تاثیر تمرین تناوبی شدید و عسل آویشن بر بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین موش های صحرایی چاق مبتلا به دیابت نوع دو
الموضوعات :فرزانه طالب محمدی 1 , بهرام عابدی 2 , مجتبی خان سوز 3
1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه تربیت بدنی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد، گروه تربیت بدنی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - Sports Physiology Department
الکلمات المفتاحية: دیابت نوع دو, تمرین تناوبی, بیان ژن GLUT4, عسل آویشن,
ملخص المقالة :
مقدمه: اختلال در ترشح و عملکرد انسولین دربافت های مختلف بدن علل عمده ابتلابه دیابت نوع دو می باشد. هدف ازمطالعه حاضربررسی تاثیرتمرین تناوبی شدیدوعسل آویشن بربیان ژن GLUT4 عضله نعلی وشاخص مقاومت به انسولین موش های صحرایی چاق نرمبتلا به دیابت نوع دومی باشد. روش : دراین مطالعه تجربی 36 سرموش (8-5 هفتهای با وزن10±110 g) بهطور تصادفی به 4 گروه دیابت، دیابت-تمرین، دیابت-مکمل و دیابت-تمرین-مکمل تقسیم شدند. برای القا دیابت نوع دو، STZ با دوز 25 mg/kg به شیوه درون صفاقی تزریق شد. تمرین تناوبی شدید برای 5 جلسه در هفته و مدت 8 هفته انجام گردید. عسل آویشن به مقدار 3 g/kg در گروه های مکمل برای 5 روز در هفته قبل از تمرین گاواژ شد پس از خونگیری و بافت برداری بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین اندازه گیری شد برای آنالیز دادهها از آزمون آنووآ یکطرفه و تعقیبی بونفرونی استفاده شد.یافته ها: تغییرات انسولین درگروه تجربی افزایش معناداری را نشان داد 0.05>P) مقادیر مقاومت به انسولین در گروه مکمل نسبت به گروه کنترل افزایش معنی داری داشت (0.001=P)،اما تغییرات این شاخص در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل، مکمل و گروه تمرین مکمل کاهش معناداری را نشان داد (0.001≥p) میزان GLUT4 درگروه تمرینی افزایش معناداری داشته است. (0.05>P) تغییرات گلوکز در گروه تمرینی با کاهش معناداری همراه بوده است(0.05>P)نتیجه گیری: بهنظر میرسد هشت هفته تمرین تناوبی به تنهایی و همراه با مصرف عسل آویشن باعث بهبود وضعیت مقاومت به انسولین و افزایش بیان ژن GLUT4 در نمونه های دیابتی میشود.
_||_
تاثیر تمرین تناوبی شدید و عسل آویشن بر بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین موش های صحرایی چاق مبتلا به دیابت نوع دو
فرزانه طالب محمدی1، بهرام عابدی2*، مجتبی خانسوز3
1- دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه تربیت بدنی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- استاد، گروه تربیت بدنی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3- دکتری، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، اراک، ایران
چکیده
هدف: اختلال در ترشح و عملکرد انسولین در بافت های مختلف بدن علل عمده ابتلا به دیابت نوع دو می باشد هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر تمرین تناوبی شدید و عسل آویشن بر بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین موش های صحرایی چاق نر مبتلا به دیابت نوع دو میباشد.
مواد روش ها: در این مطالعه تجربی 36 سر موش صحرایی (8-5 هفتهای با وزن10±110 g) بهطور تصادفی به 4 گروه دیابت، دیابت-تمرین، دیابت-مکمل و دیابت-تمرین-مکمل تقسیم شدند. برای القا دیابت نوع دو، STZ با دوز 25 mg/kg به شیوه درون صفاقی تزریق شد. تمرین تناوبی شدید برای 5 جلسه در هفته و مدت 8 هفته انجام گردید. عسل آویشن به مقدار 3 g/kg در گروه های مکمل برای 5 روز در هفته قبل از تمرین گاواژ شد پس از خونگیری و بافت برداری بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین اندازه گیری شد برای آنالیز دادهها از آزمون آنووآ یکطرفه و تعقیبی بونفرونی در سطح معنیداری 05/0>P استفاده شد.
یافته ها: تغییرات انسولین درگروه تمرین، مکمل و تمرین مکمل افزایش معناداری را نشان داد (05/0>P) مقادیر مقاومت به انسولین در گروه مکمل نسبت به گروه کنترل افزایش معنی داری داشته است(001/0=P). اما تغییرات این شاخص در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل، مکمل و گروه تمرین مکمل کاهش معنادارای را نشان داد. (001/0≥p) میزان GLUT4 درگروه تمرین و گروه تمرین-مکمل افزایش معناداری داشته است. (05/0>P) تغییرات گلوکز در گروه تمرین و گروه تمرین-مکمل با کاهش معناداری همراه بوده است(05/0>P)
نتیجه گیری: ضمن یافتههای این پژوهش بهنظر میرسد هشت هفته تمرین تناوبی به تنهایی و همراه با مصرف عسل آویشن باعث بهبود وضعیت مقاومت به انسولین و افزایش بیان ژن GLUT4 در نمونه های دیابتی میشود.
کلیدواژه: آپوپتوز، ورزش هوازی، سالمندان، فاکتور رشد شبه انسولین-1، کاسپاز-8
نویسنده مسئول: گروه تربیت بدنی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
Email: Bahram.Abedi@iau.ac.ir
The effect of intense interval training and thyme honey on GLUT4 gene expression of soleus muscle and insulin resistance index in obese rats with type 2 diabetes
Farzane Tleb Mohammadi1, Bahram Abedi2*, Mojtaba Khansooz3
1- Master's degree, Department of Physical Education, Mahalat Branch, Islamic Azad University, Mahalat, Iran
2- Professor, Department of Physical Education, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3- Ph.D., Department of Physical Education and Sports Sciences, Islamic Azad University, Arak Branch, Arak, Iran
Abstract
Objective: Impairment in the secretion and function of insulin in different tissues of the body is the main cause of type 2 diabetes. The purpose of this study is to investigate the effect of intense intermittent exercise and thyme honey on GLUT4 gene expression in soleus muscle and insulin resistance index in male obese rats with It is type 2 diabetes.
Materials and Methods: In this experimental study, 36 rats (5-8 weeks old, weighing 110±10 g) were randomly divided into 4 groups of diabetes, diabetes-exercise, diabetes-supplement and diabetes-exercise-supplement. To induce type 2 diabetes, STZ was injected intraperitoneally at a dose of 25 mg/kg. Intense interval training was performed for 5 sessions per week for 8 weeks. Thyme honey in the amount of 3 g/kg was gavage in the supplement groups for 5 days a week before training. After blood sampling and tissue sampling, GLUT4 gene expression of soleus muscle and insulin resistance index were measured for data analysis using ANOVA test. Bonferroni's one-sided and post hoc tests were used at a significance level of P<0.05.
Findings: Insulin changes in exercise group, supplement and supplement exercise showed a significant increase (P<0.05), insulin resistance values in the supplement group increased significantly compared to the control group (P=0.001). But the changes of this index in the training group showed a significant decrease compared to the control group, supplement and supplement training group. (p≥0.001) The level of GLUT4 has increased significantly in the training group and the training-supplement group. (P<0.05) Glucose changes in the exercise group and the exercise-supplement group were associated with a significant decrease (P<0.05).
Conclusion: In addition to the findings of this research, it seems that eight weeks of intermittent exercise alone and together with the consumption of thyme honey improves insulin resistance and increases GLUT4 gene expression in diabetic samples.
Key words: apoptosis, aerobic exercise, elderly, insulin-like growth factor-1, caspase-8
*Corresponding Author: Department of Physical Education, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. Email: Bahram.Abedi@iau.ac.ir
مقدمه
با توجه به پيشرفت هاي به عمل آمده در صـنايع و تغييرشـيوه زندگي به سمت بي تحركي بيشتر، چـاقي بـه صـورت يكـي از معضلات بهداشتي جوامع (به ويـژه صـنعتي) در آمـده اسـت مطالعات نیز نشان داده اند که چاقی به علت ترشح ادیپوکاین ها، ايجاد التهاب و كاهش عملكرد سيستم ايمني در ميان عوامـل مـؤثر در بـروز ديابـت نـوع 2 از بيشترين اهميت برخوردار است (رولند و همکاران، 2010) چاقي نه تنها باعث ايجاد مقاومت به انسولين و اختلال تحمـل گلوكز ميشود، بلكه اختلالات متابوليك همراه ديابت را تشديد كرده و بيماري زايي و مرگ و مير آن را نيز افـزايش میدهد در بیماری دیابت بدلیل عدم وجود حساسیت کافی به انسولین، عملکرد پروتئین غشایی انتقال دهنده گلوکز(GLUT4)1 در غشای سلول ها کاهش پیدا می نماید و این مسئله منــجر به کاهش برداشت گلوکز توسط سلول ها شده و سبب افزایش قندخون می گردد( ژائوشنگ و همکاران، 2005) خانواده GLUT 14 عضو دارد که GLUT4 مهم ترین آن ها برای انتقال گلوکز به بافت چربی و عضلانی است GLUT4 بیشتر در بافت های حساس به انسولین مانند عضلات اسکلتی، قلبی و بافت چربی بیان می شود (آگوستین، 2010) از آن جائی که عضله اسکلتی مسئول بیش از 75 درصد مصرف گلوکز در پاســـخ به انســولین است، مهم ترین بافت در تعادل انرژی از این طریق به شمار میرود (دفرونزو و همکاران، 2009) فعـالیـت ورزشـــی ورژیم غـذایی، عوامل کلیدي در علت شـناسـی و پیشگیري از بیماري هاي مزمن از جمله دیابت هستند روبرتز و همکاران، 2005) تمرینات ورزشــی منظم، اســـتراتژي مناســـبی براي درمان بســـیاري از اختلالات متابولیکی از جمله دیابت نوع 2 و چاقی اسـت بررسی ها نشان می دهند که ورزش باعث افزایش تعداد گیرنده های انسولین و هم چنین افزایش تعداد حاملین گلوگز در بافت گردیده و از این طریق باعث تسهیل حمل گلوگز به درون سلول ها و رها شدن آن از طریق مسیرهای حساس به انسولین می گردد استوارت و همکاران، 2010) اما برخی از پژوهش ها، عدم تغییر این ناقل را در پاسخ به فعالیت ورزشی نشان دادند (گرلی و همکاران، 2016؛ هوسی و همکاران، 2011) در سال هاي اخیر علاوه بر تـاکیـد بر فعـالیت بدنی و ورزش، توجه به برخی گیـاهـان دارویی و مکمـل هـاي غـذایی نیز براي درمان دیابت رو به گســترش اســت که در این بین علاقه زیادي به استفاده از عسل دیده شده است (اریجوا و همکاران، 2014) شواهد علمی زیادي نشان میدهند عسل که از 180 تا300 ماده غذایی گوناگون شــامل قندها، پروتئین ها، آنزیم ها، آمینواســیدها، مواد معدنی، ویتامین ها، ترکیبات پلی فنلی و فتو شیمیایی تشکیل شده است داراي چندین خاصیت و اثرات مفید سلامتی از جمله پایین آورنده قند خون (اوموتایو و همکاران، 2010؛ رملی و همکاران، 2018) ضـد دیابت (اریجوا و همکاران، 2012؛ نصرالهی و همکاران، 2012) و ضدچاقی (سیانسیوسی و همکاران، 2018؛ بهرامی و همکاران، 2009) میباشد. البته محیط زندگی و جیره غذایی زنبورهاي عسل بر ارزش تغذیه اي عسل تاثیر زیادی دارد به طور مثال می توان به اسـتفاده از عصـاره گیاه آویشـن در جیره غذایی زنبورها اشاره کرد. روغن و عصاره گیاه آویشـن به عنوان اجزاي اصلی این گیاه حاوي تیمول، پیکمن، کـاروکرول و گـامـاترپنین هســـتنـد کـه فعالیت آنتی اکسـیدانی نشـان می دهند شاخص گلایسمی عسل آویشن در مطالعات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است اگرچه اسـتفاده از عسل به دلیل ارزش تغذیه اي و درمانی آن تاریخ بسیار طولانی دارد و در متون علمی به رسـمیت شناخته شده است، اما استفاده از آن در پزشـــکی جـدیـد جـاي بحث و کار دارد با توجه به مزه شیرین عسـل افراد بر این باورند افراد دیابتی نباید آن را استفاده نمایند اما مطالعات مختلف در این مورد با توجه به ترکیبات و نوع قند آن، اسـتفاده از آن را بی ضـــرر می دانند که در این مورد مباحث و چالش هاي علمی وجود دارد (شیشه بر و همکاران، 2013؛ میو و همکاران، 2017) و از طرفی به جهت اثر بخشی انجام تمرینات ورزشــی در کاهش گلوکز و شــاخص مقاومت به انسولین به نظر می رسد انجام تمرینات ورزشی مناسب به هنگام مصـرف عسـل می تواند ضــمن بهره مندي از فوائد فیزیولوژیکی و روانی تمرین ورزشی و خواص متعدد عسل آویشن به بهبودي بیماران مبتلا به دیابت و عوارض آن کمک کند لذا بررسی انجام تمرین ورزشی تناوبی شدید همراه با مصرف عسل آویشن بر بیان ژن GLUT4 عضله نعلی و شاخص مقاومت به انسولین موش های صحرایی دیابتی به عنوان یک مساله قابل طرح میباشد.
روش کار
نمونهها
در این پژوهش تجربی از 36 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار 4-5 هفتهای با میانگین وزنی10±110 گرم که از موسسه رویان خریداری شده بود استفاده شد براي نگهداري موش هاي صحرایی از قفس هایی با جنس پلی کربنات شفاف و با قابلیت اتو کلاو استفاده شد. دماي مطلوب محل نگهداري حیوانات 20 تا 24 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی حدود 55 تا 65 درصد بود. چرخه روشنایی نیز هر 12 ساعت یک بار به طور دقیق توسط تنظیم کننده الکترونیکی نور سالنِ نگهداري حیوانات آزمایشگاهی رعایت شد پس از انتقال حیوانات به محیط پژوهش به مدت 1هفته، در شرایط جدید نگاهداری شدند و پس از سازگاری با محیط آزمایشگاه بهطور تصادفی به 4 گروه 9 تایی دیابت(con)، دیابت-تمرین(hit)، دیابت-عسل-آویشن(honey) و دیابت-تمرین-عسل آویشن(hit.honey) تقسیم شدند همچنین یک گروه سالم (pre.con) جهت اطمینان از القا دیابت گرفته شد. در این پژوهش از روش پسآزمون با گروه کنترل استفاده گردید.
روش چاق کردن رت ها با رژیم پر چرب و القا دیابت:
براي این منظور، پس از آشنا سازي و سازگاري با محیط جدید، طبق جدول شماره -1 تمامی رت ها به مدت 20 هفته تحت رژیم غذایی در دسترس پرچرب تهیه شده توسط پژوهشکده زیست فناوری رویان قرار گرفتند که شامل 45 درصد انرژي کل از چربی مشتق شده از روغن حیوانی(حاوي24 گرم چربی، 24 گرم پروتئین و 41 گرم کربوهیدرات در هر 100 گرم می باشد. (زوو و همکاران، 2006)
براي القاي دیابت از رژیم غذایی پر چرب به مدت 20 هفته و سپس تزریق محلول تازه تهیه شده از STZ درسرم فیزیولوژیکی قابل از تزریق و به صورت داخل صفاقی) 25 میلی گرم/کیلوگرم( استفاده شد (سرینیوسان و همکاران، 2005) و جهت بررسی و اطمینان از ابتلاي موش ها به دیابت، یک هفته پس از تزریق، گلوکز خون ناشتایی آنها با ایجاد یک جراحت کوچک در دم و گرفتن یک قطره خون با استفاده از نوار گلوکومتري، توسط دستگاه گلوکومتر خوانده و اندازه گیري گردید و قند خون بین 126 تا 400 میلیگرم/دسی لیتر به عنوان معیار دیابتی شدن رت ها درنظر گرفته شد. (اسکوو، 2014)
جدول 1- ترکیب امولسیون پر چرب جهت گاواژ به موش های صحرایی
ماده | غذای رایج | غذای پرچرب 45% | غذای پرچرب 60% |
کربوهیدرات (%) | 03/50 | 41 | 26 |
پروتئین (%) | 23 | 24 | 24 |
چربی (%) | 1/5 | 24 | 35 |
چربی (Kcal%) | - | 45 | 60 |
کالری (Kcal/g) | 1/3 | 8/4 | 2/5 |
آماده سازی و مصرف مکمل :
طی دوره آزمایش به موش هاي گروه عسل آویشن، وگروه عسل آویشن به همراه تمرین تناوبی، عصاره عسل آویشن با دوز 3 گرم بر کیلوگرم) رقیق شده در آب مقطر، به روش گاواژ خورانده شد. در طی دوره آزمایش عسل آویشن با دوز 3 گرم بر کیلوگرم رقیق شده در آب مقطر و به روش گاواژ خورانده شد. (اریجوا و همکاران، 2012) که براي تهیه عصاره عسل آویشن شیرازي جهت تغذیه زنبور هاي عسل به منظور استحصال عسل آویشن خالص، به میزان 3 کیلوگرم از گیاه آویشن از مزارع شیراز خریداري و در آب مقطر ریخته شد. عصاره حاصل پس از 48 ساعت ماندن در دستگاه شیکر، دوبار از صافی رد و عصاره فیلتر شده از طریق تبخیر در دماي 358 درجه سانتی گراد به یک خمیر غلیظ تبدیل گردید. عصاره آبی آویشن در آب حل شده و در اختیار زنبورها در کندو قرار داده شد. (مهران و همکاران، 2016)
پروتکل تمرین تناوبی :
پروتکل تمرینی به مدت هشت هفته تمرین هوازي، پنج جلسه در هفته با افزایش تدریجی (سرعت 22 الی 38 متر بر دقیقه) و زمان 15 الی 34 دقیقه به صورت دویدن روي تردمیل انجام شد، به طوري که زمان دویدن از 16 دقیقه در هفته اول، به 34 دقیقه در هفته هشتم افزایش یافت. رت ها یک هفته قبل از شروع پروتکل به منظور آشنایی با تردمیل سه روز در هفته با سرعت 5 متر در دقیقه با شیب صفر درصد با زمان 10 و 12 و 15 دقیقه روی تردمیل راه رفتند . گروه کنترل نیز در طول اجرای پروتکل به همین ترتیب روی تردمیل راه رفتند. (توماس و همکاران 2018) (جدول 2).
جدول 2- پروتکل تمرین تناوبی
هفته | شدت گرم کردن 5 دقیقه | تعداد تناوب شدید | زمان تناوب شدید | سرعت تناوب شدید | زمان تناوب استراحت | شدت تناوب استراحت | شدت سرد کردن 5 دقیقه | زمان کل ( دقیقه ) |
اول و دوم | 10 متر در دقیقه | 2 تناوب | 2 دقیقه | 80 % سرعت بیشینه (30 متر در دقیقه) | 1 دقیقه | 50 % (16 متر در دقیقه) | 10 متر در دقیقه | 15 |
سوم و چهارم | 10 متر در دقیقه | 4 تناوب | 2 دقیقه | %85 سرعت بیشینه (32 متر در دقیقه) | 1 دقیقه | 52 % (18 متر در دقیقه) | 10 | 22 |
پنجم و ششم | 10 متر در دقیقه | 6 تناوب | 2 دقیقه | 90 % سرعت بیشینه (34 متر در دقیقه) | 1 دقیقه | 54 % (20 متر در دقیقه) | 10 | 28 |
هفتم و هشتم | 10 متر در دقیقه | 8 تناوب | 2 دقیقه | %95 سرعت بیشینه (36 متر در دقیقه ) | 1 دقیقه | 56 % ( 22 متر در دقیقه) | 10 | 34 |
خون گیری و اندازه گیری بیان ژن
در پایان دوره تمرینی و 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین و پس از 12 ساعت ناشتایی، موش ها توسط ماده اتر بیهوش و خونگيري از قلب انجام گردید. سپس گلوکز سرمی با استفاده از دستگاه اتو آنالیزر و انسولین با استفاده از کیت انسولین رت اندازه گیری شد. شاخص مقاومت به انسولین(HOMA-IR) با استفاده از فرمول محاسبه گردید. (احمدزاده و همکاران، 2007)
HOMA-IR = [fasting insulin (μU/mL) × fasting glucose (mmol/L)/ 18]/22.5
سپس بافت عضله اسکلتی نعلی از حیوان برداشته شد. پس از جدا كردن بافت عضله نعلي از بدن حيوان برداشته شد و پس از شست وشو باسرم بلافاصله با استفاده از مايع ازت منجمد و براي سنجش هاي بعدي با دماي C ° ٨٠ در فريزر قرار گرفت. استخراج RNA بر اساس دستور العمل کیت استرا تک آلمان عمل شد. جهت تبدیل Total RNA به cDNA بدلیل بلندی طول توالی RNA، از رندوم هگزامر2 به عنوان پرایمر استفاده شد و پس از اتصال پرایمرها به رشتة RNA با کمک آنزیم ریورس ترانس کریپتاز 3 نسخه برداری معکوس از روی RNA انجام گردید. جهت بررسی ژنها پرایمرهای ژن هدف از مقالات مرتبط استخراج شد. جهت بررسی احتمال وجود ساختارهای ثانویه در پرایمرها و دایمر پرایمر تمامی پرایمرها با نرم افزار Primer Express3. 0 ارزیابی شدند. از پرایمرهای که در جدول 3 آمده است به منظور تکثیر cDNA، GLUT4 استفاده شد. ژن میزبان4 در این تحقیق از نوع HPRT5 انتخاب شد.
جدول 3- پرایمرهای مورد استفاده همراه با توالی ژن GLUT4
Glut4-F | GGTTTCCAGCAGATCGGC |
Glut4-R | TGATGACTCCAATGTTATAGCCAA |
Gapdh-F | GCCTGGAGAAACCTGCCA |
Gapdh-R | GGAAGAATGGGAGTTGCTGT |
روش تجزیه و تحلیل آماری
پس از تأييد توزيع نرمال دادهها با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک، براي مقايسه ميانگين بین گروهها، از آناليز واريانس (آنووآ) يكطرفه و آزمونهاي تعقیبی بنفرونی استفاده شد. تجزیهوتحلیلهای آماری با استفاده از نرمافزار آماری SPSS نسخه 22 در سطح معنيداري (05/0P<) و سطح اطمینان 95% انجام شد.
یافتهها
ویژگی هاي آزمودنی هاي تحقیق در جدول 4 ارائه شده است.
جدول 4- میانگین و انحراف استاندارد مربوط به اطلاعات توصیفی اولیه وزن، گلوکز، انسولین و مقاومت به انسولین موشهای صحرایی پس از رژیم پر چرب HFD و القای دیابت با STZ را نشان میدهد.
جدول 4- میانگین و انحراف استاندارد مربوط به اطلاعات توصیفی
وزن شروع پروتکل (گرم) | وزن پس از چاقی | گلوکز( mg/dl ) | انسولین (µUI/ml ) | HOMA.IR |
46/19 ± 7/197 | 69/51 ± 75/402 | 5/124 ± 363 | 49/0 ± 92/3 | 43/1 ± 56/3 |
نمودار شمارۀ 1- محتوای گلوکز در گروههای مورد مطالعه را نشان میدهد مقدار این متغییر پس از یک دوره تمرین تناوبی کاهش معناداری داشته است (0001/0=P) همچنین تمرین تناوبی همراه با مصرف عسل آویشن موجب کاهش معنادار مقادیر گلوکز شده است (004/0=P) اما تغیرات گلوکز در گروه عسل آویشن نسبت به گروه کنترل معنی دار نبود.(288/0=P) در مقادیر گلوکز تغییرات معناداری بین گروه تمرین و تمرین-عسل آویشن مشاهده نگردید. (05/0≥p)
نمودار 1- تغییرات گلوکز(mg/dl) بر حسب گروه تجربی
نمودار شمارۀ 2- محتوای سرمی انسولین در گروههای مورد مطالعه را نشان میدهد مقدار این شاخص در گروه تمرین تناوبی(003/0=P)، گروه عسل آویشن(001/0=P) و گروه تمرین تناوبی-عسل آویشن (001/0=P) نسبت به کنترل دیابتی افزایش معنی داری داشته است. مقادیر انسولین در گروه عسل آویشن و گروه تمرین تناوبی - عسل آویشن نسب به تمرین تناوبی افزایش معنی داری داشته است(001/0=P).
نمودار 2- تغییرات انسولین(µUI/ml ) بر حسب گروه تجربی
نمودار شمارۀ 3- تغییرات مقاومت به انسولین در گروههای مورد مطالعه را نشان میدهد مقدار این شاخص در گروه عسل آویشن نسبت به کنترل دیابتی افزایش معنی داری داشته است. (001/0=P) اما تغییرات این شاخص در گروه تمرین تناوبی-عسل آویشن معنادار نبود. (062/0=P) سطوح مقاومت به انسولین در گروه تمرین تناوبی نسبت به گروه کنترل دیابتی، گروه عسل آویشن و گروه تمرین تناوبی-عسل آویشن کاهش معنادارای را نشان داد. (001/0≥p)
نمودار 3- تغییرات مقاومت به انسولین بر حسب گروه تجربی
نمودار شمارۀ 4- تغییرات GLUT4 در گروههای مورد مطالعه قبل و پس از انجام مداخله را نشان میدهد مقدار این شاخص در گروه تمرین تناوبی(01/0=P)، گروه تمرین تناوبی- عسل آویشن(05/0=P) نسب به کنترل دیابتی افزایش معنی داری داشته است. اما تغییرات این شاخص در گروه عسل آویشن با افزایش معناداری همراه نبود(98/0=P)
نمودار 4- تغییرات ژن GLUT4 عضله نعلی(Fold Cheng) بر حسب گروه تجربی
بحث
براساس یافته های تحقیق حاضر کاهش گلوکز در گروه تمرین نسبت به سایر گروه ها خصوصا در گروه تمری-عسل آویشن معنادار بوده است که نتایج تحقیق حاضر با نتایج تکماکیدیس و همکاران (تکماکدیس و همکاران، 2004) و رفیعی و همکاران (رفیعی و همکاران، 2017) همسو بود. تکماکیدیس و همکاران بعد از 3 و 16 هفته تمرینات ورزشی، کاهش معنی دار گلوکز خون ناشتا و بهبود حساسیت به انسولین را در آزمودنی های دیابتی نوع دو مشاهده کردند. رفیعی و همکاران در پژوهشی صد بیمار مبتلا به دیابت نوع دو بهطور تصادفی به 3 گروه (تای چی، پیادهروی، کنترل) تقسیم شدند. پیاده روی و تای چی برای 30 دقیقه،3 روز در هفته به مدت 8 هفته انجام شد. قند خون ناشتا یک روز قبل و یک روز بعد از مداخله کنترل شد.بر اساس یافتهها ، تفاوت میانگین قند خون قبل و بعد از مداخله در گروه تای چی همینطور در گروه پیادهروی معنیدار بود. اگرچه قند خون ناشتای بعد از مداخله بین دو گروه پیاده روی و کنترل کاهش بیشتری نسبت به دو گروه تای چی و کنترل داشت. دلیل همسو بودن تحقیق حاضر با این پژوهش ها اینست که تمرینات ورزشی، باعث افزایش برداشت گلوکز در عضلات بدن می شوند که این تغییرات وابسته به تغییرات عملکردی در سیگنال های انسولینی و مرتبط با افزایش محتویات پروتئینGLUT-4 می باشند. (پیمان و همکاران، 2015) اما مغایر با نتایج حاضر، کوزا و همکاران بعد از 4 ماه تمرینات هوازی بر آزمودنی های دیابتی نوع 2 (کوزا و همکاران 2005) و بیلو و همکاران (بیلو و همکاران، 2011) بعد از 8 هفته فعالیت ورزشی هوازی هیچگونه کاهش معناداری در گلوکز خون مشاهده نکردند. در مطالعه کوزا و همکاران مدت تمرینات در هر جلسه (15 تا 30 دقیقه ) نسبتاٌ کم بود. همچنین در مطالعه بیلو و همکاران، هم مدت تمرینات (30دقیقه در هرجلسه) نسبتا پایین بود و شاید علت عدم تغییر معنادار در گلوکز خون ناشتا به همین سبب باشد؛ زیرا مدت و شدت کافی تمرینات ورزشی از عوامل موثر در کاهش گلوکز خون است. در تحقیق حاضر گروه تعاملی تمرین وعسل کاهش معناداری را درمقایسه با گروه کنترل نداشته است که دلیل آن را به دوز بالای مصرف عسل به همراه تمرین می توان نسبت داد براساس یافته های تحقیق حاضر گلوکز در گروه های تجربی تمرین و تمرین- عسل آویشن نسبت به سایر گروه ها کاهش معنی¬دار داشته است که نتایج تحقیق حاضر با نتایج تکماکیدیس و همکاران (تکماکدیس و همکاران، 2004) و یوسفی پور و همکاران (یوسفی و همکاران، 2015) همسو بود. دلیل همسو بودن تحقیق حاضر با این پژوهش¬ها اینست که تمرینات ورزشی، باعث افزایش برداشت گلوکز در عضلات بدن می شوند که این تغییرات وابسته به تغییرات عملکردی در سیگنال های انسولینی و مرتبط با افزایش محتویات پروتئین GLUT-4 می باشند و ورزش جدا از تقویت عملکرد انسولین، با افزایش گیرنده های GLUT-4 باعث افزایش برداشت گلوکز می شود.( تکماکدیس و همکاران، 2004) اما مغایر با نتایج حاضر، کوزا و همکاران ( کوزا و همکاران 2005) بعد از 4 ماه تمرینات هوازی بر آزمودنی های دیابتی نوع دو و بیلو و همکاران بعد از هشت هفته فعالیت ورزشی هوازی هیچگونه کاهش معنی داری در گلوکز خون مشاهده نکردند. در مطالعه کوزا و همکاران ( کوزا و همکاران 2005) مدت تمرینات در هر جلسه (15 تا 30 دقیقه) نسبتا کم بود. همچنین در مطالعه بیلو و همکاران (بیلو و همکاران، 2011) هم مدت تمرینات (30دقیقه در هرجلسه) نسبتا پایین بود و شاید علت عدم تغییر معنی دار در گلوکز خون ناشتا به همین سبب باشد؛ زیرا مدت و شدت کافی تمرینات ورزشی از عوامل موثر در کاهش گلوکز خون است. در تحقیق حاضر گروه تعاملی تمرین و تمرین – عسل آویشن کاهش معنی داری را درمقایسه با گروه کنترل و عسل داشته که دلیل آن را به اثرت تمرین می توان نسبت داد متغییر دیگر بررسی شده در مطالعه حاضر انسولین بود. یافته ها نشان داد انسولین در گروه تمرین تناوبی و گروه عسل آویشن و گروه تمرین تناوبی – عسل آویشن نسبت به کنترل افزایش معنی داری داشته است. همچنین انسولین در گروه تمرین تناوبی – عسل آویشن و در گروه عسل آویشن نسب به تمرین تناوبی افزایش معنی داری داشته است. تمرین تناوبی، شاخص مقاومت انسولین(HOMA-IR) را بطور معنا داری کاهش داده است مقاومت به انسولین در گروه تمرین تناوبی نسبت به کنترل و عسل و تمرین – عسل آویشن کاهش معنی داری داشته است ولی در گروه های عسل آویشن و تمرین – عسل آویشن نسبت به کنترل تغییر معنی داری مشاهده نشد. يافته هاي بدست آمده از انسولين و مقاومت به انسولين در پژوهش حاضر نیز با يافته هاي بلوم و همكاران ( بلوم و همكاران، 2008) هم راستا بود. آنها اظهار داشتند كه فعاليت ورزشي كوتاه مدت با شدت متوسط نه تنها موجب كاهش مقاومت انسولين درافراد داراي تحمل گلوكز آسيب ديده مي شود بلكه موجب بهبود عملكرد سلول هاي بتاي پانكراس نيز مي شود به نظر میرسد فعالیت ورزشی به طور مستقیم و از طریق افزایش آبشار سیگنالهای انسولین موجب برداشت گلوکز و بهبود حساسیت انسولینی میشود. (هیاشی و همکاران، 1998) AMPK یک آنزیم حساس به انرژی است که توسط عوامل متعددی مانند افزایش انرژی مصرفی، انقباضهای عضلانی و افزایش نسبت AMP/ATP فعال میشود. پیشنهاد شده است که AMPK به هنگام فعالیت ورزشی نقش مهمی در تنظیم انرژی دارد و فعال شدن آن توسط انقباضهای عضلانی ، منجر به افزایش جابجایی GLUT4 و برداشت گلوکز میشود. (کورد و همکاران، 1999) نتایج بررسی بیان ژن GLUT4 نشان داد میزان این متغیر طی هشت هفته مداخله در گروه های تمرین تناوبی، تمرین تناوبی - عسل آویشن و عسل آویشن با افزایش بیان ژن GLUT4 همراه است اما این افزایش بیان GLUT4تنها در گروه های تمرین تناوبی- عسل آویشن و تمرین تناوبی معنی دار بود از مهم ترین انتقال دهنده های گلوکز در پستانداران است که در بافت های حساس به انسولین از جمله بافت عضلانی، بافت کبد و بافت قلب بیان می شود. ناقل غشائی گلوکز ایزوفرم 4 (GLUT-4) یک پروتئین با 509- 510 اسید آمینه ای با وزن مولکولی تقریباً 55 دالتون است که در وضعیت پایه اغلب در ترکیبات درون سلولی قرار دارد و با تحریک از طریق انسولین و یا ورزش از بخش های درون سلولی به غشاء پلاسمائی منتقل می شود. مولکولی که تحت تاثیر انسولین و در پاسخ به افزایش گلوکز خون میزان بیان ژن و انتقال آن از سیتوزول به سمت غشاء پلاسمایی افزایش می یابد.(تانگ و همکاران، 2005) به نظر می رسد در پاسخ به انسولین میزان افزایش جا به جایی GLUT4 به حدود سه برابر برسد بیان ژن GLUT4 در حالت های فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی متفاوتی مثل تمرین ورزشی، روزه داری، مقاومت به انسولین و دیابت نوع دو تغییر می کند در پژوهش هم راستا مصلحی و همکاران نتیجه گرفتند هشت هفته تمرین هوازی در پسران دارای اضافه وزن، موجب افزایش معنی دار در میزان GLUT4 گردید. (مصلحی و همکاران، 2013) همچنین گالاگر و همکاران (گالاگر و همکاران، 2013) در پژوهشی نشان دادند ورزش مقاومتی حاد سبب افزایش بیان GLUT4در تارهای عضلانی نوع دو در آزمودنی های سالم گردید. هر چند برخی پژوهش ها، عدم تغییر این ناقل را در اثر تمرین نشان دادند، به عنوان مثال افزایش بیان ژن GLUT4 عضله اسکلتی در موش های دیابتی متعاقب تمرین تناوبی در پژوهش حاضر با یافته های زرع کار و همکاران که نشان دادند تمرینات هوازی روی نوارگردان با شدت 75 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه به مدت 6 هفته، تغییر معنی داری در بیان ژن GLUT4 عضله اسکلتی دوقلودر موش های دیابتی ایجاد نمی کند، (زارکار و همکاران، 2014) همخوان نیست که احتمالاً عدم همخوانی نتایج این پژوهش با یافته بیان شده را بتوان به نوع عضله مورد بررسی نسبت داد. در پژوهش حاضر عضله نعلی و در پژوهش یادشده عضله دوقلو مورد آزمایش قرار گرفته اند. از طرفی مدت جلسات تمرین و مدت زمان انجام پروتکل تمرین نیز متفاوت بوده است (بستان منش و همکاران، 2019) همچنین در پژوهش متناقض دیگری گارلی و همکاران نشان دادند ،چهارهفته دویدن در موش های چاق که با رژیم غذایی چاق شده بودند، هر چند منجر به بهبود انسولین ناشتای پلاسما گردید اما بر میزان GLUT4 mRNA عضله تاثیری ندارد.(آمالیا، 2008) در مطالعه ی نیوفر و همکاران موش های ویستار تحت تمرین استقامتی برای یک روز، یک هفته و شش هفته قرار گرفتند، با نمونه برداری از عضله ی نعلی و پهن جانبی و مقایسه با گروه کنترل، تفاوت معنی داری در میزان GLUT4 در حیواناتی که یک روز و یک هفته تمرین استقامتی کرده بودند، مشاهده نشد (نیوفر و همکاران، 1992) که با نتایج پژوهش حاضر غیرهمسو میباشد. اما در همین مطالعه نتایج تمرینات استقامتی برای شش هفته نشان داد که محتوای GLUT4 در غشاء عضله ی نعلی افزایش پیدا کرده است که همسو با نتایج پژوهش حاضر است این نتیجه متناقض نشان میدهد که علت تناقض بوجود آمده، تفاوت ها در شدت، مدت و حجم تمرین میباشد.
نتیجهگیری:
با توجه به یافتههای تحقیق حاضر بهنظر میرسد هشت هفته تمرین تناوبی به تنهایی و همراه با مصرف عسل آویشن باعث بهبود وضعیت مقاومت به انسولین و افزایش بیان ژن GLUT4 در نمونه های دیابتی میشود.
تشکر و قدردانی
این مقاله حاصل بخشی از نتایج پایان نامه در مقطع کارشناسی ارشد در سال 1398 نویسنده است که مراتب قدردانی خود را از همکاران محترمی که در انجام این پژوهش مساعدت فرمودند اعلام میداریم.
سهم نویسندگان
تمامی نویسندگان معیارهای استاندارد نویسندگی بر اساس پیشنهادات کمیته بین المللی ناشران مجلات پزشکی را دارا بودند.
تضاد منافع
نویسندگان اعلام می دارند که هیچ گونه تضاد منافعی در پژوهش وجود ندارد.
منابع
." Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 86(6): 1527-1533.
Erejuwa OO, Sulaiman SA and A. W. MS (2012). "Honey: a novel antioxidant." Molecules 17(4): 4400.
[1] Glucose transporter type4
[2] Random hexamer
[3] Reverse Transcriptase
[4] Housekeeping gene
[5] Hypoxanthine phosphoribosyltransferase