تاثیر تمرین مقاومتی بر بیان مولکول‌های چسبان سلولی و RAGE در بطن چپ رت های دیابتی شده توسط رژیم غذایی پرچرب و استرپتوزوتوسین
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری
محمدرضا باقری افسریه ای
1
,
عبدالعلی بنائی فر
2
,
سجاد ارشدی
3
,
شهرام سهیلی
4
1 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: تمرین مقاومتی, دیابت نوع 2, بیان ژن, مقاومت انسولین, مولکول چسبان سلولی,
چکیده مقاله :
کاردیومیوپاتی دیابتی (DCM) یک شرایط پاتوفیزیولوژیک است که در پاسخ به دیابت اتفاق می¬افتد و به نارسایی قلبی منجر می‌شود. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر تمرین مقاومتی بر بیان ژن¬های RAGE، VCAM-1 و ICAM-1 در بطن چپ رت‌های چاق دیابتی نوع 2 بود. در این مطالعه تجربی، 14 سر موش نر صحرایی نژاد ویستار دیابتی شده توسط رژیم غذایی پر چرب و تزریق استرپتوزوتوسین به طور تصادفی به دو گروه کنترل و مقاومتی تقسیم شدند. پروتکل تمرینی به مدت 6 هفته به تعداد 5 جلسه در هفته در قالب 3 ست با 5 تکرار در هر ست انجام گرفت. فواصل استراحت بین ست¬ها و تکرارها در هر ست به ترتیب 90 و 30 ثانیه بود. همه موش‌ها 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی تشریح شدند. از آزمون آماری تی مستقل جهت مقایسه متغیرها در سطح معنی‌داری آلفای کمتر از 5 صدم استفاده شد. تمرین مقاومتی به تغییر معنی‌داری در بیان ICAM-1 (237/0 = p)، VCAM-1 (295/0 = p) و RAGE (561/0 = p) در مقایسه با گروه کنترل منجر نشد. با این حال به کاهش معنی‌دار گلوکز و مقاومت انسولین و افزایش معنی‌دار انسولین سرم منجر شد (001/0 = p). بر پایه یافته های مطالعه حاضر، تمرینات تناوبی در غیاب تغییر بیان ICAM-1، VCAM-1 و RAGE در بطن چپ با بهبود نیمرخ گلیسیمیک و مقاومت انسولین در رت‌های دیابتی نوع 2 همراه است.
Diabetic cardiomyopathy (DCM) is a pathophysiological condition that occurs in response to diabetes and leads to heart failure. The purpose of this study was to determine the effect of resistance training on ICAM-1, VCAM-1, and RAGE gene expression in the left ventricular in obese rats with type 2 diabetes. In this experimental study, 14 male Wistar diabetic rats made diabetic by a high-fat diet and streptozotocin were randomly divided into two control and resistant groups. The training protocol was performed for 6 weeks in 5 sessions per week in the form of 3 sets with 5 repetitions in each set. Rest intervals between sets and repetitions in each set were 90 and 30 seconds, respectively. All rats were dissected 48 hours after the last training session. The independent t-test was used to compare variables at a significance level of alpha less than 5 percent. Resistance training did not lead to a significant change in the expression of ICAM-1 (p = 0.237), VCAM-1 (p = 0.295) and RAGE (p = 0.561) compared to the control group. However, it led to a significant decrease in glucose and insulin resistance and a significant increase in serum insulin (p = 0.001). Based on the findings of the present study, intermittent exercise in the absence of changes in the expression of ICAM-1, VCAM-1, and RAGE in the left ventricular was associated with the improvement of glycemic profile and insulin resistance in type 2 diabetic rats.
1. Abdul S., Shawk R., Baher H. 2014. Intercellular adhesion molecule-1, vascular adhesion molecule-1, interlukin1-β, and c - reactive protein levels in iraqi patientswith type 2 diabetes mellitus. J Dental Med Sci, 13(4):55-62.
2. Asad M., Sistani M., Barzegari A. 2019. The Effect of Eight Weeks of Continuous Endurance Training on ICAM-1 and VCAM-1 Expression in the Heart Tissue of Rats. Journal of Babol University of Medical Sciences, 21(1):230-6.
3. Banaeifar A., Ebrahimpour S., Tabatabaei H., Ebadi Ghahremani M. 2018. The Effect of Resistance Training on Muscle GLUT4Gene expression Blood glucose and Insulin Resistancein type 2Diabetic Rats. Scientific Journal of Ilam University of Medical Sciences, 17(7):46-57.
4. Basta G., Lazzerini G., Massaro M., Simoncini T., Tanganelli P., Fu C. 2016. Advanced Glycation End Products Activate Endothelium Through Signal-Transduction Receptor RAGE, AMechanism for Amplification of Inflammatory Responses. American Heart Association, Inc, 11:816- 22.
5. Bijeh N., Zabihi A., Jafari M. 2011. The acute effects of strength training on inflammatory markers predicting atherosclerosis: a study on inactive middle-aged men. Tehran Univ Med J, 69(3):204-209.
6. Bosanská L., Michalský D., Lacinová Z., Dostálová I., Bártlová M., Haluzíková D. 2010. The Influence of Obesity and Different Fat Depots on Adipose Tissue Gene Expression and Protein Levels of Cell Adhesion Molecules. Physiol Res, 59(1):79-88.
7. Burgomaster K.A., Howarth K.R., Phillips S.M., Rakobo wchuk M., Macdonald M.J., McGee S.L. 2008. Similar Metabolic Adaptations during Exercise after Low Volume Sprint Interval and Traditional Endurance Training in Humans. J Physiol, 586(1):151-160.
8. Choi K. M., Han K.A., Ahn HJ., Hwang S.Y., Hong H.C., Choi H.Y. 2012. Effects of exercise on sRAGE levels and cardiometabolic risk factors in patients with type 2 diabetes: a randomized controlled trial. J Clin Endo-crinol Metab. 97(10):3751-8.
9. Colberg S., Sigal R., Fernhall B., Regensteiner J., Blissmer B., Rubin R. 2010. Exercise and type 2 diabetes: the American College of Sports Medicine and the American Diabetes Association: joint position statement. Diabetes Care, 33:147-67.
10. Ding Y.H., Young C.N., Luan X., Li J., Rafols J.A., Clark J.C., 2005. Exercise preconditioning ameliorates inflammatory injury in ischemicf rats during reperfusion. Acta Neuropathol (Berl), 109(3):237-46.
11. Eizadi M., Mirakhori Z., Farajtabar B.S. 2019. Effect of 8-Week Interval Training on Protein Tyrosine Phosphatase 1B Expression in Gastrocnemius Muscle and Insulin Resistance in Rats with Type 2 Diabetes. Avicenna J Med Biochem, 7(2): 51-56.
12. Farsi S., Azarbayjani M.A., Hosseini S.A., Pirei P. 2008. Response of Serum Levels of ICAM-1, VCAM- 1and CRP to Highand Moderate Endurance Trainings in Sprague Dawley MaleDiabetic Rats. Armaghane-danesh, 21(8):757-71.
13. Gu Q., Wang B., Zhang X.F., Ma Y.P., Liu J.D., Wang X.Z. 2014. Contribution of receptor for advanced glycation enproducts to vasculature-protecting effects of exercise training in aged rats. Eur J Pharmacol, 741(27):186-94.
14. Hosseini M., Bagheri Afsariehee M.R. 2016. The effect of high intensity interval training and Aloe Vera consumption on resistin and insulin resistance index in diabetic rat. Feyz, 22(4):370-8.
15. Hosseni Abrishami L., Hejazi SM., Rashid Lamir A., 2019. The Effect of Eight Weeks of Continuous and Intermittent Aerobic Exercise on Serum C-Reactive Protein and Adhesion Molecules in Men With Heart Failure. Sabzevar University of Medical Sciences, 26(4). [In persian].
16. Jamshidi K.Z., Ahmadizad S., Hedayati M., Rahmani H. 2014. Responses of visfatin and insulin resistance index to different resistance exercise protocols. Iranian J Diabetes Metab, 13:297-307.
17. Jasińska-Stroschein M. 2023. The current state of preclinical modeling of human diabetic cardiomyopathy using rodents. Biomed Pharmacother, 168:115843-115855.
18. Jia G., Hill MA., Sowers JR. 2018. Diabetic Cardiomyopathy:An Update of Mechanisms Contributing to This Clinical Entity. Circ Res, 122(4):624-38.
19. Kadoglou NP., Fotiadis G., Kapelouzou A., Kostakis A., Liapis C.D. 2013. The differen-tial anti-inflammatory effects of exercise mo-dalities and their association with early carotid atherosclerosis progression in patients with type 2 diabetes. Diabet Med, 30(2):41-50.
20. Kargarfard M., Lam E.T., Shariat A., Asle Mohammadi M., Afrasiabi S., Shaw I. 2016. Effects of endurance and high intensity training on ICAM-1 and VCAM1 levels and arterial pressure in obese and normal weight adolescents. Physician Sports medicine, 44(3):208-216.
21. Koh Y., Park J . 21018. Cell adhesion molecules and exercise. J Inflamm Res, 11:297–306.
22. Lorenzo O., Picatoste B., Egido J., Tunon J. 2011. Potential Role of Nuclear Factor κB inDiabetic Cardiomyopathy. Hindawi Publishing Corporation Mediators of Inflammation, 9(3):1-9.
23. Mohammadi R., Matin Homaee H., Aazarbayjani M.A., Baesi K. 2017. The Effect of 12-Week Resistance Training on Cardiac Hypertrophy, Glucose Level, Insulin, and Insulin Resistance Index in STZ-Induced Diabetic Rats. Qom Univ Med Sci J, 11(2):38-45.
24. Mohammadi R., Matin Homaee H., Azerbaijani M.A., Baesi K. 2016. Effect of 12 week resistance training on gene expressions rage, icam, vcam in the heart of diabetic rats with stz. Iranian journal of diabetes and lipid disorders, 16(1):1-8.
25. Nowotny K., Jung T., HOhn A., Weber D., Grune T., 2016. Advanced Glycation End Products and Oxidative Stress in Type 2 Diabetes Mellitus. Biomolecules, 5(1):194-222.
26. Olson T.P., Denge l.D. 2007. Changes in inflammatory biomarkers following one-year of moderateresistance training in overweight women. International Journal of Obesity, 31:996–1003.
27. Pearson M.J., Mungovan SF., Smart N.A. 2018. Effect of Aerobic and Resistance Training on Inflammatory Markers in Heart Failure Patients: Systematic Review and Metaanalysis. Heart Failure Reviews, 23(2):209-23.
28. Ramezani N., Gaiini A., Choobineh S., Kordi M., Baesi K. 2017. The Effect of resistance training on serum levels of RBP-4 and insulin resistance index in type 2 diabetic male rats. Journal of North Khorasan University of Medical Sciences, 9(2):147-157.
29. Riebe D., Franklin B., Thompson P., Garber C., Whitfield G., Magal M. 2015. Updating ACSM's Recommendations for Exercise Preparticipation Health Screening. Med Sci Sports Exerc, 47:2473-2479.
30. Sharman M.J., Jefe V., 2004. Weight Loss Leads to Reductions in Inflammatory Biomarkers after aVery-Lowcarbohydrate Diet and A Low-Fat Diet in Overweight Men. Clin Sci (Lond), 107(4):365-369.
31. Singh B., Arora S., Goswami B., Mallika V. 2009. Metabolic syndrome: A review of emerging markers and management. Diabetes & Metabolic Syndrome. Clinical Research & Reviews, 3(4):240-254.
32. Tinken T.M., Thijssen D.H.J., Hopkins N., 2009. Impact of Shear Rate Modulation on Vascular Function in Humans. Hypertension, 54:278-285.
33. Viguier C., Bullich S., Botella M., Fasseu L., Alfonso A., Rekik K. 2023. Impact of physical activity on brain oxidative metabolism and intrinsic capacities in young swiss mice fed a high fat diet. Neuropharmacology, 241:109730.
34. Wu H., Sheng Z.Q., Xie J., Li R., Chen L., Li G.N. 2116. Reduced HMGB 1-Mediated Pathway and Oxidative Stress in Resveratrol-Treated Diabetic Mice: A Possible Mechanism of Cardioprotection of Resveratrol in DiabetesMellitus. Oxid Med Cell Longev, 983680(10).
35. Yang S.J., Kim S., Hwang S.Y., Kim T.N., Choi H.Y., Yoo H.J. 2012. Association between sRAGE, esRAGE levels and vascular inflammation: analysis with 18F-fluor-odeoxyglucose positron emission tomography. Atherosclerosis, 220(2):402-406.
36. Yazdanpazhooh S., Banaeifar A., Arshadi S., Eizadi M. 2019. The effect of resistance training on PPARy expression in subcutaneous fat tissue of diabetic rats with high fat diet and STZ. Razi J Med Sci, 26(8):68-77.
37. Zebrack J.S. 2007. Role of Inflammation in Cardiovascular Disease: How to Use C‐Reactive Protein in Clinical Practice. Prog Cardiovasc Nurs, 17(4):174-185.
38. Zhang F., Su X., Huang G., Xin X.F., Cao E.H., Shi Y. 2017. sRAGE alleviates neutrophilic asthma by blocking HMGB1/RAGE signalling in airway dendritic cells. Scientific Reports, 7(1):1-13.
عنوان
تاثیر تمرین مقاومتی بر بیان مولکول های چسبان سلولی و RAGE در بطن چپ رت های دیابتی شده توسط رژیم غذایی پرچرب و STZ
عنوان مکرر
ورزش مقاومتی و بیان مولکول چسبان سلولی در قلب دیابتی
چکیده
مقدمه: کاردیومیوپاتی دیابتی (DCM) یک شرایط پاتوفیزیولوژیک است که در پاسخ به دیابت اتفاق می افتد و به نارسایی قلبی منجر می شود. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر تمرین مقاومتی بر بیان ژن ICAM-1, VCAM-1, RAGE در بطن چپ رت های چاق دیابتی نوع 2 بود.
روش کار: در این مطالعه تجربی، 14 سر موش نر صحرایی نژاد ویستار (10±220 گرم) دیابتی شده توسط رژیم غذایی پر چرب و تزریق STZ به طور تصادفی به دو گروه کنترل و مقاومتی تقسیم شدند. پروتکل تمرینی به مدت 6 هفته به تعداد 5 جلسه در هفته در قالب 3 ست با 5 تکرار در هر ست انجام گرفت. فواصل استراحت بین ست ها و تکرارها در هر ست به ترتیب 90 و 30 ثانیه بود. همه موش ها 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی تشریح شدند. از آزمون آماری تی مستقل جهت مقایسه متغیرها در سطح معنی داری آلفای کمتر از 5 صدم استفاده شد.
نتایج: تمرین مقاومتی به تغییر معنی داری در بیان ICAM-1 (237/0 = P)،VCAM-1 (295/0 = P) و RAGE (561/0 = P) در مقایسه با گروه کنترل منجر نشد. با این حال به کاهش معنی دار گلوکز و مقاومت انسولین و افزایش معنی دار انسولین سرم منجر شد(001/0 = P).
نتیجه گیری: بر پایه یافته های مطالعه حاضر، تمرینات تناوبی در غیاب تغییر بیان ICAM-1، VCAM-1 و RAGE در بطن چپ با بهبود نیمرخ گلیسیمیک و مقاومت انسولین در رت های دیابتی نوع 2 همراه است.
واژه های کلیدی: تمرین مقاومتی، دیابت نوع 2، بیان ژن، مقاومت انسولین، مولکول چسبان سلولی
Title
The effect of resistance training on the expression of cell adhesion molecules and RAGE in left ventricular of diabetes rats induced by high-fat diet and STZ
Running title
Resistance exercise and cell adhesion molecule expression in diabetic heart
Abstract
Introduction: Diabetic cardiomyopathy (DCM) is a pathophysiological condition that occurs in response to diabetes and leads to heart failure. The purpose of this study was to the effect of resistance training on ICAM-1, VCAM-1 and RAGE gene expression in left ventricular in obese rats with type 2 diabetes.
Materials & Methods: In this experimental study, 14 male Wistar (220 ± 10 g) diabetic rats induced by high fat diet and STZ injection were randomly divided into resistance or control groups. The training protocol was performed for 6 weeks in 5 sessions per week in the form of 3 sets with 5 repetitions in each set. Rest intervals between sets and repetitions in each set were 90 and 30 seconds, respectively. All rats were dissected 48 h after the last training session. The independent t-test was used to compare variables at a significance level of alpha less than 5 percent.
Results: Resistance training did not lead to a significant change in the expression of ICAM-1 (P = 0.237), VCAM-1 (P = 0.295) and RAGE (P = 0.561) compared to the control group. However, it led to a significant decrease in glucose and insulin resistance and a significant increase in serum insulin (P = 0.001).
Conclusion: Based on the findings of the present study, resistance training in the absence of changes in the expression of ICAM-1, VCAM-1 and RAGE in left ventricular is associated with the improvement of glycemic profile and insulin resistance in type 2 diabetic rats.
Keywords: Resistance training, Type 2 diabetes, Gene expression, Insulin resistance, Cell adhesion molecule
مقدمه
چاقی و کم تحرکی مهم ترین مشکل سلامتی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه است و به عنوان مهمترین پیش زمینه دیابت نوع 2 معرفی شده است(1). دیابت نوع 2 شایعترین نوع دیابت است که توسط مقاومت بافت هدف به انسولین شناخته می شود، در بیشتر جوامع همه گیر شده و با چاقی ارتباط قوی یافته است(2). یکی از عوارض بیماری دیابت، کاردیومیوپاتی دیابتی (DCM) است که از جمله دلایل اصلی مرگ و میر در بیماران مبتلا به دیابت محسوب می شود(3). DCM باعث ایجاد تغییرات غیر طبیعی در ساختار و عملکرد قلب می شود که این تغییرات مستقل از فشار خون، بیماری شریان کرونری و یا هر دو بیماری شناخته شده قلبی دیگر است(4).
گسترش بیماری های قلبی – عروقی زمینه ای التهابی دارد و التهاب عمومی، نقش محوری در پیشرفت تصلب شرایین به عنوان یکی از مهمترین بیماری های قلبی- عروقی ایفا می نماید(5). چاقی با افزایش ذخیره بافت چربی به عنوان تولید کننده واسطه های التهابی و تحریک بیان و رهایی مولکول های چسبان سلولی در توسعه آترواسکلروز موثر است(6). از سویی دیگر شاخص های جدید ICAM-1 (مولکول چسبان بین سلولی -1) و VCAM-1 (مولکول چسبان عروقی-1) در شناسایی خطر حوادث قلبی – عروقی از حساسیت و دقت بیشتری برخوردار است(7). به طوری که بوسانسکا و همکاران (2009) پس از بررسی تاثیر چاقی و تفاوت ذخایر چربی بر بیان بافت چربی و سطوح پروتیئن مولکول های چسبان سلولی، افزایش سطوح ICAM-1 و VCAM-1 را گزارش نمودند(7). ICAM-1 یکی از اعضای خانوداه ایمونوگلوبین ها است که میانجی اصلی در فراخوانی لکوسیت ها از جریان خون و مهاجرت بین اندوتلیالی آن ها در پاسخ به یک محرک التهابی محسوب می شود. یکی دیگر از حساس ترین نشانگرهای سلولی در زمینه شناسایی روند تشکیل پلاک آترواسکلروزی در دیواره اندوتلیال عروق VCAM-1 است. VCAM-1 با اتصال به مونوسیت ها و حرکت آن ها به عمق اندوتلیال، روند تشکیل سلول های کفی را سریع تر می کند. افزایش مولکول های چسبان موجب هجوم مونوسیت ها به اندوتلیال عروق می شود و در نتیجه نفوذپذیری و فعال سازی پلاکت ها افزایش می یابد. با مهاجرت سلول های عضلانی صاف جدار عروق، روند رسوب بافت فیبروزی در آن ناحیه افزایش یافته و موجب گسترش پلاک های آتروم می شود(8). در این راستا اسد و همکاران(1398) در پژوهشی گزارش کردند هشت هفته تمرین تناوبی شدید موجب کاهش معنادار ژن ICAM-1 و افزایش معنادار ژنVCAM-1 در بافت قلب موش های صحرایی نر نژاد ویستار شد(9). کوه و پارک (2018) در مطالعه ای مروری در زمینه تاثیر فعالیت ورزشی بر مولکول های چسبان بیان کردند که تمرینات هوازی با شدت کم تا متوسط کبه کاهش آنها منجر می شود و بهبود عملکرد عروقی را بدنبال دارد(10). نتایج مطالعه حسینی ابریشمی (2019) حاکی از آن بود که برنامه تمرینات هشت هفته ای هوازی تناوبی و تداومی با کاهش معنادار سطوح VCAM-1 در مردان مبتلا به نارسایی قلبی همراه بوده که کاهش این شاخص در گروه تمرین هوازی تناوبی نسبت به گروه تمرین هوازی تداومی اندکی بیشتر بوده است؛ در حالی که کاهش سطوح ICAM-1 از نظر آماری معنادار نبود. علاوه بر آن با افزایش قند خون، گلوکز به صورت غیر آنزیمی با گروه آمین در پروتئین ها واکنش نشان داده و در نهایت ساختار پیچیده ای به نام محصول نهایی گلیکاسیون پیشرفته (AGEs) به وجود می آیند(11). AGE هایی که در گردش خون هستند با گیرنده خود در سطح سلول ها با نام گیرنده ی محصول نهایی گلیکاسیون پیشرفته ارتباط برقرار کرده و سبب اختلال در ویژگی های ساختاری و عملکردی داخل و خارج سلولی می شوند(12). افزایش فعال سازی گیرنده RAGE به وسیله AGE موجب تنظیم مثبت فاکتور رونویسی NF-KB در ژن هدف می شود. فرایند سلولی و مولکولی قلب به واسطه فاکتور های رونویسی مانند فاکتور هسته ای NF-KB کنترل می شود. در بسیاری از بیماری های قلبی افزایش فعالیت (NF-KB) مشاهده شده است. مسیرهای پاتوژنز قلبی هر یک به طور جداگانه می توانند منجر به فعال شدن NF-KB شوند که در نهایت با افزایش بیان ژن RAGE همراه است(13). از آن جا که دیابت نوع 2 شایع ترین اختلالات متابولیکی قرن حاضر می باشد علاوه بر افزایش میزان بیان ژن RAGE بر بیان ژن ICAM و VCAM نیز تاثیر گذار است و دارای نقش کلیدی در پاتوژنز بیماری های قلبی - عروقی می باشد(14). ناتنی1 و همکاران(2016) در پژوهشی تاثیر AGE را بر فعال سازی آندوتلیال از طریق گیرنده RAGE سطح سلولی را بررسی کردند و نتایج تحقیق نشان داد، AGE/ RAGE یک سازوکار التهابی اولیه در آندوتلیال سلولی است که عامل افزایش دهنده ی آتروژنز و اختلالات التهابی مزمن می باشد(15). محمدی و همکاران(1395) نیز در پژوهشی نشان دادند 12 هفته تمرين مقاومتي موجب کاهش معنی دار بيان ژن RAGE و عدم تاثیر معنی دار بر ژن VCAM-1, ICAM-1 در قلب رت هاي ديابتي شده با STZ شد(14).
بدیهی است که تمرین ورزشی یک محرک فیزیولوژیک بالقوه و کارآمد برای کاهش وقایع قلبی – عروقی اولیه و ثانویه است. بهبود در عملکرد اندوتلیال ناشی از تمرین ورزشی می تواند تاثیرات سودمندی در کاهش خطر قلبی- عروقی داشته باشد(16). امروزه علاوه بر تمرین هوازی، تمرین های مقاومتی (تمرین با وزنه) به عنوان یکی از شیوه های تمرینات ورزشی اثر گذار برکاهش خطر ابتلا به بیماری های قلبی – عروقی، معرفی شده است که شاهد استقبال بسیار جوانان و نوجوانان از این شیوه تمرین ورزشی هستیم. از آنجا که تمرین مقاومتی توسعه ترکیب بدن را از طریق کاهش در ذخایر چربی بدن و افزایش بافت عضلانی خالص نشان می دهد، فرض بر این است که یک دوره تمرین مقاومتی، شاخص های التهاب و متعاقب آن شاخص های چسبنده سلولی را بهبود می بخشد(17). نتایج بیشتر پژوهش انجام گرفته در این زمینه، اثر یک جلسه فعالیت ورزشی مقاومتی را بر این عوامل بررسی کرده اند که از آن جمله می توان به تحقیق بیژه و همکاران(1390) اشاره کرد(18).
به نظر می رسد ورزش می تواند با کنترل عوامل درگیر در فشار خون و التهاب قلبی منجر به کاهش خطر بیماری قلبی - عروقی شود که در این زمینه نیاز به مطالعات در سطح سلولی و بافتی است. از این بین ژن ICAM-1, VCAM-1, RAGE اهمیت خاصی را در این تشخیص دارند و بررسی آنها در بافت قلب در نتیجه تمرینات مقاومتی به نظر ضروری می رسد. با توجه به ارتباط قوی که بین شاخص های التهابی و شیوع انواع بیماری ها به خصوص بیماری های قلبی- عروقی دیده می شود، هر گونه اقدامی که باعث کاهش شاخص های التهابی شود، می تواند احتمال بروز حوادث قلبی- عروقی را کاهش دهد. با توجه به این خطرات، شناسایی عوامل و متغیرهای بیوشیمیایی مهم در توسعه روند بیماری های قلبی- عروقی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. نکته مهم تر شناخت و درک تاثیر فعالیت های ورزشی مقاومتی بر این عوامل بیوشیمیایی است که در صورت مشخص شدن تغییرات مثبت و تعدیل کننده در این متغیرها به عنوان یک راهبرد تندرستی موثر در کنترل روند این بیماری ها در نظر گرفته خواهد شد. نظر به اهمیت مباحثی که مطرح شد، ضرورت دارد که پژوهش های علمی در این زمینه صورت گیرد. با توجه به ارتباط بیان ژن های ICAM-1, VCAM-1, RAGE با بروز بیماری های قلبی – عروقی و نقش حمایتی فعالیت های ورزشی در مقابله با آن و کمبود تحقیقات در زمینه تمرینات مقاومتی و نتایج مطالعات ضد و نقیض، لذا مطالعه حاضر به منظور تاثیر تمرینات مقاومتی بر بیان ژن ICAM-1, VCAM-1, RAGE در بافت قلب، گلوکز ناشتا، انسولین و مقاومت انسولین رت های چاق دیابتی نوع 2 انجام شد
روش کار
در این مطالعه تجربی، 14 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار ده هفته ای با میانگین وزنی 10±220 گرم که از انستیتو پاستور تهران تهیه و تسط رژیم غذایی پرچرب و تزریق STZ دیابتی نوع 2 شدند. حیوانات در محیطی با میانگین دمای 3±22 درجه سانتی گراد، روطوبت حدود 30 تا 60 درصد و چرخه روشنایی تاریکی 12:12 ساعت در قفس های مخصوص و از جنس پلی کربنات نگهداری شدند.
القای دیابت نوع 2: برای القای دیابت نوع 2، از رژیم غذایی پر چرب برای مدت 6 هفته و سپس تزریق درون صفاقی محلول تازه تهیه شده STZ در بافر سیترات با 5/4=PH با دوز 25 میلی گرم بر کیلوگرم انجام گرفت. جهت تهيه غذاي پرچرب به غذاي استاندارد موش هاي صحرايي كه از شركت خوراك پارس‌دام خريداري شد 1% پودر كلسترول و 1% روغن ذرت 100% خالص اضافه شد(19). یک هفته پس از القای دیابت، گلوکز خون ناشتا اندازه گیری و قند خون بین 150 تا 400 میلی گرم بر دسی لیتر به عنوان معیاری برای اطمینان از ابتلای موش ها به دیابت نوع 2 در نظر گرفته شد(19).
پروتکل تمرین مقاومتی: تمرینات ورزشی به مدت 6 هفته به تعداد 5 جلسه در هفته در قالب 3 ست با 5 تکرار در هر ست انجام گرفت. فواصل استراحتی بین ست ها 90 ثانیه و فواصل استراحتی بین تکرارها در هر ست 30 ثانیه بود. اعمال مقاومت به صورت بستن وزنه به دم موش ها معادل درصدهای متفاوتی از وزن بدن در طول دوره تمرینی است(20). رت های گروه تمرین مقاومتی از هفته هفدهم در پروتکل تمرینی شرکت کردند. گروه کنترل مصرف رژیم غذایی پر چرب را تا انتهای مطالعه ادامه دادند. برنامه تمرینی به این شکل است که : در هفته اول، تکرارها با 30 درصد وزن بدن؛ در هفته دوم، تکرارها با 50 درصد وزن بدن ؛ در هفته سوم، تکرارها با 70 درصد وزن بدن؛ در هفته چهارم با 80 درصد وزن بدن، تکرارها با 90 درصد وزن بدن ؛ در هفته پنجم، تکرارها با 100 درصد وزن بدن و در هفته ششم نیز، تکرارها با 100 درصد وزن بدن انجام گرفت.
جدول 1: توزیع اعمال مقاومت بر اساس درصد وزن بدن در پروتکل تمرین مقاومتی | |
مقاومت بر حسب درصد وزن بدن | زمان فعالیت (هفته) |
30 | اول |
50 | دوم |
70 | سوم |
80 | چهارم |
90 | پنجم |
100 | ششم |
جهت حذف اثر حاد تمرین، نمونه برداری خون و استخراج بافت قلب 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی انجام شد. بدین منظور ابتدا حیوانات با استفاده از تزریق صفاقی کتامین 10 درصد و با دوز 50 میلی گرم بر کیلوگرم و زایلوزین 2 درصد و با دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم بیهوش شدند. پس از شکافتن قفسه سینه و نمونه گیری خون بطور مستقیم، عضله قلب و بطن چپ استخراج شده و در سرم فیزیولوژیک شست و شو داده و بلافاصله با استفاده از ازت مایع منجمد گشت و برای سنجش های بعدی به فریزر با دمای 80- درجه سانتی گراد انتقال یافت. استخراج RNA با استفاده از 20 میلی گرم بطن چپ توسط کیت (Rneasy protect mini kit (QIAGEN مطابق با دستورالعمل شرکت سازنده کیت انجام گرفت. بافت با استفاده از یک میلی مول محلول تریزول لیز شده و با دستگاه همگن کننده بافت هموژن شد. در مرحله بعد، جداسازی از فاز آبی به کمک 25%میلی لیتر کلروفرم شد. RNA استخراج شده با 1 میلی لیتر اتانول سرد 70 درصد شست و شو و خشک شد و سپس به آن آب استریل (5/1 واحد لیتر در میلی گرم بافت) اضافه گردید(19).
پس از استخراج RNA ، برای اطمینان از کافی بودن غلظت RNA در تهیه cDNA، OD آن توسط دستگاه نانودراپ چک کرده شد. تعیین ICAM mRNA و VCAM mRNA و RAGE mRNA توسط RT-Real time PCR بوسیله سیستم روتورژن 6000 با استفاده از کیت تک مرحله ای One Step SYBR TAKARA از شرکت تاکارا مطابق با دستور العمل شرکت استفاده گردید. آنالیز منحنی ذوب در پایان چرخه PCR به منظور تعیین اعتبار محصول PCR مورد انتظار انجام گرفت. پروتکل چرخه حرارتی مورد استفاده دستگاه روتوژن در Real time-PCR شامل: °42 به مدت 20 دقیقه، °95 به مدت 2 دقیقه و 40 سیکل با °94 به مدت 10 ثانیه و °60 به مدت 40 ثانیه بود. پس از مرحله PCR ، جهت مطالعه ویژگی پرایمرها، از دماهای50 تا °99 درجه سانتی گراد برای تهیه منحنی ذوب استفاده گردید(19). از RNA Polymrasell به عنوان ژن کنترل جهت تعیین بیان ژن های مورد مطالعه استفاده گردید. CTهای مربوط به واکنش ها توسط نرم افزار دستگاه Real time-PCR استخراج و ثبت گردید.
جدول شماره 2 الگوی پرایمرهای را نمایش می دهد.
جدول2- الگوی پرایمرهای مورد استفاده در پژوهش | ||||
Genes | Primer sequence | Product size | T m | Gene Bank |
RAGE |
For: AAAGCCCTCCTGTCAACATC Rev: GTTGTCGTTTTCGCCACAG |
159 bp |
60 |
NM_001191052.1 |
VCAM |
For: ATGTGCTGCTGTTGGCTGTG Rev: CAGGGCTCAGCGTCAGTGTG |
159 bp |
60 |
NM_001191052.1 |
ICAM |
For: TGGGCAAGAACCTCATCCTG Rev: GCGGCTCAGTGTCTCATTCC |
159 bp |
60 |
NM_001191052.1 |
RNA PolymraseΙΙ |
For: ACTTTGATGACGTGGAGGAGGAC Rev: GTTGGCCTGCGGTCGTTC
|
164 bp |
60 |
XM_008759265.1 |
غلظت گلوکز به روش آنزیمی رنگ سنجی با فن آوری گلوکز اکسیداز و با استفاده از کیت گلوکز شرکت پارس آزمون- تهران اندازه گیری شد. ضریب تغییرات درون آزمون و برون آزمون گلوکز به ترتیب 74/1 و 19/1 درصد و حساسیت اندازه گیری 5 میلی گرم بر دسی لیتر بود. انسولین سرم به روش الایزا و مطابق با دستورالعمل کیت تجاری (Demeditec Diagnostic Insulin ساخت کشور آلمان) اندازه گیری شد. ضریب تغییرات درون آزمون و برون آزمون به ترتیب 6/2 و 88/2 درصد و حساسیت اندازه گیری 76/1 بود. مقاومت انسولین به روش (HOMA-IR) با اندازهگیری انسولین و گلوکز ناشتا محاسبه شد(21).
آنالیز آماری: از آزمون کولموگروف اسمیرنوف جهت اطمینان از توزیع نرمال داده ها استفاده شد. برای مقایسه متغیرها بین گروه های مورد مطالعه از آزمون تی مستقل در سطح معنی داری آلفای کمتر از 5 صدم در محیط SPSS نسخه 22 استفاده شد.
نتایج
تغییرات وزن بدن در هر دو گروه در شرایط قبل و پس از مداخله ورزشی در جدول 3 خلاصه شده اند. یافته های حاصل از آزمون تی مستقل نشان داد که در شرایط قبل از شروع مطالعه تفاوت معنی داری در وزن بدن بین دو گروه وجود ندارد (852/0 = P) وجود ندارد. از طرفی، مقایسه تغییرات درون گروهی وزن بدن در هر دو گروه توسط آزمون تی همبسته نشان داد که سطوح وزن بدن در پایان مطالعه نسبت به شروع مطالعه در گروه مقاومتی (001/0 = P) و کنترل (001/0 = P) به میزان معنی داری افزایش یافته است. همچنین یافته های حاصل از آزمون تی مستقل بیانگر سطوح بالاتر تر وزن بدن در گروه مقاومتی نسبت به گروه کنترل پس از مداخله تمرینی است (001/0 = P).
جدول 3: وزن بدن (گرم) در شرایط قبل مداخله های تمرینی در گروه های مورد مطالعه | |||
گروه | قبل از مداخله | پس از مداخله | Sig (تی همبسته) |
کنترل | 16 ± 342 | 9 ± 399 | 001/0 |
مقاومتی | 8 ± 343 | 5 ± 426 | 001/0 |
Sig (تی مستقل) | 852/0 | 001/0 | ----- |
نتایج حاصل از آزمون تی مستقل بیانگر عدم تغییر بیان ICAM و VCAM در پاسخ به تمرینات مقاومتی است(جدول 4). به عبارتی، 6 هفته تمرین مقاومتی به تغییر معنی داری در بیان ICAM (237/0 = P) و VCAM (295/0 = P) در بطن چپ رت های دیابتی در گروه مقاومتی نسبت به گروه کنترل منجر نشد. از طرفی، تمرینات مقاومتی همچنین به تغییر معنی داری در بیان RAGE در بطن چپ رت های دیابتی نسبت به گروه کنترل منجر نشد(561/0 = P).
جدول 4: بيان نسبي ICAM, VCAM و RAGE در گروه مقاومتی نسبت به گروه کنترل | |||
متغیر | گروه کنترل | گروه مقاومتی | Sig |
بيان نسبي ICAM | 1 | 41/0 ± 81/0 | 237/0 |
بيان نسبي VCAM | 1 | 44/0 ± 82/0 | 295/0 |
بيان نسبي RAGE | 1 | 31/0 ± 93/0 | 561/0 |
بر پایه یافته های حاصل، تمرینات مقاومتی همچنین با تغییر در سطوح گلوکز ناشتا، انسولین سرم و مقاومت انسولین همراه بود. به عبارتی، در مقایسه با گروه کنترل، تمرینات مقاومتی به کاهش معنی دار گلوکز (001/0 = P) و مقاومت انسولین (001/0 = P) و افزایش معنی دار انسولین سرم (001/0 = P) در گروه ورزش منجر شد(جدول 5).
جدول 5: سطوح شاخص های تعیین دیابت در گروه هاي مقاومتی و كنترل | |||
متغیر | گروه کنترل | گروه مقاومتی | Sig |
گلوكز (mg/dL) | 14 ± 303 | 32 ± 197 | 001/0 |
انسولین (µIU/ml) | 26/0 ± 03/6 | 15/0 ± 56/6 | 001/0 |
مقاومت انسولین (HOMA-IR) | 31/0 ± 51/4 | 53/0 ± 19/3 | 001/0 |
بحث و بررسی
نتایج پژوهش حاضر نشان داد، تمرینات مقاومتی به مدت 6 هفته و به تعداد 5 جلسه در هفته بر بیان ژن ICAM-1 و VCAM-1 در بافت قلب رت های چاق دیابتی نوع 2 تاثیر معناداری ندارد. نتایج مطالعات پیشین نشان داده که القای دیابت موجب افزایش معنی دار VCAM-1 و ICAM-1 در موش های صحرایی می گردد(22). در تایید این یافته گزارش شده است در بیماران دیابتی با افزایش سطح گلوکز خون سطوح ICAM-1 و VCAM-1 افزایش می یابد. همچنین در مبتلایان به هایپرفیلتریشن گلومرولی دیابتی، رتینوپاتی دیابتی، نوروپاتی دیابتی و میکرو آلبومین اوری دیابتی سطوح مولکول های چسبان افزایش می یابد(23). اگر چه القای دیابت منجر به افزایش معنی دار ICAM-1 و VCAM-1 موش های صحرایی می گردد تمرین منجر به کاهش معنی دار ICAM-1 و VCAM-1 می گردد. به نظر می رسد فعالیت های ورزشی منظم با کاهش تحریک سمپاتیکی و افزایش سایتوکین های ضد التهابی، رهایش میانجی های التهابی از بافت چربی را مهار می کند و به دنبال آن ICAM-1 و VCAM-1 کاهش می یابد(24). پاسخ بیومارکرهای کلیدی آترواسکلروز به فعالیت بدنی / ورزشی ممکن است بستگی به نوع فعالیت، شدت و مدت فعالیت داشته باشد به طور مثالICAM-1 وVCAM-1 به تمرینات هوازی پاسخ می دهند در حالی که که تمرینات مقاومتی بر سطوح این بیومارکر تاثیری نداشته است. محمدی و همکاران (1395) در پژوهشی گزارش کردند 12 هفته تمرین مقاومتی تاثیر معناداری بر بیان ژن ICAM-1 و VCAM-1 در قلب رت های دیابتی شده با STZ ندارد(14). اولسون و همکاران(2008) نیز پس از یک سال تمرین مقاومتی با شدت متوسط، در زنان دارای اضافه وزن 25 تا 44 ساله تغییر معناداری را در سطوح VCAM-1 مشاهده نکردند(17). احتمالا یکی از دلایل عدم تغییر معنادار VCAM-1 در پی فعالیت ورزشی مقاومتی، عدم تاثیر شدت کم تا متوسط بر این عوامل می باشد. به طوری که کارگر فرد و همکاران(2016)، با بررسی تاثیر شدت تمرین بر VCAM-1 در افراد گروه تجربی پس از هشت هفته تناوبی با شدت بالا، در مقایسه با افراد گروه تجربی در گروه تمرین استقامتی مشاهده کردند. آن ها بیان کردند که چون کورتیزول به عنوان یک عامل ضد التهاب قوی برای مهار مکانیسم های ضد التهابی عمل می نماید و تمرینات با شدت بالا، عمدتا میزان تحریک کورتیزول را به هنگام تمرین افزایش می دهد، احتمالا تمرین با شدت پایین نتوانسته است میزان تحریک کورتیزول و مکانیسم های ضد التهابی را افزایش دهد(25). با این وجود در مقابل پژوهش حاضر، پیرسون و همکاران (2018) در بررسی مروری خود به تاثیر تمرینات تداومی و مقاومتی بر نشانگرهای التهابی بیماران مبتلا به نارسایی قلبی پرداختند. در این بررسی 20 مطالعه گنجانده شد. داده های دو طرفه از 6 مطالعه، بیانگر تاثیرات مثبت تمرینات ورزشی مقاومتی و تداومی بر شاخص VCAM-1 است. با این حال بیان شد که با توجه به پیچیدگی نارسایی قلبی و مسیرهای که در روند ایمنی و التهاب دخیل هستند آزمایش های بیشتر با تمرکز بر علت بیماری، همراهی بیماری و التهاب عضلانی اسکلتی ضروری است تا اثر ضد التهابی تمرین در این جمعیت را به خوبی تبیین نماید(26).
نتایج پژوهش حاضر نشان داد، تمرینات مقاومتی بر بیان ژن RAGE در بافت قلب رت های چاق دیابتی نوع 2 تاثیر معناداری ندارد. در پژوهش های پیشین مشخص شده است که تمرینات ورزشی موجب کاهش بیان گیرنده RAGE در بافت قلب موش های دیابتی(14) و آئورت موش های مسن می گردد(27) که با نتایج پژوهش حاضر ناهمسو است. البته RAGE محلول (sRAGE) نیز در بیماران دیابتی مورد مطالعه قرار گرفته و گزارش شده است که ارتباط منفی معنی داری بین sRAGE و التهاب عروقی وجود دارد(28)و تمرینات ورزشی منظم موجب افزایش آن در گردش خون بیماران مبتلا به دیابت می شود(28). sRAGE با اتصال به لیگاندهای خود نظیر AGE و HMGB1 به عنوان یک مهار کننده رقابتی برای لیگاندهای فعال کننده RAGE عمل کرده و با از به کار انداختن اکتودومین گیرنده مرتبط با غشاء باعث عدم اتصال لیگاندها به گیرنده ها می گردد(30). Nowotny و همکاران(2016) در پژوهشی تاثیر AGE را بر فعال سازی اندوتلیال از طریق گیرنده RAGE سطح سلولی را بررسی کردند و نتایج تحقیق نشان داد، AGE/ RAGE یک سازوکار التهابی اولیه در اندوتلیال سلولی است که عامل افزایش دهنده ی آتروژنز و اختلالات التهابی مزمن می باشد(15). تصور می شود که AGEs نقشی اساسی در فرایندهای پاتوفیزیولوژی دارد که منجر به پیشرفت و ایجاد عوارض قلبی – عروقی در دیابتی ها می شود. از آن جا که دیابت نوع 2 از شایع ترین اختلالات متابولیکی قرن حاضر می باشد افزایش میزان بیان ژن RAGE بر بیان ژن ICAM-1 و VCAM-1 نیز تاثیر گذار است و دارای نقش کلیدی در پاتوژنز بیماری های قلبی – عروقی می باشد. از این رو روش های کاهش میزان بیان ژن RAGE ، می تواند نقش کاربردی در کاهش بیماری های قلبی – عروقی در افراد دیابتی داشته باشد. در پژوهش حاضر تمرین مقاومتی موجب افزایش RAGE در بافت قلب رت های چاق دیابتی نوع 2 شد ممکن است با تغییر در شدت، مدت، نوع برنامه تمرینی و تغییر در روش دیابتی نمودن رت ها این فاکتور نیز کاهش یابد.
همچنین نتایج نشان داد، پس از شش هفته تمرین مقاومتی گلوکز خون و شاخص مقاومت به انسولین رت های چاق دیابتی نوع 2 کاهش معناداری یافت. همراستا با نتایج پژوهش حاضر رمضانی و همکاران(1396) گزارش کردند 8 هفته تمرین مقاومتی موجب کاهش معنادار گلوکز خون و شاخص مقاومت به انسولین موش های دیابتی نوع 2 شد(31). بنائی فر و همکاران(1396) گزارش کردند 6 هفته تمرین مقاومتی موجب کاهش معنادار گلوکز خون و شاخص مقاومت به انسولین در موش های صحرایی چاق دیابتی نوع دو شد(32). در مقابل، مطالعه جمشیدی و همکاران(2014) نشان داد میزان گلوکز خون و شاخص مقاومت به انسولین در پاسخ به سه پروتکل تمرین مقاومتی تغییر معناداری پیدا نکرد(33) که این عدم تغییر می تواند ناشی از مدت زمان مطالعه باشد. از سازوکارهای احتمالی کاهش مقاومت به انسولین، می توان به فعال سازی AMPK، و افزایش فعالیت فسفو اینیوزیتید-3 کیناز و Akt/PKB اشاره کرد. مطالعات بالینی نشان داده اند که پیام رسان انسولین و فسفو اینیوزیتید-3 کیناز در عضلات اسکلتی افراد مقاوم به انسولین و بیماران دیابتی نوع دو کاهش می یابد در حالی که بهبود جذب گلوکز ناشی از انسولین کل بدن پس از انجام فعالیت ورزشی مربوط به افزایش سوبسترای گیرنده انسولین 1 و 2و فسفو اینیوزیتید-3 کیناز در عضله اسکلتی است. همچنین تنظیم افزایشیAMPK سازوکار دیگری است که فعالیت ورزشی به واسطه آن در بهبود مقاومت به انسولین در ارتباط است. فعالیت ورزشی از طریق AMPK، بیان ژن GLUT-4 و انتقال آن از سیتوپلاسم به سطح غشاء سلول را افزایش داده و با این فرایند ورود گلوکز به داخل سلول های عضلانی بهبود پیدا می کند(34). در نهایت، تمرینات ورزشی با ایجاد تغییرات بیوشیمیایی ویژه ی خود در عضلات، افزایش تراکم مویرگی و افزایش های آنزیم های اکسیداتیو می توانند فرایند حمل و متابولیسم گلوکز را بهبود بخشیده و ظرفیت اتصال انسولین به گیرنده های سلول عضلانی را افزایش داده و در نتیجه نیاز به انسولین را کاهش دهد.
علاوه بر این در پژوهش حاضر تمرینات مقاومتی انسولین خون رت های چاق دیابتی نوع دو را نیز افزایش معناداری داد. طبق شواهد موجود در مطالعه حاضر شاهد افزایش در انسولین سرم بوده ایم که احتمالا می تواند از تاثیرات شیوه این نوع تمرین باشد این یافته می تواند برخی یافته های گذشته که تمرینات مقاومتی حساسیت به انسولین را افزایش می دهد و منجر به کاهش قند خون می شود (35) و بیش فواید تمرینات مقاومتی بر بهبود عملکرد انسولین است را توجیه نماید. برخی مطالعات به افزایش سطح انسولین خون در پاسخ به تمرین ورزشی اشاره نموده اند(36) که به نظر می رسد در پاسخ به افزایش عملکرد سلول های بتا حاصل شده باشد. در مطاعه حاضر نیز برنامه ورزشی با افزایش سطح سرمی انسولین در رت های دیابتی شده نسبت به گروه کنترل منجر شد و همچنین در مطالعات آمده است که فعالیت ورزشی به کنترل گلایسمیک کمک می کند در این مطالعه نیز شاهد کاهش معنی دار گلوکز نسبت به گروه کنترل بوده ایم. در راستای نتایج پژوهش حاضر محمدی و همکاران (1396) افزایش معنادار انسولین خون در رت های دیابتی شده با STZ در اثر 12 هفته تمرین مقاومتی گزارش کردند(37). حسینی و همکاران (1398) نیز افزیش معنادار انسولین سرم در اثر هشت هفته تمرین تناوبی شدید در موش های نر دیابتی را گزارش کردند(38). در پایان به این نکته اشاره می شود که اگرچه اندازه گیری بیان مولکول های چسبان در بطن چپ رت های دیابتی از نقاط قوت مطالعه حاضر است اما اندازه گیری این متغیرها به تنهایی بیانگر پاسخ عملکرد قلبی به تمرینات مقاومت نیست و شناخت مکانیسم های عهده دار این شیوه تمرینی مستلزم اندازه گیری سایر مولفه های هورمونی و ژنتیکی نظیر AKT1, PI3K و دیگر مولفه های اثرگذار است و عدم اندازه گیری این متغیرها از محدودیت های مطالعه حاضر است.
نتیجه گیری
نتایج این مطالعه نشان می دهد تمرین مقاومتی موجب الگوی کاهشی اما غیر معنادار مولکول های چسبان و الگوی افزایشی اما غیر معنادار RAGE رت های چاق دیابتی نوع دو شد. با توجه به نتایج این پژوهش، هنوز نمی توان با قطعیت سمت و سوی اثر تمرین مقاومتی بر مولکول های چسبان و RAGE را تعیین نمود. با این حال با افزایش وقوع اختلالات قلبی – عروقی در گروه های مختلف سنی، اجرای تمرین مقاومتی با کاهش عوامل خطرساز قلبی- عروقی ممکن است برای پیشگیری از بروز بیماری‌های قلبی مفید باشد. همچنین تمرین مقاومتی موجب کاهش معنادار سطوح گلوکز خون، شاخص مقاومت به انسولین و همچنین افزایش معنادار در انسولین سرم شد با توجه به اینکه بیماران مبتلا به دیابت نوع دو دارای نقص در ترشح انسولین و بالا بودن سطح گلوکز خون هستند انجام تمرینات مقاومتی توصیه می شود.
تشکر و قدردانی
تحقیق حاضر حاصل یافتههای رساله دکتری، مصوب دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب در سال 1399 می باشد. همچنین مولفان مراتب قدردانی خود را از اساتید گروه فیزیولوزی ورزشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب و پرسنل محترم آزمایشگاه ژنتیک انستیتو پاستور تهران که در این طرح ما را یاری فرمودند اعلام می دارند.
References
1. Viguier C, Bullich S, Botella M, Fasseu L, Alfonso A, Rekik K, et al. Impact of physical activity on brain oxidative metabolism and intrinsic capacities in young swiss mice fed a high fat diet. Neuropharmacology. 2023 Dec 15; 241:109730.
2. Jasińska-Stroschein M. The current state of preclinical modeling of human diabetic cardiomyopathy using rodents. Biomed Pharmacother. 2023 Dec; 168:115843.
3. Wu H, Sheng ZQ, Xie J, Li R, Chen L, Li GN, et al. Reduced HMGB 1-Mediated Pathway and Oxidative Stress in Resveratrol-Treated Diabetic Mice: A Possible Mechanism of Cardioprotection of Resveratrol in DiabetesMellitus. Oxid Med Cell Longev 2016;983680(10).
4. Jia G, Hill MA, Sowers JR. Diabetic Cardiomyopathy:An Update of Mechanisms Contributing to This Clinical Entity. Circ Res 2018;122(4):624-38.
5. Burgomaster KA, Howarth KR, Phillips SM, Rakobo wchuk M, Macdonald MJ, McGee SL, et al. Similar Metabolic Adaptations during Exercise after Low Volume Sprint Interval and Traditional Endurance Training in Humans. J Physiol 2008;586(1):151-60.
6. Sharman MJ, Jefe V. Weight Loss Leads to Reductions in Inflammatory Biomarkers after aVery-Lowcarbohydrate Diet and A Low-Fat Diet in Overweight Men. Clin Sci (Lond) 2004;107(4):365-9.
7. Bosanská L, Michalský D, Lacinová Z, Dostálová I, Bártlová M, Haluzíková D, et al. The Influence of Obesity and Different Fat Depots on Adipose Tissue Gene Expression and Protein Levels of Cell Adhesion Molecules. Physiol Res 2010;59(1):79-88.
8. Zebrack JS, JL A. Role of Inflammation in Cardiovascular Disease: How to Use C‐Reactive Protein in Clinical Practice. Prog Cardiovasc Nurs 2007;17(4):174-85.
9. Asad M, Sistani M, Barzegari A. The Effect of Eight Weeks of Continuous Endurance Training on ICAM-1 and VCAM-1 Expression in the Heart Tissue of Rats. JBUMS 2019;21 (1):230-6.
10. Koh Y, Park J . Cell adhesion molecules and exercise. J Inflamm Res 2018;11:297–306.
11. Hosseni Abrishami L, Hejazi SM, Rashid Lamir A. The Effect of Eight Weeks of Continuous and Intermittent Aerobic Exercise on Serum C-Reactive Protein and Adhesion Molecules in Men With Heart Failure. Sabzevar University of Medical Sciences 2019;26(4). [Farsi].
12. Basta G, Lazzerini G, Massaro M, Simoncini T, Tanganelli P, Fu C, et al. Advanced Glycation End Products Activate Endothelium Through Signal-Transduction Receptor RAGE, AMechanism for Amplification of Inflammatory Responses. American Heart Association, Inc 2016;11:816- 22.
13. Lorenzo O, Picatoste B, S A-C, RE, Egido J, Tunon J. Potential Role of Nuclear Factor κB inDiabetic Cardiomyopathy. Hindawi Publishing Corporation Mediators of Inflammation 2011;9(3):1-9.
14. Mohammadi R, Matin Homaee H, Azerbaijani M A, Baesi K. effect of 12 week resistance training on gene expressions rage, icam, vcam in the heart of diabetic rats with stz. Ijdld 2016;16(1):1-8.
15. Nowotny K, Jung T, HOhn A, Weber D, Grune T. Advanced Glycation End Products and Oxidative Stress in Type 2 Diabetes Mellitus. Biomolecules 2016;5(1):194-222.
16. Tinken T M, Thijssen D H J, Hopkins N. Impact of Shear Rate Modulation on Vascular Function in Humans. Hypertension 2009;54:278-85.
17. Olson TP, DengelDR, AS L. Changes in inflammatory biomarkers following one-year of moderateresistance training in overweight women. International Journal of Obesity 2007;31:996–1003.
18. Bijeh N RLA, Zabihi A., Jafari M. The acute effects of strength training on inflammatory markers predicting atherosclerosis: a study on inactive middle-aged men. Tehran Univ Med J2011;69(3):204-9.
19. Eizadi M, Mirakhori Zahra, Farajtabar Behrestaq S. Effect of 8-Week Interval Training on Protein Tyrosine Phosphatase 1B Expression in Gastrocnemius Muscle and Insulin Resistance in Rats with Type 2 Diabetes. Avicenna J Med Biochem. 2019; 7(2): 51-56.
20. Yazdanpazhooh S, Banaeifar A, Arshadi S, Eizadi M. The effect of resistance training on PPARy expression in subcutaneous fat tissue of diabetic rats with high fat diet and STZ. Razi J Med Sci 2019;26(8):68-77.
21. Singh B, Arora S, Goswami B, Mallika V. Metabolic syndrome: A review of emerging markers and management. Diabetes & Metabolic Syndrome. Clinical Research & Reviews 2009;3(4):240-54.
22.Farsi S, Azarbayjani MA, Hosseini SA, Pirei P. Response of Serum Levels of ICAM-1, VCAM- 1and CRP to Highand Moderate Endurance Trainings in Sprague Dawley MaleDiabetic Rats. Armaghane-danesh 2016;21(8):757-71.
23. Abdul S, Shawk R, Baher H. Intercellular adhesion molecule-1, vascular adhesion molecule-1, interlukin1-β, and c - reactive protein levels in iraqi patientswith type 2 diabetes mellitus. J Dental Med Sci 2014;13(4):55- 62.
24. Ding YH, Young CN, Luan X, Li J, Rafols JA, Clark JC, et al. Exercise preconditioning ameliorates inflammatory injury in ischemicf rats during reperfusion. Acta Neuropathol (Berl) 2005;109(3):237-46.
25. Kargarfard M, Lam ET, Shariat A, Asle Mohammadi M, Afrasiabi S, Shaw I , et al. Effects of endurance and high intensity training on ICAM-1 and VCAM1 levels and arterial pressure in obese and normal weight adolescents. Physician Sports medicine 2016;44(3):208-16.
26. Pearson MJ, Mungovan SF, Smart NA. Effect of Aerobic and Resistance Training on Inflammatory Markers in Heart Failure Patients: Systematic Review and Metaanalysis. Heart Failure Reviews 2018;23(2):209-23.
27. Gu Q, Wang B, Zhang XF, Ma YP, Liu JD, Wang XZ. Contribution of receptor for advanced glycation enproducts to vasculature-protecting effects of exercise training in aged rats. Eur J Pharmacol 2014;741(27):186-94.
28. Yang SJ, Kim S, Hwang SY, Kim TN, Choi HY, Yoo HJ, et al. Association between sRAGE, esRAGE levels and vascular inflammation: analysis with 18F-fluor-odeoxyglucose positron emission tomography. Athe-rosclerosis 2012;220(2):402-6.
29. Choi KM, Han KA, Ahn HJ, Hwang SY, Hong HC, Choi HY, et al. Effects of exercise on sRAGE levels and cardiometabolic risk factors in patients with type 2 diabetes: a randomized controlled trial. J Clin Endo-crinol Metab 2012;97(10):3751-8.
30. Zhang F, Su X, Huang G, Xin X-F, Cao E-H, Shi Y, et al. sRAGE alleviates neutrophilic asthma by blocking HMGB1/RAGE signalling in airway dendritic cells. Sci Rep 2017;7(1).
31. Ramezani N, Gaiini A, CHoobineh S, Kordi M, Baesi K. The Effect of resistance training on serum levels of RBP-4 and insulin resistance index in type 2 diabetic male rats. JNKUMS 2017;9(2):147-57.
32. Banaeifar A, Ebrahimpour S, Tabatabaei H, Ebadi Ghahremani M. The Effect of Resistance Training on Muscle GLUT4Gene expression Blood glucose and Insulin Resistancein type 2Diabetic Rats. Scientific Journal of Ilam University of Medical Sciences 2018;17(7):46-57.
33. Jamshidikhezerlou Z, Ahmadizad S, Hedayati M, Rahmani H. Responses of visfatin and insulin resistance index to different resistance exercise protocols. Iranian J Diabetes Metab 2014;13:297-307.
34. Kadoglou NP, Fotiadis G, Kapelouzou A, Kostakis A, Liapis CD. The differen-tial anti-inflammatory effects of exercise mo-dalities and their association with early carotid atherosclerosis progression in patients with type 2 diabetes. Diabet Med 2013;30(2):41-50.
35. Riebe D, Franklin B, Thompson P, Garber C, Whitfield G, Magal M, et al. Updating ACSM's Recommendations for Exercise Preparticipation Health Screening. Med Sci Sports Exerc 2015;47:2473-9.
36. Colberg S, Sigal R, Fernhall B, Regensteiner J, Blissmer B, Rubin R, et al. Exercise and type 2 diabetes: the American College of Sports Medicine and the American Diabetes Association: joint position statement. Diabetes Care 2010;33:147-67.
37. Mohammadi R, Matin Homaee H, azarbayjani M A, Baesi, K. The Effect of 12-Week Resistance Training on Cardiac Hypertrophy, Glucose Level, Insulin, and Insulin Resistance Index in STZ-Induced Diabetic Rats. Qom Univ Med Sci J 2017;11(2):38-45.
38. Hosseini M, Bagheri Afsariehee M R. The effect of high intensity interval training and Aloe Vera consumption on resistin and insulin resistance index in diabetic rat. Feyz 2018;22(4):370-8.
[1] Nowotny