM (630 ± 20 nm; 780 mW/cm²; 31,2 J/cm²; 60 J) sendo subdivididos em: LFC-SHAM (n = 8), LFC-PBM (n = 8), HFD-SHAM (n = 9) e HFD-PBM (n = 9). A PBM foi aplicada em 5 pontos: centro do abdômen e membros superiores e inferiores, 1 vez ao dia, 5 dias por semana, durante 4 semanas. A PBM reverteu a deficiência da fosforilação da proteína quinase B (PKB/Akt) na serina 473 (ser473) e inibiu o aumento do conteúdo de β-L-hidroxiacil-CoA desidrogenase (HADH) e de mitofusina-2, induzidos pela HFD no quadríceps. No segundo experimento, mioblastos de camundongos (C2C12), após diferenciação, foram cultivados em meio high glucose apenas, controle (CTRL), ou contendo ácido palmítico (PAL), oleato de sódio e L-carnitina para indução da RI. Depois, receberam tratamento SHAM ou PBM (660 e 850 nm; 9,16 e 19,71 mW/cm²; 2 ou 4 ou 8 J/cm²; 24,4 ou 52,4 ou 76,8 J) aplicado 1 vez. A PBM, nas doses de 4 ou 8 J/cm², reverteu a deficiência da fosforilação da Akt (ser473) e da atividade máxima da citrato sintase e o aumento da fosforilação da c-Jun NH(2) terminal quinase (JNK) (thr183/tyr185), induzidos pelo ácido palmítico. Além disso, nas doses de 2, 4 ou 8 J/cm², a PBM reverteu o aumento do conteúdo de mitofusina-2 e da atividade da superóxido dismutase (SOD), induzidos pelo ácido palmítico. Em conclusão, a PBM melhorou a sinalização da insulina nas células musculoesqueléticas, in vivo e in vitro, e esse efeito parece envolver a modulação do estado redox e da função mitocondrial, além da atenuação da ativação de quinases de estresse.