تأثیر یک دوره تمرین هوازی و سلول های بنیادی مزانشیمی بر شاخص های التهابی در موش های صحرایی مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک
محورهای موضوعی : فعالیت بدنی و تندرستی
ساناز السادات میراسمعیلی
1
,
عبدالرضا جعفری چاشمی
2
*
,
سید عبدالله هاشم ورزی
3
1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
2 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
3 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
کلید واژه: تمرینات هوازی , سلول بنیادی, التهاب, سندرم تخمدان پلی کیستیک,
چکیده مقاله :
هدف: هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر تمرینات هوازی و سلول های بنیادی بر شاخص های التهابی در موش های صحرایی مبتلا به سندرم تخمدان پلی کیستیک بود.
روش : در این مطالعه تجربی 30 سر موش های صحرایی ماده بالغ نژاد ویستار 8-6 هفته‌ای پس از القای PCOS به 6 گروه کنترل سالم، کنترل- بیمار، بیمار- سالین، تمرین هوازی-بیمار، سلول بنیادی- بیمارو تمرین هوازی- سلول بنیادی-بیمار تقسیم شدند. گروه‌های تمرین هوازی به مدت هشت هفته و هفته ای 5 جلسه تمرینات موردنظر را انجام دادند. با استفاده از سرنگ انسولینی سـلول بنیـادي بـه مـوش هـاي بیمار تزریق شد. سطوح IL-6 و TNF-α با استفاده از کیت و به روش الایزا انحام شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آزمون آنالیز واریانس یکطرفه در سطح معنی‌داری p<0.05 انجام شد.
یافته ها: یافته های تحقیق نشان داد که سطوح IL-6 و TNF-α در موش های بیمار در مقایسه با گروه کنترل سالم افزایش معناداری داشت(P<0.001 ). تمرینات هوازی و تزریق سلول بنیادی موجب کاهش معنادار در سطوح IL-6 و TNF-α در گروه تمرین در مقایسه با گروه کنترل بیمار شدند(P<0.001).
نتیجه‌گیری: تمرینات هوازی منظم و استفاده از سلول های بنیادی به عنوان مداخلات ضد التهابی احتمال دارد بتواند از طریق افزایش سایتوکاین های ضدالتهابی موجب کاهش سطوح فاکتورهای التهابی TNF-αو IL-6 شود.
Aim: The aim of the present study was to investigate the effect of aerobic exercise and stem cells on inflammatory markers in rats with polycystic ovary syndrome.
Method: In this experimental study, 30 adults female Wistar rats, 6-8 weeks old were divided into 6 groups after induction of PCOS: (1) healthy control (2) control-patient (3) patient-saline, (4) aerobic exercise-patient (5) stem cell-patient (6) aerobic exercise-stem cell-patient. Aerobic exercise groups performed 5 sessions of the desired exercises for eight weeks. Using an insulin syringe, about 1.5×106 extracted stem cells were injected into the tail vein of the patient mice. IL-6 and TNF-α levels were determined using a kit and ELISA method. Data analysis was performed using one-way analysis of variance and Tukey's post hoc test at a significance level of p<0.05.
Results: The findings of the study showed that IL-6 and TNF-α levels in the patient mice were significantly increased compared to the healthy control group (P<0.001). Aerobic exercise and stem cell therapy significantly reduced IL-6 and TNF-α levels in the exercise group compared to the control group (P<0.001).
Conclusion: Regular aerobic exercise and the use of stem cells as anti-inflammatory interventions may be able to reduce the levels of inflammatory factors TNF-α and IL-6 by increasing anti-inflammatory cytokines.
1. Park HS, Cetin E, Siblini H, Seok J, Alkelani H, Alkhrait S, Liakath Ali F, Mousaei Ghasroldasht M, Beckman A, Al-Hendy A. Therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles to treat PCOS. International journal of molecular sciences. 2023 Jul 6;24(13):11151. https://doi.org/10.3390/ijms241311151
2. Prayitno GD, Lestari K, Sartika CR, Djuwantono T, Widjaya A, Muharam R, Hidayat YM, Wulandari D, Haifa R, Naura NF, Marbun KT. Potential of mesenchymal stem cells and their secretomes in decreasing inflammation markers in polycystic ovary syndrome treatment: a systematic review. Medicines. 2022 Dec 23;10(1):3. https://doi.org/10.3390/medicines10010003
3. El Hayek S, Bitar L, Hamdar LH, Mirza FG, Daoud G. Poly Cystic Ovarian Syndrome: An Updated Overview. Front Physiol. 2016;7:124. Published 2016 Apr 5. doi:10.3389/fphys.2016.00124
4. Patten RK, Boyle RA, Moholdt T, Kiel I, Hopkins WG, Harrison CL, Stepto NK. Exercise interventions in polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in physiology. 2020 Jul 7;11:606. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00606
5. Orisaka M, Mizutani T, Miyazaki Y, Shirafuji A, Tamamura C, Fujita M, Tsuyoshi H, Yoshida Y. Chronic low-grade inflammation and ovarian dysfunction in women with polycystic ovarian syndrome, endometriosis, and aging. Frontiers in endocrinology. 2023 Dec 13;14:1324429. https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1324429
6. Vasyukova E, Zaikova E, Kalinina O, Gorelova I, Pyanova I, Bogatyreva E, Vasilieva E, Grineva E, Popova P. Inflammatory and anti-inflammatory parameters in PCOS patients depending on body mass index: a case-control study. Biomedicines. 2023 Oct 14;11(10):2791. https://doi.org/10.3390/biomedicines11102791
7. Daescu AM, Dehelean L, Navolan DB, Gaitoane AI, Daescu A, Stoian D. Effects of hormonal profile, weight, and body image on sexual function in women with polycystic ovary syndrome. InHealthcare 2023 May 19 (Vol. 11, No. 10, p. 1488). MDPI. https://doi.org/10.3390/healthcare11101488
8. Woodward A, Klonizakis M, Broom D. Exercise and polycystic ovary syndrome. Physical Exercise for Human Health. 2020 Apr 28:123-36. https://doi.org/10.1007/978-981-15-1792-1_8
9. Jafari S, Taghian F. The effect of aerobic exercise training on biochemical and inflammatory markers among young females suffering from polycystic ovary syndrome. Journal of Midwifery and Reproductive Health. 2020 Apr 1;8(2):2194-202. doi: 10.22038/jmrh.2020.44188.1527
10. Park HS, Cetin E, Siblini H, Seok J, Alkelani H, Alkhrait S, Liakath Ali F, Mousaei Ghasroldasht M, Beckman A, Al-Hendy A. Therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles to treat PCOS. International journal of molecular sciences. 2023 Jul 6;24(13):11151. https://doi.org/10.3390/ijms241311151
11. Qiu S, Wu C, Lin F, Chen L, Huang Z, Jiang Z. Exercise training improved insulin sensitivity and ovarian morphology in rats with polycystic ovary syndrome. Horm Metab Res. 2009;41(12):880-885. doi:10.1055/s-0029-1234119.
12. Benham JL, Yamamoto JM, Friedenreich CM, Rabi DM, Sigal RJ. Role of exercise training in polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Clin Obes. 2018;8(4):275-284. doi:10.1111/cob.12258.
13. Keskin Kurt R, Okyay AG, Hakverdi AU, et al. The effect of obesity on inflammatory markers in patients with PCOS: a BMI-matched case-control study. Arch Gynecol Obstet. 2014;290(2):315-319. doi:10.1007/s00404-014-3199-3.
14. Rostamtabar M., Esmaeilzadeh S., Tourani M., et al. Pathophysiological roles of chronic low-grade inflammation mediators in polycystic ovary syndrome. Journal of Cellular Physiology . 2021;236(2):824–838. doi: 10.1002/jcp.29912.
15. Fuertes-Martín R., Moncayo S., Insenser M., et al. Glycoprotein A and B height-to-width ratios as obesity-independent novel biomarkers of low-grade chronic inflammation in women with polycystic ovary syndrome (PCOS) Journal of Proteome Research . 2019;18(11):4038–4045. doi: 10.1021/acs.jproteome.9b00528.
16. La Cava A. Leptin in inflammation and autoimmunity. Cytokine . 2017;98:51–58. doi: 10.1016/j.cyto.2016.10.011.
17. Palmefors H, DuttaRoy S, Rundqvist B, Börjesson M. The effect of physical activity or exercise on key biomarkers in atherosclerosis--a systematic review. Atherosclerosis. 2014;235(1):150-161. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2014.04.026.
18. Costa EC, DE Sá JCF, Stepto NK, et al. Aerobic Training Improves Quality of Life in Women with Polycystic Ovary Syndrome. Med Sci Sports Exerc. 2018;50(7):1357-1366. doi:10.1249/MSS.0000000000001579.
19. Heilbronn LK, de Jonge L, Frisard MI, et al. Effect of 6-month calorie restriction on biomarkers of longevity, metabolic adaptation, and oxidative stress in overweight individuals: a randomized controlled trial. JAMA. 2006;295(13):1539-1548. doi:10.1001/jama.295.13.1539.
20. Abdelbasset WK, Osailan A. Sleep quality and ventilatory efficiency in elderly heart failure patients: a pilot study on the short-term effect of 4-week low-intensity aerobic exercise. Kardiologiia. 2020;60(6):938. Published 2020 Jul 7. doi:10.18087/cardio.2020.6.n938.
21. Esfandyari S, Chugh RM, Park HS, Hobeika E, Ulin M, Al-Hendy A. Mesenchymal Stem Cells as a Bio Organ for Treatment of Female Infertility. Cells. 2020;9(10):2253. Published 2020 Oct 8. doi:10.3390/cells9102253.
22. Rey-Roldan E, Perez Lana MB, Galluzzo L, et al. Is the polycystic ovary syndrome the causative of the increase in inflammatory markers and metabolic risk?. Gynecol Endocrinol. 2013;29(2):141-144. doi:10.3109/09513590.2012.730581.
23. Zhao Y., Pan S., Wu X. Human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes inhibit ovarian granulosa cells inflammatory response through inhibition of NF-κB signaling in polycystic ovary syndrome. J. Reprod. Immunol. 2022;152:103638. doi: 10.1016/j.jri.2022.103638.
24. Chugh R.M., Park H.-S., El Andaloussi A., Elsharoud A., Esfandyari S., Ulin M., Bakir L., Aboalsoud A., Ali M., Ashour D., et al. Mesenchymal stem cell therapy ameliorates metabolic dysfunction and restores fertility in a PCOS mouse model through interleukin-10. Stem Cell Res. Ther. 2021;12:1–19. doi: 10.1186/s13287-021-02472-w.