Cigarette smoke exposure severely reduces peripheral insulin sensitivity without changing GLUT4 expression in oxidative muscle of Wistar rats.

OBJECTIVE: To evaluate the effect of exposure to cigarette smoke and running training on a treadmill on the expression of glucose transporter GLUT4 in oxidative soleus muscle of rats. MATERIALS AND METHODS: Wistar rats were divided into: (C) control, (E) exercise control, (SS), sedentary smoker, and (ES) exercise smoker. Insulin Tolerance Test, Western blotting, and RT-PCR were performed for the evaluation of GLUT4 levels. RESULTS: The SS group presented lower insulin sensitivity with reduced GLUT4 protein in the plasma membrane (PM), no changes in the microsomal fraction, but increased mRNA content. Training reversed this condition. No intervention altered total GLUT4 content of the oxidative muscle. CONCLUSION: These results suggest that passive smoking stimulates GLUT4 transcription without changing total protein content, but impairs the ability of GLUT4 translocation to the PM. On the other hand, training seems to reduce the deleterious effects, even under the influence of cigarette smoking.

Cigarette smoke exposure severely reduces peripheral insulin sensitivity without changing GLUT4 expression in oxidative muscle of Wistar rats / Exposição à fumaça de cigarro reduz gravemente a sensibilidade à insulina periférica sem alterar a expressão de GLUT4 em músculo oxidativo de ratos Wistar

OBJECTIVE: To evaluate the effect of exposure to cigarette smoke and running training on a treadmill on the expression of glucose transporter GLUT4 in oxidative soleus muscle of rats. MATERIALS AND METHODS: Wistar rats were divided into: (C) control, (E) exercise control, (SS), sedentary smoker, and (ES) exercise smoker. Insulin Tolerance Test, Western blotting, and RT-PCR were performed for the evaluation of GLUT4 levels. RESULTS: The SS group presented lower insulin sensitivity with reduced GLUT4 protein in the plasma membrane (PM), no changes in the microsomal fraction, but increased mRNA content. Training reversed this condition. No intervention altered total GLUT4 content of the oxidative muscle. CONCLUSION: These results suggest that passive smoking stimulates GLUT4 transcription without changing total protein content, but impairs the ability of GLUT4 translocation to the PM. On the other hand, training seems to reduce the deleterious effects, even under the influence of cigarette smoking.

OBJETIVO: Avaliar o efeito da exposição à fumaça de cigarro e do treinamento de corrida em esteira rolante sobre a expressão do transportador de glicose GLUT4 no músculo oxidativo solear de ratos. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em: (C) controle, (E) exercitado, (SS) fumante sedentário e (ES) fumante exercitado. Foram realizados testes de tolerância à insulina, Western Blotting e RT-PCR para avaliação da expressão de GLUT4. RESULTADOS: O grupo SS apresentou menor sensibilidade à insulina, com redução de proteína GLUT4 na membrana plasmática (MP), sem alteração na fração microssomal, e conteúdo de RNAm aumentado. O treinamento reverteu esse quadro. Nenhuma intervenção alterou o conteúdo total de GLUT4 no músculo oxidativo. CONCLUSÃO: Esses resultados sugerem que o fumo estimula a transcrição de GLUT4 sem alterar o conteúdo total de proteína, porém prejudica a capacidade de translocação para a MP. Já o treinamento em esteira parece, mesmo sob influência do cigarro, reduzir seus efeitos deletérios.

O exercício físico melhora a sensibilidade à insulina de ratos expostos à fumaça de cigarro / Physical exercise improves insulin sensitivity of rats exposed to cigarette smoke

INTRODUÇÃO E OBJETIVO: Sabe-se que o tabagismo pode provocar alterações cardiovasculares e redução na sensibilidade à insulina, e que o exercício físico melhora este quadro. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do tabagismo e da prática de atividade física sobre a sensibilidade à insulina em músculo cardíaco de ratos, através da avaliação de expressão do transportador de glicose GLUT4. MÉTODOS: Ratos machos Wistar foram divididos em quatro grupos: (CS) controle, (CE) controle exercitado, (FS) fumante sedentário e (FE) fumante submetido ao exercício físico. Os grupos FS e FE foram submetidos à combustão de quatro cigarros/30 min/60 dias, 2x/dia. Os grupos CE e FE executaram corrida em esteira rolante durante 60 min/60 dias. Foi realizado teste de tolerância à insulina, e a expressão de GLUT4 no coração foi feita através de Western Blotting - ECL e RT-PCR. Foi utilizado método estatístico descritivo e o teste ANOVA, e as diferenças entre os grupos foram consideradas significantes quando P < 0,05. RESULTADOS: Nem o tabagismo nem a atividade física alteraram o peso corpóreo (CS: 364,7 ± 9,7; CE: 372,4 ± 7,2, FS: 368,9 ± 6,7; FE: 376,4 ± 7,8g) e o peso do coração (CS: 1,12 ± 0,05; CE: 1,16 ± 0,04; FS: 1,14 ± 0,05; FE: 1,19 ± 0,05g). A sensibilidade à insulina foi reduzida no grupo fumante, porém, a prática de exercício físico melhorou este quadro (CS: 3,7 ± 0,3; CE: 5,28 ± 0,5*; FS: 2,1 ± 0,7*; FE: 4,8 ± 0,09** por cento/min; *P < 0,05 vs. CS, **P < 0,05 vs. FS). Os conteúdos de RNAm e de proteína não se alteraram entre os grupos. Porém, quando se calculou o conteúdo total de proteína GLUT4 por grama de tecido, observou-se que o tabagismo causou redução e que o exercício induziu aumento neste parâmetro (CS: 119,72 ± 9,98; CE: 143,09 ± 9,09; FS: 84,36 ± 10,99*; FE: 132,18 ± 11,40# UA/g tecido, *P < 0,05 vs. CS, #P < 0,01 vs. FS). CONCLUSÃO: Conclui-se que o tabagismo reduz a sensibilidade à insulina e a capacidade do coração captar glicose. Já a prática de exercício físico moderado reverte este quadro por completo.

GOAL: Smoking can cause cardiovascular diseases and reduction on insulin sensitivity. This study evaluated the effect of smoking and associated moderate physical activity on the insulin sensitivity in the heart by GLUT4 gene expression. METHODS: Male Wistar rats were divided into 4 groups: (C) control, (Ex) exercised, (SS) sedentary smoker and (ES) exercised smoker. SS and ES groups were submitted to cigarette smoke exposition, 30 min/2x a day/60 days. Ex and EF groups performed running on a treadmill, during 60min/60 days. GLUT4 protein and mRNA contents analysis was performed by Western Blotting and RT-PCR, respectively. RESULTS: The results showed that neither smoking nor physical activity changed body weight (C: 364.7 ± 9.7, Ex: 372.4 ± 7.2, SS: 368.9 ± 6.7, ES: 376.4 ± 7.8 g) and heart weight (C: 1.12 ± 0.05; Ex: 1.16 ± 0.04; SS: 1.14 ± 0.05; ES: 1.19 ± 0,05g). Insulin sensitivity was reduced in sedentary smoker group, and exercise improved this condition (C: 3.7 ± 0.3; Ex: 5.28 ± 0.5 *; SS: 2.1 ± 0.7 *; ES: 4.8 ± 0.09 **; *P <0.05 vs C, ** P <0.05 vs. SS). mRNA and protein contents did not change among the groups. On the other hand, smoking caused reduction, and exercise provoked increase in GLUT4 total content per gram of heart (C: 119.72±9.98; Ex: 143.09±9.09; SS: 84.36±10.99*; ES: 132.18±11.40# AU/ g tissue, *P<0.05 vs C, #P<0.01 vs SS). CONCLUSION: We concluded that smoking reduces insulin sensitivity and the cardiac ability in uptaking glucose, which can be reversed by moderate physical exercise.