اثر چهار هفته تمرین هوازی و عصاره پوست پسته بر بیان ژن گیرنده‌های شبه تول 2 و 4 عضله نعلی رت های ماده تغذیه شده با رژیم غذایی پرچرب
الموضوعات :
هادی برشان
1
,
محمد علی آذربایجانی
2
,
صالح رحمتی
3
,
مقصود پیری
4
1 - مدرس دانشگاه
2 - استاد گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران
3 - گروه تربیت بدنی، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی، پردیس، ایران
4 - گروه فیزیولوژی ورزشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز
الکلمات المفتاحية: چاقی (MeSH), عصاره پوست پسته (MeSH), فعالیت هوازی (MeSH), گیرنده‌های شبه تول (MeSH), عضله نعلی (MeSH),
ملخص المقالة :
مقدمه: در راستای طراحی مداخلات محیطی تأثیرگذار بر چاقی، این پژوهش اثر چهار هفته تمرین هوازی و عصاره پوست پسته را بر بیان ژن TLR-2 و TLR-4 موش‌های ماده صحرایی چاق بررسی کرده است.
روش‌شناسی: 30 سر موش صحرایی ماده نژاد ویستار بصورت تصادفی در 5 گروه کنترل، چاق شده، تمرین هوازی، عصاره PP و تمرین هوازی- عصاره PP قرار گرفتند. جهت القای چاقي گروه‌های هدف از 0,5 میلی‌لیتر به ازاي هر 100 گرم وزن بدن رژیم غذایی پرچرب به روش گاواژ به مدت 4 هفته (5 روز در هفته) استفاده گردید. پس از تعیین حداکثر اکسیژن مصرفی، برنامه فعالیت هوازی شامل 4 هفته دویدن 20 دقیقه‌ای با شدت 50% در هفته اول و 65 % در هفته آخر اجرا شد. برنامه گروه عصاره نیز شامل 4 هفته گاواژ کردن Mg 60 به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در 5 نوبت بود. پس از حذف اثر حاد مداخلات و جداسازی بافت عضله نعلی، از تکنيک Real-time PCR جهت تعیین سطح بیان ژن گیرنده‌های التهابی TRL-2 و TRL-4 استفاده شد.
یافته‌ها: براساس نتایج تحلیل واریانس دو راهه، چهار هفته تمرین هوازی، دریافت عصاره پوست پسته و اثر تعاملی تمرین هوازی* عصاره سبب کاهش معنادار بیان گیرنده شبه تول 2 و 4 عضله نعلی رت ها نسبت به گروه کنترل چاق شد. با اینحال، از نظر آماری بین میزان اثرگذاری سه مداخله بر بیان TRL-2 عضله نعلی تفاوت معناداری مشاهده نشد (05/0P>)؛ در حالیکه بیشترین کاهش معنادار بیان TRL-4 در هنگام انجام تمرین هوازی یا تلفیق آن با عصاره پوست پسته مشاهده گردید.
بحث: این نتایج بیانگر میزان کاهش بیان ژن گیرنده‌های اختصاصی شاخص‌های التهابی موش‌های چاق پس از چهار هفته فعالیت مجزای هوازی و مصرف عصاره پوست پسته است. علی‌رغم این نتایج، در مورد چگونگی تلفیق این مداخلات اثربخش نیازمند مطالعات بیشتری هستیم.
1. Cota-Magaña AI, Vazquez-Moreno M, Rocha-Aguado A, Ángeles-Mejía S, Valladares-Salgado A, Díaz-Flores M, et al. Obesity Is Associated with Oxidative Stress Markers and Antioxidant Enzyme Activity in Mexican Children. Antioxidants. 2024;13(4):457. DOI:10.3390/antiox13040457
2. Milano W, Carizzone F, Foia M, Marchese M, Milano M, Saetta B, et al. Obesity and Its Multiple Clinical Implications between Inflammatory States and Gut Microbiotic Alterations. Diseases. 2022;11(1). DOI:10.3390/diseases11010007
3. Ali H. Characterization of the oxidative stress and inflammatory markers in healthy obese individuals. Al-Kufa University Journal for Biology. 2023;15:28-35. DOI:10.36320/ajb/v15.i3.13174
4. Asghar A, Akhtar T, Batool T, Khawar M, Nadeem S, Mehmood R, et al. High-fat diet-induced splenic, hepatic, and skeletal muscle architecture damage: cellular and molecular players. Molecular and Cellular Biochemistry. 2021;476. DOI:10.1007/s11010-021-04190-6
5. Renovato-Martins M, Moreira-Nunes C, Atella GC, Barja-Fidalgo C, Moraes JAd. Obese Adipose Tissue Secretion Induces Inflammation in Preadipocytes: Role of Toll-Like Receptor-4. Nutrients. 2020;12(9):2828. DOI:10.3390/nu12092828
6. Han R, Liu Z, Sun N, Liu S, Li L, Shen Y, et al. BDNF Alleviates Neuroinflammation in the Hippocampus of Type 1 Diabetic Mice via Blocking the Aberrant HMGB1/RAGE/NF-κB Pathway. Aging and disease. 2019;10(3):611-25. DOI:10.14336/ad.2018.0707
7. Zhang G, Li R, Li W, Yang S, Sun Q, Yin H, et al. Toll-like receptor 3 ablation prevented high-fat diet-induced obesity and metabolic disorder. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2021;95:108761. DOI:org/10.1016/j.jnutbio.2021.108761
8. Shahouzehi B, Moinaldini S, Allahyari M, Fallah H. Evaluation of the effect of interleukin-1 receptor associated kinase (IRAK) inhibitor on PPAR.γ and GLUT.4 genes expression in muscle tissueof insulin resistant mice. Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences. 2023;28(2):1-11. DOI:10.61186/sjku.28.2.1
9. Jorquera G, Meneses-Valdes R, Rosales-Soto G, Valladares D, Campos C, Silva-Monasterio M, et al. High extracellular ATP levels released through pannexin-1 channels mediate inflammation and insulin resistance in skeletal muscle fibres of diet-induced obese mice. Diabetologia. 2021;64. DOI:10.1007/s00125-021-05418-2
10. Silva CMS, Vieira-Junior RC, Trombeta JCR, Lima TR, Fraga GA, Sena MS, et al. Effects of aerobic and resistance training of long duration on pro- and anti-inflammatory cytokines in rats. Revista Andaluza de Medicina del Deporte. 2017;10(4):170-5. DOI:org/10.1016/j.ramd.2016.02.005
11. Van Alsten SC, Rabkin CS, Sawada N, Shimazu T, Charvat H, Yamaji T, et al. Metabolic Syndrome, Physical Activity, and Inflammation: A Cross-Sectional Analysis of 110 Circulating Biomarkers in Japanese Adults. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention. 2020;29(8):1639-46. DOI:10.1158/1055-9965.epi-19-1513
12. Gonzalez A, Hoffman J, Townsend J, Jajtner A, Boone C, Beyer K, et al. Intramuscular anabolic signaling and endocrine response following high volume and high intensity resistance exercise protocols in trained men. Physiological reports. 2015;3. DOI:10.14814/phy2.12466
13. Guo Y, Qian H, Xin X, Liu Q. Effects of different exercise modalities on inflammatory markers in the obese and overweight populations: unraveling the mystery of exercise and inflammation. Frontiers in Physiology. 2024;15. DOI:10.3389/fphys.2024.1405094
14. Li N, Shi H, Guo Q, Gan Y, Zhang Y, Jia J, et al. Aerobic Exercise Prevents Chronic Inflammation and Insulin Resistance in Skeletal Muscle of High-Fat Diet Mice. Nutrients. 2022;14(18). DOI:10.3390/nu14183730
15. Foroughi Pordanjani A, Salesi M, Rezaei R, Nemati J. Effect of 4 Weeks Preconditioning with High Intensity Interval Training and Moderate Intensity Continuous Training on Brain Levels of TNF-Α and TLR4 in Male Wistar Rats. The Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 2023;30(10):6000-12. DOI:10.18502/ssu.v30i10.11451
16. Pérez-Torres I, Castrejón-Téllez V, Soto ME, Rubio-Ruiz ME, Manzano-Pech L, Guarner-Lans V. Oxidative Stress, Plant Natural Antioxidants, and Obesity. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(4):1786. DOI:10.3390/ijms22041786
17. Karati D, Varghese R, Mahadik K, Sharma R, Kumar D. Plant Bioactives in the Treatment of Inflammation of Skeletal Muscles: A Molecular Perspective. Evidence-based Complementary and Alternative Medicine. 2022;2022. DOI:10.1155/2022/4295802
18. Mandalari G, Barreca D, Gervasi T, Roussell MA, Klein B, Feeney MJ, et al. Pistachio Nuts (Pistacia vera L.): Production, Nutrients, Bioactives and Novel Health Effects. Plants. 2022;11(1):18. DOI:10.3390/plants11010018
19. Azadedel s, Hanachi P, Saboora A. Investigation on antioxidant activity of pistachio (Pistacia vera L.) skin extraction. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology). 2018;30(4):722-31. DOI:plant.ijbio.ir/article_983_en.html
20. Bouriche H, Saidi A, Ferradji A, Belambri S, Senator A. Anti-inflammatory and immunomodulatory properties of Pistacia lentiscus extracts. Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2016;6:140-6. DOI:10.7324/JAPS.2016.60721
21. Noruzi H, Aziz-Aliabadi F, Imari ZK. Effects of different levels of pistachio (Pistachia vera) green hull aqueous extract on performance, intestinal morphology and antioxidant capacity in Eimeria challenged broilers. Poultry Science. 2024;103(6):103667. DOI:org/10.1016/j.psj.2024.103667
22. Khalafi M, Mohebbi H, Karimi P, Faridnia M, Tabari E. The Effect of High Intensity Interval training and Moderate Intensity Continuous Training on Mitochondrial Content and PGC-1α of Subcutaneous Adipose Tissue in Male Rats with High Fat Diet Induced Obesity. Journal of Sport Biosciences. 2018;10(3):297-315. DOI:org/10.1016/j.psj.2024.103667
23. Ito S. High-intensity interval training for health benefits and care of cardiac diseases - The key to an efficient exercise protocol. World journal of cardiology. 2019;11(7):171-88. DOI:10.4330/wjc.v11.i7.171
24. Kazemipour M, Matinhomaee H, Farzanegi P. The effect of aerobic exercise with pistachio skin extract on the expression of IL-6, IL-1 and TNF-α in heart tissue of obese rats. Journal of Sport and Exercise Physiology. 2022;15(4):93-102. DOI:10.52547/joeppa.15.4.93
25. Mokhtarzade M, Motl R, Negaresh R, Zimmer P, Khodadoost M, Baker JS, et al. Exercise-induced changes in neurotrophic factors and markers of blood-brain barrier permeability are moderated by weight status in multiple sclerosis. Neuropeptides. 2018;70:93-100. DOI:org/10.1016/j.npep.2018.05.010
26. Leduc-Gaudet J-P, Reynaud O, Chabot F, Mercier J, Andrich DE, St-Pierre DH, et al. The impact of a short-term high-fat diet on mitochondrial respiration, reactive oxygen species production, and dynamics in oxidative and glycolytic skeletal muscles of young rats. Physiological Reports. 2018;6(4):e13548. DOI:org/10.14814/phy2.13548
27. Ghazizadeh H, Mansoori A, Sahranavard T, Nasrabadi M, Hadiloo K, Andalibi NS, et al. The associations of oxidative stress and inflammatory markers with obesity in Iranian population: MASHAD cohort study. BMC Endocrine Disorders. 2024;24(1):56. DOI:10.1186/s12902-024-01590-9
28. Nishiyama K, Fujita T, Fujimoto Y, Nakajima H, Takeuchi T, Azuma Y-T. Fatty acid transport protein 1 enhances the macrophage inflammatory response by coupling with ceramide and c-Jun N-terminal kinase signaling. International Immunopharmacology. 2018;55:205-15. DOI:org/10.1016/j.intimp.2017.12.003
29. Andrich DE, Melbouci L, Ou Y, Auclair N, Mercier J, Grenier JC, et al. A Short-Term High-Fat Diet Alters Glutathione Levels and IL-6 Gene Expression in Oxidative Skeletal Muscles of Young Rats. Front Physiol. 2019;10:372. DOI:10.3389/fphys.2019.00372
30. Collins KH, Hart DA, Reimer RA, Seerattan RA, Waters-Banker C, Sibole SC, et al. High-fat high-sucrose diet leads to dynamic structural and inflammatory alterations in the rat vastus lateralis muscle. Journal of Orthopaedic Research. 2016;34(12):2069-78. DOI:org/10.1002/jor.23230
31. Akbari A, Mohebbi H, Khalafi M, Moghaddami K. The Effect of Two Types of High Intensity and Moderate Intensity Continuous Training on Serum Levels of TNF-a and IL-10 in Obese Male Rats. Journal of Applied Health Studies in Sport Physiology. 2019;6(1):86-93. DOI:10.22049/jassp.2019.26655.1268
32. Shirvani H, Mirnejad R, Soleimani M, Arabzadeh E. Swimming exercise improves gene expression of PPAR-γ and downregulates the overexpression of TLR4, MyD88, IL-6, and TNF-α after high-fat diet in rat skeletal muscle cells. Gene. 2021;775:145441. DOI:org/10.1016/j.gene.2021.145441
33. Schoenfeld BJ, Ogborn D, Krieger JW. Dose-response relationship between weekly resistance training volume and increases in muscle mass: A systematic review and meta-analysis. Journal of Sports Sciences. 2017;35(11):1073-82. DOI:10.1080/02640414.2016.1210197
34. Tomeleri CM, Ribeiro AS, Souza MF, Schiavoni D, Schoenfeld BJ, Venturini D, et al. Resistance training improves inflammatory level, lipid and glycemic profiles in obese older women: A randomized controlled trial. Experimental gerontology. 2016;84:80-7. DOI:10.1016/j.exger.2016.09.005
35. Del Rosso S, Baraquet L, Bergero G, Muñoz F, Mazzocco YL, Aoki MP, et al. Associations between objectively measured physical activity, sedentary time, and cardiorespiratory fitness with inflammatory and oxidative stress markers and heart rate variability. Journal of Public Health Research. 2022;11(2):22799036221106580. DOI:10.1177/22799036221106580
36. Wang S, Zhou H, Zhao C, He H. Effect of Exercise Training on Body Composition and Inflammatory Cytokine Levels in Overweight and Obese Individuals: A Systematic Review and Network Meta-Analysis. Frontiers in Immunology. 2022;13. DOI:10.3389/fimmu.2022.921085
37. Terzo S, Mulè F, Caldara G, Baldassano S, Puleio R, Vitale M, et al. Pistachio Consumption Alleviates Inflammation and Improves Gut Microbiota Composition in Mice Fed a High-Fat Diet. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21:365. DOI:10.3390/ijms21010365
38. Dufoo-Hurtado E, Olvera-Bautista R, Wall-Medrano A, Loarca-Piña G, Campos-Vega R. In vitro gastrointestinal digestion and simulated colonic fermentation of pistachio nuts determine the bioaccessibility and biosynthesis of chronobiotics. Food & Function. 2021;12(11):4921-34. DOI:10.1039/D0FO02708A
39. Özdikicierler O, Öztürk-Kerimoğlu B. Bioactive Phytochemicals from Pistachio (Pistachia vera L.) Oil Processing By-products. In: Ramadan Hassanien MF, editor. Bioactive Phytochemicals from Vegetable Oil and Oilseed Processing By-products. Cham: Springer International Publishing; 2023. p. 577-94. DOI:10.1007/978-3-030-91381-6_27
40. Bani Talebi IR, Tahira; Noorian, Maryam and Bagheri, Laleh. The effect of combined aerobic exercise training and green tea extract on serum TNF-α and IL-6 levels in obese women with type 2 diabetes. Daneshvar Medicine. 2016;24(2):11-20. DOI:daneshvarmed.shahed.ac.ir/article_1726.html
41. Grace MH, Esposito D, Timmers MA, Xiong J, Yousef G, Komarnytsky S, et al. Chemical composition, antioxidant and anti-inflammatory properties of pistachio hull extracts. Food Chem. 2016;210:85-95. DOI:10.1016/j.foodchem.2016.04.088
42. Mahboob A, Samuel SM, Mohamed A, Wani MY, Ghorbel S, Miled N, et al. Role of flavonoids in controlling obesity: molecular targets and mechanisms. Front Nutr. 2023;10:1177897. DOI:10.3389/fnut.2023.1177897
