Effetti dell'esercizio aerobico a bassa intensità sulla funzione endoteliale microvascolare dei pazienti con diabete di tipo 1

Soggetti Il presente studio è stato condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki del 1975, rivista nel 2000, e l'Institutional Review Board dell'Ospedale Universitario dell'Università Statale di Rio de Janeiro, Brasile, ha approvato questo studio. Una volta considerati idonei, tutti i soggetti hanno letto e firmato un documento di consenso informato che è stato approvato dall'IRB.

I soggetti dello studio sono stati reclutati tra i pazienti seguiti in un ospedale pubblico. Sono stati inclusi nello studio ventidue individui con T1D diagnosticato da più di 6 anni, di età compresa tra 25 e 50 anni (media 34 ± 7 anni).

La valutazione clinica iniziale comprendeva la storia del paziente e l'esame obiettivo, nonché la registrazione dei seguenti dati antropometrici: peso, altezza, circonferenza vita e indice di massa corporea (BMI). Le misurazioni della pressione sanguigna sono state raccolte con pazienti in posizione supina dopo 5 minuti in un ambiente tranquillo; sono stati ripetuti due volte con intervalli di due minuti tra le misurazioni. Tutte le misurazioni sono state effettuate prima e dopo dodici settimane di allenamento fisico.

Prelievo di sangue ed esami di laboratorio Nella mattinata prevista per la valutazione del microcircolo cutaneo, i pazienti si sono presentati in condizioni di digiuno di 12 ore per il prelievo del sangue. I fumatori non devono aver fumato o ingerito caffeina dalla sera prima fino al completamento dei test. Sono state misurate le seguenti variabili: glucosio plasmatico a digiuno e postprandiale, colesterolo totale, colesterolo LDL e HDL, trigliceridi, transaminasi, proteina C-reattiva ad alta sensibilità, gamma-glutamil transferasi, creatina chinasi, urea, creatinina, albumina e acido urico mediante metodi colorimetrici. reazioni con l'utilizzo di una macchina Cobas Mira (Roche). I campioni di sangue sono stati raccolti prima e dopo il periodo di allenamento fisico. Il colesterolo LDL è stato calcolato utilizzando la formula di Friedewald. I campioni di siero sono stati mantenuti congelati a -80°C fino alla misurazione dei livelli di IL-6 con un kit ELISA commerciale (Cayman Chemical Company, Ann Arbor, MI, USA), secondo le istruzioni del produttore.

Allenamento fisico I partecipanti allo studio hanno seguito un protocollo di allenamento aerobico mirato a bassa intensità e corrispondente al 45% della riserva di frequenza cardiaca (FC) [(FCmax - FCa riposo) x 45% + FCa riposo]. Le sessioni di esercizio sono state condotte 4 volte a settimana per 12 settimane e includevano l'alternanza di camminata e corsa, in base al livello di forma fisica del paziente, in modo che la riserva di frequenza cardiaca fosse compresa tra il 40 e il 50%. La frequenza cardiaca è stata monitorata utilizzando cardiofrequenzimetri (Polar Electro Oy, Kempele, Finlandia). Nelle prime quattro settimane di allenamento, ci sono stati ulteriori incrementi di 10 minuti per sessione ogni settimana per promuovere la progressione graduale del volume da 30 a 60 minuti durante le restanti otto settimane.

Capillaroscopia mediante videomicroscopia intravitale La densità capillare, definita come il numero di capillari perfusi per mm2 di superficie cutanea, è stata valutata mediante microscopia a colori intravitale ad alta risoluzione (Moritex, Cambridge, UK) utilizzando un sistema di videomicroscopia con un epi- microscopio a fibre ottiche illuminato contenente una sorgente luminosa con lampada a vapori di mercurio da 100 W e un obiettivo M200 con un ingrandimento finale di 200X. Il dorso della falange media non dominante è stato utilizzato per l'acquisizione dell'immagine, che è avvenuta mentre il paziente era comodamente seduto in un ambiente a temperatura costante (23±1°C). Le immagini sono state acquisite e salvate per l'analisi off-line posteriore utilizzando un sistema integrato semiautomatico (Microvision Instruments, Evry, Francia). La densità capillare media è stata calcolata come media aritmetica del numero di capillari visibili (cioè perfusi spontaneamente) in tre campi microscopici contigui di 1 mm2 ciascuno. Un bracciale per la misurazione della pressione sanguigna è stato quindi applicato al braccio del paziente e gonfiato alla pressione soprasistolica (50 mm Hg sopra la pressione arteriosa sistolica) per interrompere completamente il flusso sanguigno per tre minuti (test di iperemia reattiva post-occlusiva, test PORH). Dopo il rilascio del bracciale, le immagini sono state nuovamente acquisite e registrate durante i successivi 60-90 secondi, durante i quali era prevista la massima risposta iperemica.

Reattività microvascolare alla stimolazione farmacologica La reattività cutanea microvascolare è stata studiata mediante il monitoraggio della perfusione laser Doppler (LDPM), un metodo precedentemente standardizzato e validato. Le variazioni in tempo reale del flusso microcircolatorio cutaneo sono state valutate attraverso un sistema LDPM (lunghezza d'onda 780 nm; Periflux 5001, Perimed AB, Järfälla, Svezia) collegato a un sistema di micro-iontoforesi farmacologica (PeriIont, Perimed AB). I microelettrodi per ionoforesi (PF 383, Perimed) sono stati incorporati nella testa della sonda laser (PF 481-1, Perimed) e la temperatura della sonda è stata standardizzata a 32°C per evitare variazioni della temperatura cutanea e, di conseguenza, della misurazioni del flusso microvascolare. Gli elettrodi di erogazione del farmaco sono stati riempiti con 200 μl di soluzione di ACh all'1% (Sigma Chemical Co., USA) e posizionati sulla superficie ventrale dell'avambraccio, lontano da vene sottocutanee visibili e aree di pigmentazione della pelle. Gli elettrodi neutri per la dispersione di corrente sono stati posizionati 15 cm sopra gli elettrodi di infusione e i punti di riferimento sono stati contrassegnati e annotati per garantire la riproducibilità durante il secondo esame, che ha avuto luogo alla fine del periodo di intervento. Dopo aver misurato il flusso di riferimento per 5 minuti, sono state applicate quattro dosi cumulative uguali di ACh (corrente anodica) a un'intensità costante di 0,1 mA per 10, 20, 40 e 80 secondi, con cariche totali di 1, 2, 4 e 8 millicoulomb , rispettivamente, consentendo un intervallo di 120 secondi tra le dosi. La registrazione del flusso microvascolare indotto dall'ACh è stata condotta per 10 minuti come segue: 2 minuti per ciascuna dose e 2 minuti per consentire al flusso di raggiungere un plateau dopo l'ultima dose. Utilizzando un nuovo elettrodo di erogazione applicato in una posizione diversa sullo stesso avambraccio, sono state erogate quattro dosi di una soluzione di nitroprussiato di sodio all'1% (SNP; Sigma Chemical CO, USA) disciolto in acqua distillata utilizzando una corrente catodica (stesse cariche e intervalli di per ACh).

L'uscita del laser Doppler, che è semiquantitativa, è espressa in unità di perfusione arbitrarie (PU) di tensione di uscita (1 PU = 10 mV) in accordo con il consenso generale (European Laser Doppler Users Groups, Londra, 1992). È stato possibile definire un'area sotto la risposta del flusso alla curva ACh utilizzando il software PeriSoft per Windows 2.5 (Perimed, Järfälla, Svezia); tale area è stata misurata quantitativamente ed espressa in PU/s.

Reattività microvascolare alla stimolazione fisiologica Dopo aver misurato il flusso capillare a riposo per 5 minuti utilizzando un'altra sonda laser (PF 457, Perimed) che era stata posizionata all'inizio della sessione di registrazione, è stato eseguito il test PORH. Dopo il rilascio della pressione, sono stati misurati il ​​flusso massimo e l'area sotto la curva PORH. Il valore medio del flusso a riposo è stato considerato il valore del flusso basale. Quando il flusso microvascolare è tornato al valore basale dopo il test PORH (tipicamente 5-10 minuti), è stata studiata la massima vasodilatazione microvascolare cutanea con riscaldamento locale prolungato (20 minuti) della sonda laser a 42°C. Il valore del flusso microvascolare basale è stato calcolato come descritto sopra.

Analisi statistica I valori sono stati espressi come media ± errore standard delle medie per le variabili con distribuzione normale e come mediana (percentili 25° - 75°) per le variabili con distribuzione non parametrica, secondo i risultati del test di normalità di Shapiro-Wilk . I dati sono stati analizzati mediante test t accoppiati a due code o test dei ranghi con segno di Wilcoxon a due code, a seconda dei casi. L'ipotesi nulla è stata respinta a P<0,05.