Partial recovery of erythrocyte glycogen in diabetic rats treated with phenobarbital

Abstract

Erythrocytes may play a role in glucose homeostasis during the postprandial period. Erythrocytes from diabetic patients are defective in glucose transport and metabolism, functions that may affect glycogen storage. Phenobarbital, a hepatic enzyme inducer, has been used in the treatment of patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), increasing the insulin-mediated glucose disposal. We studied the effects of phenobarbital treatment in vivo on glycemia and erythrocyte glycogen content in control and alloxan-diabetic rats during the postprandial period. In control rats (blood glucose, 73 to 111 mg/dl in femoral and suprahepatic veins) the erythrocyte glycogen content was 45.4 ± 1.1 and 39.1 ± 0.8 µg/g Hb (mean ± SEM, N = 4-6) in the femoral artery and vein, respectively, and 37.9 ± 1.1 in the portal vein and 47.5 ± 0.9 in the suprahepatic vein. Diabetic rats (blood glucose, 300-350 mg/dl) presented low (P<0.05) erythrocyte glycogen content, i.e., 9.6 ± 0.1 and 7.1 ± 0.7 µg/g Hb in the femoral artery and vein, respectively, and 10.0 ± 0.7 and 10.7 ± 0.5 in the portal and suprahepatic veins, respectively. After 10 days of treatment, phenobarbital (0.5 mg/ml in the drinking water) did not change blood glucose or erythrocyte glycogen content in control rats. In diabetic rats, however, it lowered (P<0.05) blood glucose in the femoral artery (from 305 ± 18 to 204 ± 45 mg/dl) and femoral vein (from 300 ± 11 to 174 ± 48 mg/dl) and suprahepatic vein (from 350 ± 10 to 174 ± 42 mg/ dl), but the reduction was not sufficient for complete recovery. Phenobarbital also stimulated the glycogen synthesis, leading to a partial recovery of glycogen stores in erythrocytes. In treated rats, erythrocyte glycogen content increased to 20.7 ± 3.8 µg/g Hb in the femoral artery and 30.9 ± 0.9 µg/g Hb in the suprahepatic vein (P<0.05). These data indicate that phenobarbital activated some of the insulin-stimulated glucose metabolism steps which were depressed in diabetic erythrocytes, supporting the view that erythrocytes participate in glucose homeostasis.

Metformina interage com o treinamento físico diminuindo a glicemia e aumentando o armazenamento de glicogênio em ratos diabéticos

“…Além disso, com a necessidade de buscar fontes alternativas de energia, haverá aumento da lipólise no fígado e nos adipócitos, resultando em aumento de glicerol e ácidos graxos livres no plasma, e aumento da degradação protéica (1,(17)(18) . Esse quadro de deficiência metabólica apre sentado pelos diabéticos pode ser corrigido ou minorado através do uso de medicamentos ou de um programa de exercícios físicos (2)(3)(4)(5) . Neste estudo, avaliamos os efeitos de ambas as formas de trata mento, ou seja, verificamos os efeitos do anti-hiperglicemiante me tformina associado ao exercício físico sobre a glicemia e o glicogênio armazenado nos tecidos de ratos diabéticos.…”

“…O prejuízo na síntese de glicogênio nos mús culos esqueléticos é o sinal mais precoce da patogênese do diabetes do tipo 2 ou diabetes mellitus não dependente de insulina (NIDDM) (1) . A biossíntese de glicogênio no fígado e músculos tem sido associada ao estado nutricional do organismo, à atividade física e às concentrações de hormônios, como insulina, glucagon, catecolaminas e glicocorticói des (2) , e ainda pode ser estimulada por algumas drogas (3)(4)(5) . A biguanida metformina, utilizada no tratamento do NIDDM, tem como função aumentar a captação de glicose pelos tecidos periféricos, sem modificar a secreção de insulina ou induzir hipoglicemia (6) .…”

“…Isso é compatível com a habilidade da metformina em aumentar o conteúdo de glicogê nio em ilhotas de ratos (7) . Observamos, também, um efeito protetor da metformina em ratos diabéticos por aloxana, diminuindo a glicemia e aumentando o armazenamento de glicogênio nos músculos esqueléti cos e no fígado, durante um curto período de tratamento (4)(5)8) .…”