Resistencia a la insulina y efecto sobre la excitabilidad y contracción del músculo esquelético en rata Translated title: Insulin resistance and its effect on excitability and contraction of the skeletal muscle in rats

Abstract

Introducción: la resistencia a la insulina es una condición metabólica que afecta múltiples tejidos entre ellos al músculo esquelético. El propósito del presente trabajo es analizar si la resistencia a la insulina inducida experimentalmente en ratas, modifica la excitabilidad y las propiedades contráctiles del músculo esquelético. Métodos: se incluyeron 22 ratas Sprague Dawley sanas para formar 2 grupos: Al grupo experimental (n=10) se le indujo resistencia a la insulina mediante la administración oral de prednisona (45mg/Kg.) durante 7 días. Al grupo control (n=12) se le administró solo agua. En ambos grupos se compararon principalmente los parámetros de la contractura muscular: tensión al pico, tensión total, activación contráctil y grado de excitabilidad muscular mediante una curva de umbrales así como su respuesta a una infusión continua de insulina intravenosa. Los experimentos fueron realizados en músculo gastrocnemio utilizando registros de tensión isométrica y estimulación eléctrica. Se analizaron las varianzas entre grupos para utilizar prueba t de Students o U de Mann Whitney, determinándose diferencias significativas entre ambos grupos cuando p<0.05. Resultados: (Control vs. Experimental): 1) Excitabilidad muscular: Reobase: 0.59± 0.12 V vs. 0.27 ± 0.03V (p = 0.19); Cronaxia: 0.07 ms vs. 0.08 ms. 2) Parámetros de la contractura muscular: Tensión al pico: 58.5±5.1 g vs. 48.3±4.3 g (p =0.19). Tensión total: 0.55±0.13 V/ms vs. 0.44±0.05 V/ms (p=0.45). Activación contráctil: 9.13±1.3 ms vs. 10.5±1.6 ms (p=0.19). Conclusiones: los resultados del presente estudio sugieren que la resistencia a la insulina al parecer modifica parcialmente la excitabilidad de la fibra muscular además de favorecer el desarrollo de contracciones musculares de menor intensidad y mas lentas, lo que sugiere una posible afección del acople excitación-contracción del músculo esquelético.

Translated abstract

Introduction: Insulin resistance is a metabolic condition that affects many tissues including skeletal muscle tissue. The objective of the present study was to analyze whether or not experimentally induced insulin resistance modifies skeletal muscle excitability and contraction in the rat. Methods : Twenty-two healthy Sprague-Dawley rats were used to form two groups. In the experimental group (n=10) insulin resistance was induced by means of oral prednisone administration (45mg/Kg) over a period of 7 days. The control group (n=12) received only water. The following muscle contraction parameters were compared between groups: peak tension, contractile activation, total tension, degree of muscle excitability during threshold curve and response to continuous intravenous insulin infusion. Experiments were carried out in gastrocnemius muscle, utilizing isometric tension registers and electrical stimulation. Variance between groups was analyzed to determine use of Student t test or Mann Whitney U test. Difference between groups was considered statistically significant when P<0.05. Results : (Control group vs Experimental group): 1) Muscle excitability: Rheobase: 0.59± 0.12 V vs 0.27 ± 0.03V (P = 0.19); Chronaxie: 0.07 ms vs 0.08 ms. 2) Muscle contraction parameters: Peak tension: 58.5±5.1 g vs 48.3±4.3 g (P =0.19). Total tension: 0.55±0.13 V/ms vs 0.44±0.05 V/ms ( P=0.45). Contractile activation: 9.13±1.3 ms vs 10.5±1.6 ms (P=0.19). Conclusions: In the results of the present study insulin resistance appears to partially modify muscle fiber excitability in addition to favoring the development of slow, low intensity muscle contractions, suggesting a possible affectation of excitation-contraction coupling in skeletal muscle.