تاثیر چهار هفته تمرین ورزشی تداومی و تناوبی بر سطوح اکتیوین-A عضلانی در موش‌های ماده مبتلا به سرطان پستان
الموضوعات : فصلنامه زیست شناسی جانوریمونا عمومحمدی 1 , ماندانا غلامی 2 , حسین عابد نطنزی 3
1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: تومور, تمرین تناوبی, کاشکسی, اکتیوین-A, تمرین تداومی,
ملخص المقالة :
تنظیم افزایشی سطوح اکتیوین-A در نمونه های سرطانی دچار شده به کاشکسی گزارش شده است. هدف از اجرای پژوهش حاضر بررسی تاثیر چهار هفته تمرین تداومی و تناوبی بر سطوح اکتیوین-A در بافت عضلانی موش های ماده مبتلا به سرطان پستان بود. 32 سر موش ماده Balb/c شش تا هشت هفته ای به صورت تصادفی در چهار گروه کنترل، کنترل توموری، تمرین تناوبی+تومور و تمرین تداومی +تومور قرار گرفتند (هشت موش در هر گروه). برنامه تمرین تناوبی و تداومی به مدت چهار هفته و پنج جلسه در هفته روی نوارگردان طراحی شده برای جوندگان اجرا شد. 48 ساعت بعد از جلسه آخر تمرین، بافت عضله دوقلو جدا شد و بعد از هموژن کردن آن، سطوح اکتیوین-A به روش الایزا در بافت عضلانی اندازه گیری شد. حجم تومور نیز با کولیس دیجیتال اندازه گیری شد و به منظور تجزیه و تحلیل داده ها از آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. نتایج حاضر نشان داد که سطوح اکتیوین-A در بافت عضلانی گروه تمرین تداومی در مقایسه با گروه کنترل توموری به صورت معناداری کمتر است (026/0=p ). باوجود این، تفاوت معناداری برای سطوح اکتیوین-A بین گروه کنترل توموری و گروه تمرین تناوبی مشاهده نشد (105/0= p). وزن عضله دوقلو در گروه سالم به صورت معنادرای بیشتر از گروه های توموری بود (05/0 > p) و تمرین ورزشی تداومی و تناوبی با تغییر معناداری در وزن عضله دوقلو همراه نبود (05/0 <p ). علاوه بر این، حجم تومور در گروه تداومی و تناوبی نسبت به گروه کنترل توموری به صورت معناداری کمتر بود (001/0 > p)، اما تفاوت معناداری بین گروه تمرین تداومی و تناوبی مشاهده نشد (681/0= p). بر اساس یافته های حاضر می توان عنوان کرد که حداقل در کوتاه مدت (چهار هفته) تمرین ورزشی نمی تواند تاثیر معناداری بر توده عضلانی موش های ماده مبتلا به سرطان پستان داشته باشد.
1. Al-Majid S., Waters H., 2008. The biological mechanisms of cancer-related skeletal muscle wasting: the role of progressive resistance exercise. Biological research for nursing, 10(1): 7-20.
2. Alves C.R., da Cunha T.F., da Paixão N.A., Brum P.C., 2015. Aerobic exercise training as therapy for cardiac and cancer cachexia. Life sciences.. 125:9-14.
3. Bilezikjian, L. M., & Vale, W. W., 2011. The local control of the pituitary by activin signaling and modulation. Open Neuroendocrinology Journal, 4: 90-101.
4. Chen, J. L., Walton, K. L., Qian, H., Colgan, T. D., Hagg, A., Watt, M. J., ... & Gregorevic, P., 2016. Differential effects of IL6 and activin A in the development of cancer-associated cachexia. Cancer research, 76(18): 5372-5382.
5. Chen, J. L., Walton, K. L., Winbanks, C. E., Murphy, K. T., Thomson, R. E., Makanji, Y., ... & Gregorevic, P., 2014. Elevated expression of activins promotes muscle wasting and cachexia. The FASEB Journal, 28(4): 1711-1723.
6. Gilson, H., Schakman, O., Kalista, S., Lause, P., Tsuchida, K., & Thissen, J. P., 2009. Follistatin induces muscle hypertrophy through satellite cell proliferation and inhibition of both myostatin and activin. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 297(1): 157-164.
7. Gould, D. W., Lahart, I., Carmichael, A. R., Koutedakis, Y., & Metsios, G. S., 2013. Cancer cachexia prevention via physical exercise: molecular mechanisms. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, 4(2): 111-124.
8. Gulzar F, Akhtar MS, Sadiq R, Bashir S, Jamil S, Baig SM. Identifying the reasons for delayed presentation of Pakistani breast cancer patients at a tertiary care hospital. Cancer management and research. 2019; 11:1087-1096.
9. Hasani, F., Gholami, M., & Ghazalian, F., 2018. Effect of Six Weeks of Endurance Training on Tumor Volume and Muscle Myostatin Levels in Female Mice with Breast Cancer: Implications for Cachexia, ijbd, 11 (3): 44-45.
10. Hayes, J. P., & Chappell, M. A., 1990. Individual consistency of maximal oxygen consumption in deer mice. Functional Ecology, 495-503.
11. Hortobagyi, G. N., de la Garza Salazar, J., Pritchard, K., Amadori, D., Haidinger, R., Hudis, C. A., ... & O'Shaughnessy, J. A., 2005. The global breast cancer burden: variations in epidemiology and survival. Clinical breast cancer, 6(5): 391-401.
12. Høydal, M. A., Wisløff, U., Kemi, O. J., & Ellingsen, Ø., 2007. Running speed and maximal oxygen uptake in rats and mice: practical implications for exercise training. European Journal of Cardiovascular Prevention & Rehabilitation, 14(6), 753-760.
13. Hulmi, J. J., Ahtiainen, J. P., Kaasalainen, T., PöLLANEN, E. I. J. A., Hakkinen, K., Alen, M., Mero, A. A., 2007. Postexercise myostatin and activin IIb mRNA levels: effects of strength training. Medicine & Science in Sports & Exercise, 39(2): 289-297.
14. Hulmi, J. J., Oliveira, B. M., Silvennoinen, M., Hoogaars, W. M., Pasternack, A., Kainulainen, H., & Ritvos, O., 2013. Exercise restores decreased physical activity levels and increases markers of autophagy and oxidative capacity in myostatin/activin-blocked mdx mice. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 305(2): 171-182.
15. Jee H, Chang JE, Yang EJ. 2016. Positive prehabilitative effect of intense treadmill exercise for ameliorating cancer cachexia symptoms in a mouse model. Journal of Cancer.; 7(15): 2378-2387.
16. Jones, L. W., Viglianti, B. L., Tashjian, J. A., Kothadia, S. M., Keir, S. T., Freedland, S. J., ... & Dewhirst, M. W., 2009. Effect of aerobic exercise on tumor physiology in an animal model of human breast cancer. Journal of applied physiology, 108(2): 343-348.
17. Kainulainen H, Papaioannou KG, Silvennoinen M, Autio R2, Saarela J, Oliveira BM, 2015.Myostatin/activin blocking combined with exercise reconditions skeletal muscle expression profile of mdx mice. Mol Cell Endocrinol; 399:131-42.
18. Kazemi, A., & Mirzazadeh, E., 2018. The Effect of Endurance Training on Tumor Tissue Levels of Caspase-3 and Caspase-9 in Mice with Breast Cancer, ijbd, 11 (3): :32-43
19. Khamoui, A. V., Park, B. S., Kim, D. H., Yeh, M. C., Oh, S. L., Elam, M. L., ... & Contreras, R. J. 2016. Aerobic and resistance training dependent skeletal muscle plasticity in the colon-26 murine model of cancer cachexia. Metabolism, 65(5): 685-698.
20. Leto, G., Incorvaia, L., Badalamenti, G., Tumminello, F. M., Gebbia, N., Flandina, C., ... & Rini, G. 2006. Activin A circulating levels in patients with bone metastasis from breast or prostate cancer. Clinical & experimental metastasis, 23(2): 117-122.
21. Lira, F. S., Neto, J. C. R., & Seelaender, M., 2014. Exercise training as treatment in cancer cachexia. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 39(6): 679-686.
22. Loumaye, A., de Barsy, M., Nachit, M., Lause, P., Frateur, L., van Maanen, A., ... & Thissen, J. P., 2015. Role of Activin A and myostatin in human cancer cachexia. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 100(5): 2030-2038.
23. Loomans HA, Andl CD. Intertwining of activin A and TGFβ signaling: dual roles in cancer progression and cancer cell invasion. Cancers. 2014; 7(1):70-91.
24. Martinelli, G. B., Olivari, D., Cecconi, A. R., Talamini, L., Ottoboni, L., Lecker, S. H., ... & Giavazzi, R. 2016. Activation of the SDF1/CXCR4 pathway retards muscle atrophy during cancer cachexia. Oncogene, 35(48): 6212-6222.
25. Matsuyama, T., Ishikawa, T., Okayama, T., Oka, K., Adachi, S., Mizushima, K., ... & Katada, K. 2015. Tumor inoculation site affects the development of cancer cachexia and muscle wasting. International journal of cancer, 137(11): 2558-2565.
26. McPherron, A., 2010. Metabolic functions of myostatin and GDF11. Immunology, Endocrine & Metabolic Agents in Medicinal Chemistry, 10(4): 217-231.
27. Murphy, E. A., Davis, J. M., Barrilleaux, T. L., McClellan, J. L., Steiner, J. L., Carmichael, M. D., ... & Green, J. E. 2011. Benefits of exercise training on breast cancer progression and inflammation in C3 (1) SV40Tag mice. Cytokine, 55(2): 274-279.
28. Muscaritoli, M., Anker, S. D., Argiles, J., Aversa, Z., Bauer, J. M., Biolo, G., ... & Fearon, K. C. 2010. Consensus definition of sarcopenia, cachexia and pre-cachexia: joint document elaborated by Special Interest Groups (SIG) “cachexia-anorexia in chronic wasting diseases” and “nutrition in geriatrics”. Clinical Nutrition, 29(2): 154-159.
29. Pedersen, L., Idorn, M., Olofsson, G. H., Lauenborg, B., Nookaew, I., Hansen, R. H., ... & Nielsen, J., 2016. Voluntary running suppresses tumor growth through epinephrine-and IL-6-dependent NK cell mobilization and redistribution. Cell metabolism, 23(3): 554-562.
30. Penna, F., Busquets, S., Pin, F., Toledo, M., Baccino, F. M., López-Soriano, F. J., ... & Argilés, J. M., 2011. Combined approach to counteract experimental cancer cachexia: eicosapentaenoic acid and training exercise. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, 2(2): 95-104.
31. Shalamzari, S. A., Agha-Alinejad, H., Alizadeh, S., Shahbazi, S., Khatib, Z. K., Kazemi, A., ... & Minayi, N. 2014. The effect of exercise training on the level of tissue IL-6 and vascular endothelial growth factor in breast cancer bearing mice. Iranian journal of basic medical sciences, 17(4): 231-258.
32. Shamsi, M. M., Chekachak, S., Soudi, S., Quinn, L. S., Ranjbar, K., Chenari, J., ... & Mahdavi, M., 2017. Combined effect of aerobic interval training and selenium nanoparticles on expression of IL-15 and IL-10/TNF-α ratio in skeletal muscle of 4T1 breast cancer mice with cachexia. Cytokine, 90: 100-108.
33. Shiri, Y., Agha-Alinejad, H., Gharakhanlou, R., Amani Shalamzari, S., & Saei, M. A., 2014. Effect of six weeks endurance training on tumor tissue IL-10 cytokine levels in breast cancer bearing mice. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism, 16(3): 205-210.
34. Xia, Y., & Schneyer, A. L., 2009. The biology of activin: recent advances in structure, regulation and function. The Journal of endocrinology, 202(1): 1-2.
35. Zhou, X., Wang, J. L., Lu, J., Song, Y., Kwak, K. S., Jiao, Q., ... & Lacey, D. L., 2010. Reversal of cancer cachexia and muscle wasting by ActRIIB antagonism leads to prolonged survival. Cell, 142(4): 531-543.
_||_