اثر هشت هفته تمرین هوازی بر سطوح آنزیم‌های آنتی اکسیدانی در بافت قلب رت‌های دیابتی نوع 2

محورهای موضوعی : مجله پلاسما و نشانگرهای زیستی

آسیه عباسی دلویی ¹ , سحر رضایی ² , علیرضا براری ³ , مژگان احمدی ⁴

1 - استادیار فیزیولوژی ورزشی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
2 - گروه فیزیولوژی ورزشی واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
3 - گروه فیزیولوژی ورزشی واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی ، آمل، ایران.
4 - استادیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی ( ره) شهرری - - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه ازاد اسلامی واحد یادگار امام

تاریخ دریافت : 1399/05/18 تاریخ پذیرش : 1399/06/30 تاریخ انتشار : 1399/07/01

کلید واژه: رت‌های صحرائی, بافت قلب, آنزیم‌های آنتی اکسیدانی, دیابت, تمرین هوازی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: هایپرگلیسمی مزمن با افزایش آسیب میوکارد ناشی از استرس اکسیداتیو همراه است. هدف از این تحقیق بررسی اثر هشت هفته تمرین هوازی بر سطوح آنزیمهای آنتی اکسیدانی در بافت قلب رتهای دیابتی نوع 2 بود. روش کار: در این مطالعه تجربی، تعداد 40 سر موش نر ویستار(میانگین وزن 7/22±2/185 گرم) بهطور تصادفی در چهار گروه کنترل، دیابت، تمرین هوازی و دیابت-تمرین هوازی قرار گرفتند. در این مطالعه موشها با استفاده از تزریق درون صفاقی نیکوتین آمید-استرپتوزوتوسین، دیابتی نوع 2 شدند. پروتکل تمرین هوازی با شدت 50-60 درصدVO2max ، 5 روز در هفته به مدت 8 هفته انجام شد. پس از بیهوشی، کالبد شکافی انجام و بافت قلب برداشته شد. میزان آنزیمهای آنتی اکسیدانی کاتالاز، سوپر اکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در بافت قلب با استفاده از کیت و به روش الایزا اندازه‌گیری شد. داده‌ها به روش آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنیداری05/0> p < /strong> تجزیه و تحلیل شدند. یافته ها: نتایج نشان داد میزان آنزیمهای آنتی اکسیدانی(کاتالاز، سوپر اکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز) در بافت قلب رتهای کنترل دیابتی نوع 2 نسبت به گروه کنترل سالم کمتر بود(001/0= p < /strong>). هشت هفته تمرین هوازی موجب افزایش معنی‌دار آنزیمهای آنتی اکسیدانی(کاتالاز، سوپر اکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز) در بافت قلب رتهای دیابتی نوع 2 شد (001/0= p < /strong>). نتیجه گیری: با توجه به نتایج تحقیق، احتمالاً تمرین هوازی میتواند با افزایش آنزیمهای آنتی اکسیدانی بافت قلب موجب بهبود عملکرد قلبی آزمودنی های دیابتی شود. در نتیجه این تمرینات به عنوان درمان کمکی در این بیماران توصیه میشود.

چکیده انگلیسی:

Introduction & Objective: Chronic hyperglycemia is associated with enhanced oxidative stress-induced myocardial injury. The aim of this study was to investigate the of eight weeks aerobic training on the levels of antioxidant enzymes in the heart tissue of type 2 diabetic rats. Materials and Methods: To implementation of this experimental research, 40 male Wistar rats (weight 185.2±22.7 gr) randomly were divided into 4 groups including control, diabetes, training and diabetes-training. In this study, the rats were type 2 diabetic using peritoneal injection nicotinamide-STZ. aerobic training performed with intensity of 50-60% VO2max, 5 days a week and for 8 weeks. The levels of the antioxidant catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase in heart tissue were measured using kit and by ELISA method. Data were analyzed by One-way ANOVA and Tukey post hoc test at the p < 0.05. Results: The results showed that the levels of antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase) in the heart tissue of type 2 diabetic control rats was lower than the healthy control group (P=0.001). Eight weeks of aerobic training significantly increased the levels of antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase) in the heart tissue of type 2 diabetic rats (P=0.001). Conclusion: According to the research results, aerobic exercise may improve the cardiac function of diabetic subjects by increasing the antioxidant enzymes in the heart tissue. As a result, these training are recommended as adjunctive therapy in these patients.

منابع و مأخذ:

1.Abdi, A., Ramezani, N., Abbasi  Daloie, A., Ganji, N. (2016). The effect of aerobic training and Coriandrum sativum extract on some oxidative stress factors in male diabetic wistar rats. Tabari J Prev Med, 2(4); 34-43.

2. Afrundeh, R., Khajehlandi, M., Mohammadi, R. (2019). comparison of the effect of 6 weeks aerobic training on the activity of catalase enzyme and malondialdehyde in heart tissue of healthy and streptozotocin-diabetic male wistar rats. Stud Med Sci, 30 (5) ;337-346

3.Bekir, S., Adhan, NY. (2010). Phenolic, alpha-tocopherol, beta-carotene and fatty acid composition of four promising jujube(Zizipus vulgaris L.) selections. J Food Compos Analys, 23;706-710.

4.Bellavere, F., Cacciatori, V., Bacchi, E., Gemma, ML., Raimondo, D., Negri, C. (2018). Effects of aerobic or resistance exercise training on cardiovascular autonomic function of subjects with type 2 diabetes: A pilot study. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 28(3);226-33.

5.Carolina, S., Giorgio, Z., Alberto, MM., Marco, V., Gianni, S., Arianna, G. (2018). Neri1 Oxidative stress: role of physical exercise and antioxidant nutraceuticals in adulthood and aging. Oncotarget, 9(24); 17181–17198.

6. Chabory, E., Damon, C., Lenoir, A. (2009). Epididymis seleno-independent glutathione peroxidase 5 maintains sperm DNA integrity in mice. J Clin Invest, 119;2074.

7.Covas, MI., Elosua, R., Fito, M., Alcantara, M., Coca, L., Marrugat, J. (2002). Relationship between physical activity and oxidative stress biomarkers in women. Medicine Science in Sports & Exercise, 34 (5); 184-189.

8. De Angelis, K., Cestari, I., Barp, J., Dall'Ago, P., Fernandes, T., Homem de Bittencourt, P. (2000). Oxidative stress in the latissimus dorsi muscle of diabetic rats. Braz J Med Biol Res, 33(11);1363-8.

9.Einarson, TR., Acs, A., Ludwig, C., Panton, UH. (2018). Prevalence of cardiovascular disease in type 2 diabetes: a systematic literature review of scientific evidence from across the world in 2007-2017. Cardiovasc Diabetol, 17;83-95.

10.Ercal, N., Gurer-Orhan, H., Aykin-Burns, N. (2001). Toxic metals and oxidative stress part I: mechanisms involved in metal-induced oxidative damage. Curr Top Med Chem, 1;529–539.

11. Farhangi, N., Nazem, F., Zehsaz, F. (2017). Effect of endurance exercise on antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation in the heart of the streptozotocin-induced diabetic rats. JSSU, 24 (10);798-809.

12.Faria, A., Persaud, SJ. (2017). Cardiac oxidative stress in diabetes: mechanisms and therapeutic Potential. Pharmacol Ther, 172;50-62.

13.Fiorentino, TV., Prioletta, A., Zuo, P., Folli, F. (2013). Hyperglycemia-induced oxidative stress and its role in diabetes mellitus related cardiovascular diseases. Curr Pharm Des, 19(32); 5695-703.

14.Gao, L., Wang, W., Liu, D., Zucker, IH. (2007). Exercise training normalizes sympathetic outflow by central antioxidant mechanisms in rabbits with pacing-induced chronic heart failure. Circulation, 115;3095–3102.

15.Hernandez-Torres, RP., Ramos-Jimenez, A., Torres-Duran, PV., Romero-Gonzalez, J., Mascher, D. (2009). Effects of single sessions of low-intensity continuous and moderate-intensity intermittent exercise on blood lipids in the same endurance runners. Journal of Science and Medicine in Sport, 12 (2);323-331

16.Hoffman, GL., Spagnuolo, AP. (2007). Effect of repeated exercise stress on caspase 3, Bcl-2, HSP 70 and CuZn-SOD protein expression in mouse intestinal lymphocytes. Journal of Neuroimmunology,187 (2); 94-101.

17.Jahedi, N., Pouzesh Jadidi, R., Nasir-Zadeh, M. (2019). The effect of eight weeks of aerobic training with chlorella supplementation on brain antioxidant levels in diabetic male rats. Feyz, 23(1) ;27-35

18.Kanter, M., Aksu, F., Takir, M., Kostek, O., Kanter, B., Oymagil, A. (2017). Effects of low intensity exercise against apoptosis and oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rat heart. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 125(9);583-591.

19.Kemi, OJ., Wisløff, U. (2010). Mechanisms of exercise‐induced improvements in the contractile apparatus of the mammalian myocardium. Acta physiologica, 199(4);425-439.

20. Leeuwenburgh, C., Hollander, J., Leichtweis, S., Griffiths, M., Gore M. (1997). Adaptations of glutathione antioxidant system to endurance training are tissue and muscle fiber specific. Am. J. Physiol, 272:363.

21.Lu, S., Liao, Z., Lu, X., Katschinski, DM., Mercola, M., Chen, J. (2020). Hyperglycemia acutely increases cytosolic reactive oxygen species via o-linked glcnacylation and camkii activation in mouse ventricular myocytes. Circ Res, 126(10);e80-e96.

22.Manna, I., Jana, K., Samanta, PK. (2004). Intensive swimming exercise induced oxidative stress and reproductive dysfunction in male wistar rats: protective role of alpha tocopherol succinate. Can J Appl Physiol, 29(2);172-185.

23.Nathan, C. (2013). Cunningham-bussel a: beyond oxidative stress: an immunologist’s guide to reactive oxygen species. Nat Rev Immunol, 13; 349-361.

24. Oliveira, EM., Ribeiro, AKP., Silva, DD., Nunes, EFC., Santos, GS., Kietzer, KS. (2020). Physical training on glycemia and oxidative stress in type 2 diabetes: a systematic review. Rev Bras Med Esporte, 26(1);70-76.

25. Paes L., Lima, D., Matsuura, C., de Souza, MdG., Cyrino, F., Barbosa, C. (2020). Effects of moderate and high intensity isocaloric aerobic training upon microvascular reactivity and myocardial oxidative stress in rats. PLoS ONE, 15(2); e0218228.

26. Pereira, AS., Spagnol, AR., Luciano, E., Leme, JAC. (2016). Influência do treinamento físico aeróbio nos marcadores séricos de estresse oxidativo em ratos diabéticos. Journal of Physical Education, 27(1); e-2726.

27.Radak, Z., Chung, HY., Goto, S. (2008). Systemic adaptation to oxidative challenge induced by regular exercise Free Radical Biology & Medicine, 44;153–159.

28.Ramel, A., Wagner, KH., Elmadfa, I. (2004). Plasma antioxidants and lipid oxidation after submaximal resistance exercise in men. Eur J Nutr, 43(1); 2-6.

29.Senoner, T., Dichtl, W. (2019). Oxidative stress in cardiovascular diseases: still a therapeutic target? Nutrients, 11(9); 2090-8.

30. Shirebrahimi, E., Ramezan poor, M R., Hejazi, M. (2018). A comparison of the effect of eight weeks aerobic training and vitamin c supplements consumption on antioxidant enzymes in men with type 2 diabetes. Horizon Med Sci, 24 (2) ;103-110

31.Shirwaikar, A., Rajendran, K., Barik, R. (2006). Effect of aqueous bark extract of Garuga pinnata Roxb. in streptozotocin-nicotinamide induced type-II diabetes mellitus. J Ethnopharmacol, 107 (2); 285-90.

32. Shreelaxmi, VH., Adhikari, P., Kotian, S., Pinto, VJ., D’Souza, S., D’Souza, V. (2011). Effect of 3-month yoga on oxidative stress in type 2 diabetes with or without complications. Diabetes Care, 34;2208–2210.

33.Steinbacher, P., Eckl, P. (2015). Impact of oxidative stress on exercising skeletal muscle. Biomolecules, 5;356–377.

34.Tang, Z., Wang, Y., Zhu, X., Ni, X., Lu, J. (2016). Exercise increases cystathionine-gamma-lyase expression and decreases the status of oxidative stress in myocardium of ovariectomized rats. Int. Heart J, 57;96–103.

35. Teixeira-Lemos, E., Nunes, S., Teixeira, F., Reis, F. (2011). Regular physical exercise training assists in preventing type 2 diabetes development: focus on its antioxidant and anti-inflammatory properties. Cardiovasc Diabetol,10;12-9.

36.Thirumalai, T., Viviyan Therasa, S., Elumalai, EK., David, E. (2011). Intense and exhaustive exercise induce oxidative stress in skeletal muscle. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 63-66.

37.Vincent, AM., Russell, JW., Low, P., Feldman, EL. (2004). Oxidative stress in the pathogenesis of diabetic neuropathy. Endocr Rev, 25(4);612-28.

38.Xia, T., Yang, Y., Weihong, L., Zhaohui, T., Qingsong, H., Zongrun, L. (2020). Meditative movements for patients with type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis evidence-based. Complementary and Alternative Medicine, 1;1-12