اثر عصاره هیدروالکلی بذر کدو و تمرین استقامتی بر نشانگرهای بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA در بافت رحم رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن
محورهای موضوعی : دسترسی آزاد
شهرزاد اصغری
1
*
,
محمدعلی آذربایجانی
2
,
مقصود پیری
3
,
حسن متین همایی
4
1 - No 69, karimpoor street No 10
2 - گروه فیزیولوژی ورزشی/ واحد تهران مرکزی/ دانشگاه ازاد اسلامی/تهران/ایران
3 - گروه فیزیولوژی ورزشی دانشگاه آزاد اسلامی
4 - گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهارن، ایران
کلید واژه: رحم, تمرین هوازی, بیوژنز میتوکندری, عصاره بذر کدو,
چکیده مقاله :
چکیدهمقدمه و هدف: عدم تعادل در نسبت پرواکسیدانت–آنتی اکسیدانت سبب آسیب بافت رحم می شود. هدف از این تحقیق، بررسی اثر عصاره هیدروالکلی بذر کدو و تمرین هوازی بر نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم در رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن بود. روش کار: در یک کارآزمایی تجربی، 42 سر رت نر ویستار به طور تصادفی در 7 گروه قرار گرفتند. تمامی گروهها100 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن پراکسید هیدروژن (H2O2) را به مدت 14 روز و به صورت درون صفاقی دریافت کردند. رتها در گروههای مکمل، عصاره هیدروالکلی بذر کدو با دوزهای 1 و 2 میلیگرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز به روش گاواژ دریافت کردند. تمرین هوازی روی تردمیل با سرعت 23 متر در دقیقه،30 دقیقه در روز، 5 روز در هفته و به مدت هشت هفته اجرا گردید. 24 ساعت بعد از آخرین جلسه تمرینی، حیوانات فدا شده و بافت رحم موشها جمع‌آوری شد. دادهها با استفاده از آزمون تی مستقل، تحلیل واریانس دوطرفه و آزمون تعقیبی بونفرونی در سطح معنیداری P<0.05 تجزیه و تحلیل شد. یافتهها: مداخله ترکیبی عصاره بذر کدو با تمرین هوازی منجر به افزایش معنیدار سطوح متیل گوانین و تعادل اکسیدانت-پرواکسیدانت (PAB)، همچنین کاهش معنیدار مقادیر آدنوزین تریفسفات (ATP) و مالوندیآلدئید (MDA) بافت رحم شد (05/0P<). نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج، همراهی مکمل بذر کدو با تمرینات هوازی میتواند اثر بیشتری بر بهبود بیوژنز میتوکندری و کاهش تخریب DNA بافت رحم داشته باشد.
AbstractIntroduction: The imbalance in the prooxidant-antioxidant ratio causes uterine tissue damage. The aim of this study was to evaluate the effect of Pumpkin seed and aerobic training on mitochondrial biogenesis markers and DNA damage in uterine tissue in rats toxicated by hydrogen peroxide. Method: To implementation of this experimental research, 42 male wistar rats randomly were divided into 7 groups. All groups received 100 mg/kg body weight of hydrogen peroxide (H2O2) for 14 days intraperitoneal. Rats in supplemented groups received hydrophilic the rats received supplemental hydroalcoholic extract of pumpkin seeds at doses of 1 and 2 mg/kg body weight per day by gavage method. Aerobic training was performed on a treadmill at a speed of 23 m/min, 30 min/day, 5 days/week for eight weeks. 24 hours after the last training session, rat uterine tissue was collected. Data were analyzed using by Independent T-test, two-way ANOVA and Bonferroni post hoc test at P<0.05. Results: Combined intervention of pumpkin seed extract with aerobic exercise significantly increased methyl guanine levels and oxidant-prooxidant balance (PAB), as well as significantly decreased adenosine triphosphate (ATP) and malondialdehyde (MDA) levels in uterine tissue (P<0.05).Conclusion: According to the results, supplementation of pumpkin seed with aerobic exercise can have a greater effect on improving mitochondrial biogenesis and reducing uterine tissue DNA damage.
_||_
اثر عصاره هيدروالکلي بذر کدو و تمرین استقامتی بر نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم در رتهای ماده مسموم شده با پراکسیدهیدروژن
: Running title اثر بذر کدو و تمرین بر نشانگران بیوژنز میتوکندریایی و تخریب DNA بافت رحم
The effect of pumpkin seeds hydroalcoholic extract and endurance training on mitochondrial biogenesis markers and DNA damage in uterine tissue in rats toxicated by hydrogen peroxide
چکیده
مقدمه و هدف: عدم تعادل در نسبت پرواکسیدانت–آنتی اکسیدانت سبب آسيب بافت رحم می شود. هدف از این تحقیق، بررسی اثر عصاره هيدروالکلي بذر کدو و تمرین هوازی بر نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم در رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن بود.
روش کار: در یک کارآزمایی تجربی، 42 سر رت نر ویستار به طور تصادفی در 7 گروه قرار گرفتند. تمامی گروهها100 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن پراکسید هیدروژن (H2O2) را به مدت 14 روز و به صورت درون صفاقی دریافت کردند. رتها در گروههای مکمل، عصاره هیدروالکلی بذر کدو با دوزهای 1 و 2 میلیگرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز به روش گاواژ دریافت کردند. تمرین هوازی روی تردمیل با سرعت 23 متر در دقیقه،30 دقیقه در روز، 5 روز در هفته و به مدت هشت هفته اجرا گردید. 24 ساعت بعد از آخرين جلسه تمريني، حیوانات فدا شده و بافت رحم موشها جمعآوري شد. دادهها با استفاده از آزمون تی مستقل، تحلیل واریانس دوطرفه و آزمون تعقيبي بونفرونی در سطح معنیداری P<0.05 تجزيه و تحليل شد.
یافتهها: مداخله ترکیبی عصاره بذر کدو با تمرین هوازی منجر به افزایش معنیدار سطوح متیل گوانین و تعادل اکسیدانت-پرواکسیدانت (PAB)، همچنین کاهش معنیدار مقادیر آدنوزین تریفسفات (ATP) و مالوندیآلدئید (MDA) بافت رحم شد (05/0P<).
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج، همراهی مکمل بذر کدو با تمرینات هوازی میتواند اثر بیشتری بر بهبود بیوژنز میتوکندری و کاهش تخریب DNA بافت رحم داشته باشد.
واژگان كليدي: تمرین هوازی، عصاره بذر کدو، بیوژنز میتوکندری، رحم
Abstract
Introduction: The imbalance in the prooxidant-antioxidant ratio causes uterine tissue damage. The aim of this study was to evaluate the effect of Pumpkin seed and aerobic training on mitochondrial biogenesis markers and DNA damage in uterine tissue in rats toxicated by hydrogen peroxide.
Method: To implementation of this experimental research, 42 male wistar rats randomly were divided into 7 groups. All groups received 100 mg/kg body weight of hydrogen peroxide (H2O2) for 14 days intraperitoneal. Rats in supplemented groups received hydrophilic the rats received supplemental hydroalcoholic extract of pumpkin seeds at doses of 1 and 2 mg/kg body weight per day by gavage method. Aerobic training was performed on a treadmill at a speed of 23 m/min, 30 min/day, 5 days/week for eight weeks. 24 hours after the last training session, rat uterine tissue was collected. Data were analyzed using by Independent T-test, two-way ANOVA and Bonferroni post hoc test at P<0.05.
Results: Combined intervention of pumpkin seed extract with aerobic exercise significantly increased methyl guanine levels and oxidant-prooxidant balance (PAB), as well as significantly decreased adenosine triphosphate (ATP) and malondialdehyde (MDA) levels in uterine tissue (P<0.05).
Conclusion: According to the results, supplementation of pumpkin seed with aerobic exercise can have a greater effect on improving mitochondrial biogenesis and reducing uterine tissue DNA damage.
Key words: Aerobic training, Pumpkin seed, Mitochondrial biogenesis, uterine
مقدمه
محافظت آنتی اکسیدان ناکافی یا تولید بیش از حد گونه های اکسیژن فعال (ROS) می تواند تعادل اکسیداتیو سلولی را تغییر دهد و شرایطی تحت عنوان استرس اکسیداتیو ایجاد کند (1). استرس اکسیداتیو ممکن است توسط تعدادی از عوامل مانند تغذیه ناکافی و عوامل استرس زا ناشی از تولید بالاتر ROS و یا کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی ایجاد شود. این عدم تعادل در نسبت پرواکسیدانت–آنتی اکسیدانت (PAB (Prooxidants-antioxidant balance) سبب آسيب به DNA سلول و اندامكهاي داخل سلول به خصوص ميتوكندري ميشود (2) و به عنوان یکی از مکانیسمهاي تخریب مولکولی و سلولی بافتهاي بدن در طیف وسیعی از بیماريهاي انسانی شناخته شده است (3،4). گزارش شده است که استروژن و متابولیت های استروژن به عنوان اکسیدان عمل می کنند (5). چندین گزارش نقش استرس اکسیداتیو در رحم را نشان داده اند (6،7). سلول هاي آندومتر رحم افزايش استرس اکسيداتيو درون زا را با ROS بيش از حد توليد شده در نارسايي هاي موجود در مسيرهاي سم زدايي ROS نشان مي دهند.ROS با افزایش بی ثباتی ژنومی و تأثیرگذاری بر فاکتورهای رونویسی حساس به ردوکس نقش مهمی در تغییر سلول، تکثیر سلولی، مهاجرت و تهاجم دارد (7).
تمرین منظم یک عامل تعدیل کننده و اثر گذار در کاهش استرس اکسیداتیو میباشد (8-10). با این حال، یافتههای متناقضی در مورد تاثیر تمرینات ورزشی بر استرس اکسیداتیو در بافت های مختلف بدن گزارش شده است. به طوری که نتایج برخی تحقیقات حاکی از کاهش پراکسیداسیون لیپیدی (11) و آسیبDNA ناشی از اکسیدانت ها (12) به دنبال تمرین می باشد. با این حال یوسف پور و همکاران (1396) نشان دادند 8 هفته تمرین تناوبی تاثیری بر غلظت مالون دی آلدهید بافتی در موشهای صحرایی نر ویستار نداشت (13). همچنین تاکنون اثرات حفاظتی ناشی از تمرین بر تعادل اکسیداتیو سلولی در بافت رحم بررسی نشده است.
در سال های اخیر استفاده از گیاهان دارویی با ترکیب های طبیعی و سنتتیک جهت حفاظت از سلول های برخی اندام ها در مقابل سمیت ناشی از گونه های اکسیژن فعال مورد استفاده قرار گرفته است (14). کدو جزء خانواده Cucurbitaceae می باشد که گیاهانی علفی، داراي ساقه خزنده، پیچک و گل هاي زرد رنگ هستند (15). کدوتنبل دارای بسیاری از مواد مغذی متراکم است به این معنی که کدو و دانه آن حاوي درصد زیادي چربی هاي غیر اشباع، پروتئین و همچنین تعدادي از آنتی اکسیدان ها می باشند (16). دانه هاي این گیاه حاوي مقادیر قابل ملاحظه اي مشتقات ویتامین Eشامل توکوفرول ها و توکوتري انول ها هستند که این ترکیبات برای کارکرد طبیعی اندامهای تولیدمثلی لازم هستند. عصاره و روغن تخم كدو در بهبود توانايي توليد مثلي موشهاي صحرايي نر اهميت زيادي دارند (17). همچنين، ترکیبات فنولی در عصاره دانه کدو، باعث مهار پراکسیداسیون لیپیدها میشوند. این ترکیبات، رادیکالهای آزاد را نیز مهار میکنند (18).
به نظر مي رسد انجام منظم تمرينات ورزشي بتواند سهم عمده اي در کاهش عوارض استرس اکسیداتیو و آسيب DNA داشته باشد (19،20). با این حال، نتایج تأثیر تمرينات ورزشي بر نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA متناقض می باشد از طرفی، تاکنون هیچ مطالعه ای نشانگرهای استرس اکسیداتیو و آسيب DNA سلول در بافت رحم پس از تمرین را بررسی نکرده است. همچنین نقش حفاظتي عصارهي بذر كدو بر روي پارامترهاي آسیب DNA رحم بررسی نشده است. چنین مطالعه ای می تواند برای روشن شدن اثرات تمرین و مکمل های غذایی مناسب برای بافت رحم مفید باشد. بنابراین، هدف تحقیق حاضر بررسی اثر عصاره هيدروالکلي بذر کدو و تمرین استقامتی بر نشانگران بیوژنز میتوکندریایی و تخریب DNA بافت رحم در رتهای ماده مسموم شده با پراکسیدهیدروژن میباشد.
روش کار
دریک کارآزمایی تجربی، 42 رت نر نژاد ويستار (از موسسه انستیتو پاستور تهران) تهیه شدند. پس از انتقال رتها به حیوان خانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت، رتها به مدت یک هفته جهت تطابق با محیط جدید، بدون دریافت هیچ نوع مداخلهای در قفسهاي ویژه نگهداري شدند. پس از یک هفته آشنایی با محیط جدید، رتها به صورت تصادفی به 7 گروه شامل 1) کنترل (القاء شده با پراکسید هیدروژن)، 2) تمرین هوازی سالین، 3) تمرین هوازی - عصاره بذر کدو 1 میلی گرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز، 4) تمرین هوازی - عصاره بذر کدو 2 میلیگرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز، 5) عصاره بذر کدو 1 میلی گرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز ، 6) عصاره بذر کدو 2 میلی گرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن در روز، 7) کنترل سالم تقسیم شدند. گروههای مورد مطالعه در قفسههای مخصوص چوندگان از جنس pvc با درپوش توری فلزی که کف آنها با تراشههای تمیز چوب پوشانده شده بود، قرار گرفتند. دماي اتاق 25-23 درجه سانتيگراد ؛ رطوبت معادل 50-40 درصد، سيکل روشنايي- تاريکي 12:12 بود و همگی به شکل آزادانه به غذای استاندارد مخصوص حیوانات آزمایشگاهی و آب دسترسی داشتند. کلیه اصول اخلاقی مطالعه مطابق با اصول کار با حیوانات آزمایشگاهی(برابر پروتکل هلیسنگی 2006) و مصوب دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام گرفت.
القای فشار اکسیداتیو
تمامی گروهها100 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن پراکسید هیدروژن (H2O2) ساخت شرکت سیگما آلدریچ را به مدت 14 روز و به صورت درون صفاقی بر اساس مطالعه کومار و همکاران (2011) دریافت کردند (21).
آماده سازی عصاره
بذر کدو خشک (100 گرم) از پژوهشگاه گیاهان دارویی تهیه شد. سپس با آسیاب برقی به صورت پودر درآمد. پودر حاصله در دو مرحله یک ساعته در اتانول 80 درصد به نسبت یک به ده خیسانده شد و پس از آن از فیلتر کاغذی 2/0 میلی متری عبور داده شد. ماده باقی مانده در دستگاه پرکولاسیون قرار داده شد تا اتانول آن تبخیر گردد. هر 50 میلی گرم پودر عصاره خشک باقیمانده در 1/0 میلی لیتر آب مقطر حل شده و با روش گاواژ به رتها خورانده شد (22).
برنامه تمرینی
گروههای تمرین پس از آشناسازی 5 روزه، تمرینات هوازی روی تردمیل با سرعت 23 متر در دقیقه، 30 دقیقه در روز، 5 روز در هفته و به مدت هشت هفته انجام دادند. پروتکل تمرین ورزشی حاضر بین ساعت 6.00 و 8.00 صبح اجرا شد (23).
فدا نمودن حیوانات و بافت برداری (آماده سازی بافت و سنجش های بافتی)
24 ساعت بعد از آخرين جلسه تمريني، موشها بوسيله تزريق درون صفاقي کتامين [90 mg/kg] و زايلازين [10 mg/kg] بي هوش شده، سپس نمونه بافت رحم رتها جمع آوري شد. بافت رحم رتها جدا شده و بعد از شستن با محلول PBS بلافاصله در نیتروژن مایع (۱۹۶- درجه سانتی گراد) منجمد شده و سپس در دمای ۸۰- درجه سانتیگراد ذخیره شد. میزان غلظت 6-methylguanine با استفاده از کیت الایزا شرکت DLdevelop کشور کانادا با دامنه تشخیص 5000-125 پیکوگرم بر میلی لیتر، حساسیت 27 پیکوگرم بر میلی لیتر و ضريب تغییرات 10-12%،MDA با استفاده از کیت الایزا شرکتCUSABIO کشور امریکا با دامنه تشخیص 2000-25 پیکومول بر میلی لیتر، حساسیت 81/7 پیکومول بر میلی لیتر و ضريب تغییرات 10-8%، ATP با استفاده از کیت الایزا شرکتabnova کشور تایوان با حساسیت 02/0 میکرومولار و PAB بافت رحم با استفاده از روش ایمونوسنجی اندازهگیری شد.
روش آماری
برای اطمینان از طبیعی بودن توزیع متغیرها، از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. بعد از این که طبیعی بودن توزیع دادهها مشخص گردید، جهت بررسی مقایسه میانگین تغییرات عوامل مورد بررسی در گروهها از آزمون تی مستقل، آزمون تحلیل واریانس دو طرفه و آزمون تعقيبي بونفرونی استفاده شد. سطح معنیداری در همه موارد 05/0p≤ در نظر گرفته شد. کلیه عملیات آماری با نرم افزارهای SPSS با نسخه 23 به اجرا درآمد.
یافتهها
در جدول 1 تغییرات ناشی از پراکسیدهیدروژن در بافت رحم نشان داده شده است. داده هاي جدول نشان مي دهد كه تفاوت معني داري در میزان متغییرهای مورد پژوهش در بافت رحم بین گروه کنترل سالم و کنترل دریافت کننده پراکسیدهیدروژن در رتها وجود دارد (001/0P<).
جدول 1. نتایج آزمون تی مستقل در دو گروه کنترل سالم و کنترل بیمار
گروه های مورد بررسی | P value | T | |
متیل گوانین | کنترل سالم کنترل بیمار | 001/0 | 05/41 |
ATP | کنترل سالم کنترل بیمار | 001/0 | 07/33 |
MDA | کنترل سالم کنترل بیمار | 001/0 | 314/19 |
PAB | کنترل سالم کنترل بیمار | 001/0 | 82/45 |
بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون تحلیل واریانس دوراهه مشخص شد که تمرین (F=15.797,P=0.001,µ=0.345)، بذر کدو (F=33.245,P=0.0001,µ=0.689) و تعامل تمرین و بذر کدو اثر معنی داری برغلظت متیل گوانین بافت رحم رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن داشت (F=352.019,P=0.001,µ=0.959). همچنین با توجه به معنیداری آزمون تعقیبی بن فرونی نشان داد غلظت متیل گوانین بافت رحم بین گروه بذر کدو با دوز یک و گروه کنترل تفاوت معنی داری نداشت(P=0.071) اما غلظت متیل گوانین بافت رحم در گروه بذر دو به طور معناداری بیشتر از گروه کنترل بود(P=0.0001) (شکل 1).
شکل 1. غلظت متیل گوانین بافت رحم در گروههای مورد مطالعه. اطلاعات بر اساس میانگین و انحراف استاندارد گزارش شده است.
بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون تحلیل واریانس دوراهه مشخص شد که تمرین (F=62.415,P=0.001,µ=0.675)، بذر کدو (F=62.414,P=0.0001,µ=0.806) و تعامل تمرین و بذر کدو اثر معنی داری برغلظت ATP بافت رحم رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن داشت (F=578.171,P=0.001,µ=0.975). نتایج آزمون بن فرونی نشان داد غلظت ATP بافت رحم در گروه بذر کدو با دوز یک و بذر کدو با دوز دو به طور معناداری کمتر از گروه کنترل بود(P=0.001). همچنین غلظت ATP بافت رحم در گروه بذر کدو با دوز یک به طور معناداری کمتر از گروه بذر کدو با دوز دو بود(P=0.0001) (شکل 2).
شکل 2. غلظت ATP بافت رحم در گروههای مورد مطالعه. اطلاعات بر اساس میانگین و انحراف استاندارد گزارش شده است.
بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون تحلیل واریانس دوراهه مشخص شد، تمرین اثر معنی داری بر غلظت MDA بافت رحم ندارد (F=0.799,P=0.378,µ=0.026)، اما بذر کدو (F=76.930,P=0.0001,µ=0.837) و تعامل تمرین و بذر کدو اثر معنی داری برغلظت MDA بافت رحم داشت (F=306.271,P=0.001,µ=0.953). نتایج آزمون بن فرونی نشان داد غلظت MDA بافت رحم در گروه بذر کدو با دوز یک (P=0.001) و بذر کدو با دوز دو (P=0.029) به طور معناداری کمتر از گروه کنترل بود همچنین غلظت MDA بافت رحم بین گروه بذر کدو با دوز یک و بذر کدو با دوز دو تفاوت معنی داری داشت(P=0.001) (شکل 3).
شکل 3 سطوح. MDA بافت رحم در گروههای مورد مطالعه. اطلاعات بر اساس میانگین و انحراف استاندارد گزارش شده است.
بر اساس نتایج به دست آمده از آزمون تحلیل واریانس دوراهه مشخص شد، تمرین اثر معنی داری بر غلظت PAB بافت رحم ندارد (F=3.458,P=0.073,µ=0.103) اما بذر کدو (F=47.164,P=0.0001,µ=0.759) و تعامل تمرین و بذر کدو اثر معنی داری برغلظت PAB بافت رحم داشت (F=226.637,P=0.001,µ=0.938). نتایج آزمون بن فرونی نشان داد غلظت PAB بافت رحم بین گروه بذر کدو با دوز یک وبذر کدو با دوز دو تفاوت معنی داری داشت(P=0.001). غلظت PAB بافت رحم بین گروه بذر کدو با دوز یک و گروه کنترل تفاوت معنی داری داشت(P=0.001). همچنین بین گروه با دوز دو گرم به ازای هر کیلو گرم وزن بدن و گروه کنترل تفاوت معناداری وجود نداشت (P=1) (شکل 4).
شکل 4. میزانPAB بافت رحم در گروههای مورد مطالعه. اطلاعات بر اساس میانگین و انحراف استاندارد گزارش شده است.
بحث
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تمرین هوازی منجر به بهبود نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن شد. اگرچه مسیرهای سیگنال دهی تنظیم بیوژنز میتوکندری و فرایندهای ترمیمی DNA در بافت رحم به طور کامل مشخص نشده اند، به خوبی ثابت شده است که ورزش اثرات مفیدی روی سلامتی با القای بیوژنز میتوکندری دارد (25). در تحقیق حاضر احتمالا تمرین هوازی از طریق تاثیر بر ژنوم هسته ای و میتوکندریایی نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA رحم را به همراه داشته است. تمرین می تواند با افزایش سطوح اُ-6-متیل گوانین-DNA- متیل ترانسفراز به کاهش آسیب های DNA کمک کند. نتایج سیو و همکاران (2011) نشان می دهد که 20 هفته تمرین موجب افزایش O-6-methylguanine-DNAمتیل ترانسفراز در عضلات قلبی و اسکلتی موش های صحرایی مشاهد می شود (12). در تحقیق حاضر نیز تمرین هوازی موجب افزایش معنی دار غلظت متیل گوانین بافت رحم شد. در تحقیق حاضر تمرین هوازی با عدم تغییر معنی دار میزانPAB و غلظت MDA بافت رحم همراه بود. عدم تغییر معنی دار غلظت MDA بافت رحم در این تحقیق با نتایج یوسف پور و همکاران (1396) که نشان دادند 8 هفته تمرین تناوبی تاثیری بر غلظت مالون دی آلدهید بافتی در موشهای صحرایی نر ویستار نداشت (13) همخوان می باشد. این نتایج نشان می دهد میزان پاسخ پذیری اکسایشی بافت های مختلف به تمرینات هوازی متفاوت می باشد. پراکسیداسیون لیپیدی ناشی از افزایش تشکیل رادیکالهای آزاد اکسیژن نقش مهمی در آسیب بافتی دارد و نشان دهنده آسیب غشای سلول و اختلال در مکانیسم دفاعی آنتی اکسیدانهای آنزیمی و غیر آنزیمی میباشد (25). اولین مکانیسمی که روی شاخصهای پرواکسیدانت – آنتی اکسیدانت به دنبال تمرین اثر میگذارد، وضعیت تمرین (نوع، شدت و مدت تمرین) است. نتایج مطالعات قبلی بیانگر نقش تمرینات استقامتی و سازگاری با تمرینات هوازی در کاهش قابل توجه فشار اکسایشی است که با افزایش میزان آنزیمهایی آنتی اکسیدانی همراه بود (26). ورزش طولانی مدت با این اثر توسط افزایش آنزیمهای آنتی اکسیدانی و در نتیجه کاهش تولید رادیکالهای آزاد مقابله میکند (27). نتایج کارارو و همکاران (2018) نشان داد که یک سبک زندگی سالم با فعالیت بدنی منظم و تغذیه به کنترل وضعیت پرو اکسیدانت، ظرفیت آنتی اکسیدانت (BAP)، در افراد میانسال کمک می کند (28). پیلچ و همکاران (2014) نیز در تحقیقی به بررسی تعادل پرو اکسیدانت - آنتی اکسیدانت در محیط استرس زا پس از ورزش روی چرخ کارسنج در ورزشکاران و افراد غیرورزشکار پرداختند. نتایج نشان داد ورزشکاران سطوح بالاتری از آنتی اکسیدان ها و غلظت پایین تری از محصولات پراکسیداسیون لیپید داشتند (29). با این حال، بهنظر میرسد تمرین هوازی در تحقیق حاضر تنها در مداخله ترکیبی با بذر کدو برای درمان اختلال متابولیک و کاهش آسیب DNA در بافت رحم به دنبال سمیت با پراکسید هیدروژن مفید باشد. این موضوع می تواند به دلیل روش پروتکل تمرین از جمله نوع، شدت و مدت تمرین باشد. برخی تحقیقات نیز گزارش کردهاند که تمرینات کوتاه مدت هوازی به ویژه زمانی که با شدت بالا اجرا شوند، به افزایش تولید رادیکالهای آزاد منجر شده و با سرکوب سیستم دفاع آنتی اکسیدانی، موجب ایجاد استرس اکسایشی میشوند (30). تایراح و همکاران (2017) اظهار داشتند که وهله های ورزش شديد مي تواند باعث افزايش استرس اكسيداتيو و اختلال در وضعیت اکسیدانت و آنتی اکسیدان شود (31). تفاوت نتایج فوق با یافته این تحقیق را میتوان ناشی از تفاوت بین نوع پروتکل تمرینی، محل اندازهگیری و نوع نمونهها دانست. در تحقیق فوق نمونههای سالم مورد بررسی قرار گرفتند در حالی که در تحقیق حاضر نشانگران بیوژنز میتوکندریایی و تخریب DNA بافت رحم در رتهای ماده مسموم شده با پراکسید هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت.
مشخص شده است که برخی از مسیرهای سیگنال دهی میتوکندری اهداف اولیه یا ثانویه مکمل های غذایی هستند. در تحقیق حاضر مصرف عصاره بذر کدو با افزایش تعادل اکسیدانت-پرواکسیدانت همراه بود. کدو دارای بسیاری از مواد مغذی متراکم است به این معنی که مملو از ویتامینها و مواد معدنی، اما کم کالری است. از خصوصیات بذر کدو کارتنوئیدهای فراوان است همچنین سرشار از اسید اولئیک و اسید چرب ضروري لینولئیک اسید می باشد. استرول عمده آن دلتا- 7-استنول می باشد و توکوفرول آن عمدتا گاما توکوفرول است که نقش آنتی اکسیدانی دارد (32). بنابراین بذر کدو از طریق اسید چرب ضروري و توکوفرولهای موجود که ترکیبات آنتی اکسیدانی و ضد پراکسیداسیون لیپیدی هستند بهبود تعادل اکسیدانت-پرواکسیدانت را موجب شده است. ترکیبات فنولی در عصاره دانه کدو نیز باعث مهار پراکسیداسیون لیپیدها میشوند. این ترکیبات، رادیکالهای آزاد را نیز مهار میکنند و بهبود تعادل اکسیدانت-پرواکسیدانت کمک می کنند (33). ممکن است تغییرات نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم ناشی از اثرات ضد اکسایشی ترکیبات بذر کدو باشد با این حال، تاثیر دوزهای مختلف بذر کدو بر نشانگران بیوژنز میتوکندری و تخریب DNA بافت رحم در رت های ماده نیاز به مطالعات بیشتری دارد. در تحقیق حاضر دوز 1 گرم و دوز 2 گرم عصاره بذر کدو توانست به بهبود شرایط اکسایشی بافت رحم کمک کند. علاوه بر این، فرایندهای ترمیمی DNA در بافت رحم به دنبال سمیت با پراکسید هیدروژن در پایان دوره در گروه دریافت بذر کدو با دوز یک به طور معناداری بیشتر از گروه دریافت کننده بذر دو بود. این نتایج نشان می دهد که اثرات مفید بذر کدو بر فرایندهای ترمیمی DNA رحم وابسته به مقدار آن است به طوری که دوز یک گرم مزایای بیشتری برای بافت رحم به همراه دارد. در نهایت نتايج تحقیق حاضر نشان داد مداخله ترکیبی عصاره بذر کدو با تمرین هوازی منجر به کاهش معنیدار سطوح مالون دیآلدئید بافت رحم شد. بنابراین مداخله ترکیبی مکمل یاری با عصاره بذر کدو و تمرین هوازی در تحقیق حاضر میتواند از طریق افزایش وضعیت آنتي اكسيدان بافتی به کاهش سطوح مالون دیآلدئید بافت رحم کمک کند. مخالف با یافته های تحقیق حاضر، لارسن و همکاران (2013) در تحقیقی به بررسی اثرات تمرین با شدت بالا بر ظرفیت اکسیداسیون در شرایط تجربی برATP عضله اسکلتی پرداختند. نتایج نشان داد تمرین مقادیر ATP را تغییر نداد(34). تناقض در نتايج حاضر با یافته های فوق مي تواند به دليل نوع ازمودنی ها و پروتکل تمرین، همچنین شدت فعاليت باشد. همچنین عدم تغییر معنی دار غلظت MDA بافت رحم در این تحقیق با نتایج الگال و همکاران (2018) و کانتر و همکاران(2017) همخوان نمی باشد (11،35). حجازی و همکاران (1393) بیان کردند که تمرین هوازی با کاهش غلظت سرمی مالون دی آلدهید و افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی میتواند به بهبود روند اکسیدانتی/آنتی‌اکسیدانتی در بدن منجر شود (36). تمرین هوازي با شدت متوسط از نقاط قوت تحقیق حاضر بود؛ چراکه این نوع تمرین، پاسخها و سازگاریهای متفاوتی نسبت به برنامههای تمرینی دیگر میتواند به همراه داشته باشد. محدودیتهایی نیز در تحقیق حاضر وجود داشت که از جمله میتوان به مطالعه بر روی نمونههای حیوانی اشاره کرد. از دیگر محدویتهای تحقیق حاضر میتوان به عدم اندازهگیری دیگر فاکتورهای اکسیدانت و همچنین آنتی اکسیدانت در بافت رحم اشاره کرد. این نقطه ضعف پژوهشی پیشنهادی به مطالعات آینده به منظور اندازهگیری این عوامل در بافت رحم همراه با مصرف عصاره بذر کدو است.
نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، مداخله ترکیبی بذر کدو با تمرین هوازی می تواند به بهبود بیوژنز میتوکندری و کاهش تخریب DNA رت های ماده را بهبود ببخشد و در دریافت بذر کدو با دوز یک گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن مزایای بیشتری به همراه دارد.
تشکر و قدردانی:
این مقاله برگرفته از رساله دورۀ دکتری گرایش فیزیولوژی ورزشی است که با تایید کمیته اخلاق با شماره IR.SSRC.REC.1398.074 در پژوهشگاه تربیت بدنی و علوم ورزشی تأیید و در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز اجرا گردید. بدين وسيله از كليهي افرادي كه در انجام تحقيق حاضر همکاري داشتهاند، صميمانه تشکر و قدرداني مي شود.
تعارض منافع:
هیچگونه تعارض منافع در اجراي این پژوهش وجود نداشته است.
Reference
1. Lemarechal H, Anract P, Beaudeux JL, Bonnefont-Rousselot D, Ekindjian OG, et al. (2007) Impairment of thioredoxin reductase activity by oxidative stress in human rheumatoid synoviocytes. Free Radic Res 41: 688-698.
2. Cadet J, Davies KJA. Oxidative DNA damage & repair: An introduction. Free Radic Biol Med. 2017; 107:2-12.
3. Russell AP, Foletta VC, Snow RJ, Wadley GD. mitochondria: a major player in exercise, health and disease. Biochim Biophys Acta. 2014;1840(4):1276-84.
4. Morales-González, J.A. (Ed.) Oxidative Stress and Chronic Degenerative Diseases—A Role for Antioxidants; InTech: Rijeka, Croatia, 2013.
5. Bolton JL (2002) Quinoids, quinoid radicals, and phenoxyl radicals formed from estrogens and antiestrogens. Toxicology 177: 55-65.
6. Vural M, Camuzcuoglu H, Toy H, Camuzcuoglu A, Aksoy N (2012) Oxidative stress and prolidase activity in women with uterine fibroids. J Obstet Gynaecol 32: 68-72.
7. Pejić S, Kasapović J, Todorović A, Stojiljković V, Pajović SB (2006) Lipid peroxidation and antioxidant status in blood of patients with uterine myoma, endometrial polypus, hyperplastic and malignant endometrium. Biol Res 39: 619-629.
8. Yi X, Tang D, Cao S, Li T, Gao H, Ma T, et al. Effect of Different Exercise Loads on Testicular Oxidative Stress and Reproductive Function in Obese Male Mice. Oxid Med Cell Longev. 2020 Jan 27; 2020:3071658.
9. Simioni C, Zauli G, Martelli AM, Vitale M, Sacchetti G, Gonelli A, Neri LM. Oxidative stress: role of physical exercise and antioxidant nutraceuticals in adulthood and aging. Oncotarget. 2018;9(24):17181-17198.
10. Kawamura T, Muraoka I. Exercise-Induced Oxidative Stress and the Effects of Antioxidant Intake from a Physiological Viewpoint. Antioxidants (Basel). 2018 Sep 5;7(9). 119.
11. Algül S, Ugras S, Kara M. Comparative Evaluation of MDA Levels During Aerobic Exercise in Young Trained and Sedentary Male Subjects Eastern J Med. 2018; 23(2): 98-101.
12. Siu PM, Pei XM, Teng BT, Benzie IF, Ying M, Wong SH. Habitual exercise increases resistance of lymphocytes to oxidant-induced DNA damage by upregulating expression of antioxidant and DNA repairing enzymes. Exp Physiol. 2011;96(9):889-906.
13. Usefpor M, Ghasemnian AA, Rahmani A. The Effect of a period of high intensive interval training on total antioxidant capacity and level of liver tissue malondialdehyde in male Wistar rats. SJKU. 2017; 22 (5) :103-110.
14. Banerjee J, Das A, Sinha M, Saha S. Biological Efficacy of Medicinal Plant Extracts in Preventing Oxidative Damage. Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018:7904349.
15. Aazaad Bakht M, Classification of medicinal plants.Tehran: Timor Zadeh Publishers;2007.
16. Gilbert O, Fruhwirth and Albin Hermetter, Seeds and oil of the Styrian oil pumpkin: Components and biological activities, Eur. J. Lipid Sci. Technol 2007; 109(11): 1128–1140.
17. Abd El-Ghany M, Dalia AH, Soha M. Biological study on the effect of pumpkin seeds and zinc on reproductive potential of male rats. Faculty of Specific Education Mansoura University. The 5th Arab and 2nd International Annual Scientific Conference 2010; 2384-403.
18. Caili F, Haijun T, Tongyi C, Yi L, Quanhong L. Some properties of an acidic protein-bound polysaccharide from the fruit of pumpkin. FC. 2007; 100 :944–947.
19. Lamarão-Vieira K, Pamplona-Santos D, Nascimento PC, Corrêa MG, Bittencourt LO, Dos Santos SM, et al. Physical Exercise Attenuates Oxidative Stress and Morphofunctional Cerebellar Damages Induced by the Ethanol Binge Drinking Paradigm from Adolescence to Adulthood in Rats. Oxid Med Cell Longev. 2019:6802424.
20. Soares JP, Silva AM, Oliveira MM, Peixoto F, Gaivão I, Mota MP. Effects of combined physical exercise training on DNA damage and repair capacity: role of oxidative stress changes. Age (Dordr). 2015 Jun;37(3):9799.
21. Kumar S, Srivastava N, Gomes J. The effect of lovastatin on oxidative stress and antioxidant enzymes in hydrogen peroxide intoxicated rat. Food Chem Toxicol. 2011;49(4):898-902.
22. Asgary S, Moshtaghian SJ, Setorki M, Kazemi S, Rafieian-Kopaei M, Adelnia, A, Shamsi, F. Hypoglycaemic and hypolipidemic effects of pumpkin (Cucurbita pepo L.) on alloxan-induced diabetic rats. African Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2011; 5 (23):2620-2626.
23. Mallikarjuna K, Shanmugam KR, Nishanth K, Wu MC, Hou CW, Kuo CH, et al. Alcohol-induced deterioration in primary antioxidant and glutathione family enzymes reversed by exercise training in the liver of old rats. Alcohol. 2010; 44(6):523-9.
24. Huertas JR, Casuso RA, Agustín PH, Cogliati S. Stay Fit, Stay Young: Mitochondria in Movement: The Role of Exercise in the New Mitochondrial Paradigm. Oxid Med Cell Longev. 2019:7058350.
25. Bub A, Watzl B, Blockhaus M, Briviba K, Liegibel U, Müller H, et al. Fruit juice consumption modulates antioxidative status, immune status and DNA damage. J Nutr Biochem 2003; 14(2):90-8.
26. Lamarão-Vieira K, Pamplona-Santos D, Nascimento PC, Corrêa MG1, Bittencourt LO, Dos Santos SM, Cartágenes SC, Fernandes LMP, Monteiro MC, Maia CSF, Lima RR. Physical Exercise Attenuates Oxidative Stress and Morphofunctional Cerebellar Damages Induced by the Ethanol Binge Drinking Paradigm from Adolescence to Adulthood in Rats. Oxid Med Cell Longev. 2019; 6802424.
27. Simioni C, Zauli G, Martelli AM, Vitale M, Sacchetti G, Gonelli A, Neri LM. Oxidative stress: role of physical exercise and antioxidant nutraceuticals in adulthood and aging. Oncotarget. 2018; 9(24):17181-17198.
28. Carraro E, Schilirò T, Biorci F, Romanazzi V, Degan R5, Buonocore D, et al. Physical Activity, Lifestyle Factors and Oxidative Stress in Middle Age Healthy Subjects. Int J Environ Res Public Health. 2018; 1:15(6).
29. Pilch W, Szygula Z, Tyka AK, Palka T, Tyka A, et al. (2014) Disturbances in Pro-Oxidant-Antioxidant Balance after Passive Body Overheating and after Exercise in Elevated Ambient Temperatures in Athletes and Untrained Men. PLoS ONE 9(1): e85320
30. Belviran M, Goldbel H. Acute exercise induced oxidative stress and antioxidant changes. European journal of medical genetics. 2006; 3:126-131.
31. Tae Roh H-, Su-Youn Cho, Wi-Young So, Obesity promotes oxidative stress and exacerbates blood-brain barrier disruption after high-intensity exercise. Journal of Sport and Health Science 6 (2017) 225–230.
32. Murkovic M, Hillebrand A, Draxl S, Winkler J and Pfannhauser W, Distribution of fatty acids and vitamin E content in pumpkin seeds (Cucurbita pepo L.) in breeding lines, Acta Hortic 1999;492:47-55.
33. Caili F, Huan S, Quanhong L. A review on pharmacological activities and utilization technologies of pumpkin. Plant Foods for Human Nutrition 2006; 61(2): 73-80.
34. Larsen RG, Befroy DE, Kent-Braun JA. High-intensity interval training increases in vivo oxidative capacity with no effect on P(i)→ATP rate in resting human muscle. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2013 Mar 1;304(5): R333-42.
35. Kanter M, Aksu F, Takir M, Kostek O, Kanter B, Oymagil A. Effects of Low Intensity Exercise Against Apoptosis and Oxidative Stress in Streptozotocin-induced Diabetic Rat Heart. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2017 Oct;125(9):583-591.
36. Hejazi M, nezamdoost Z, Saghebjoo M. Effect of Twelve Weeks of Aerobic Training on Serum Levels of Leptin, Vaspin and Some Indicators of Oxidative Stress in Obese Middle-Aged Women. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism. 2014; 16 (2) :111-118