تاثیر دوازده هفته مصرف عصاره چای سبز بر بیان ژن Bax و bcl-2 بافت قلب رت‌های مسن در پاسخ به فعالیت حاد وامانده‌ساز

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

احمد کاظمی ¹ , ناصر بهپور ² , احمد همت فر ³

1 - گروه تربیت بدنی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران
2 - گروه تربیت بدنی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران|گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
3 - گروه تربیت بدنی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران

تاریخ دریافت : 1400/08/11 تاریخ پذیرش : 1400/10/01 تاریخ انتشار : 1401/03/01

کلید واژه: چای سبز, آپوپتوز, BAX, Bcl-2, تمرین وامانده ساز,

چکیده مقاله :

بروز بیماری های قلبی در اثر پیری به صورت فزاینده ای افزایش می یابد. چای سبز یک آنتی اکسیدان است که می تواند از پیری سلولی جلوگیری کند. میتوکندری نقشی حیاتی در مسیر داخل سلولی آپوپتوز ایفا می کند. پروتئین های Bax و bcl-2 تنظیم کننده های اصلی آپوپتوز وابسته به میتوکندری هستند. از اینرو هدف این پژوهش بررسی تاثیر 12 هفته مصرف عصاره چای سبز بر بیان ژن Bax و bcl-2 بافت قلب رت های مسن در پاسخ به فعالیت حاد وامانده ساز بود. 32 سر رت نر مسن به صورت تصادفی در 2 گروه 16 تایی شامل گروه گروه مکمل و گروه بدون مکمل قرار گرفتند. گروه مکمل 12 هفته مکمل عصاره چای سبز دریافت کردند. در انتهای 12 هفته هر کدام از این گروه ها خود به دو گروه استراحت و تمرین حاد وامانده ساز تقسیم شدند. گروه بدون مکمل همراه با استراحت را گروه کنترل، گروه بدون مکمل همراه با تمرین را گروه تمرین، گروه مکمل همراه با استراحت را گروه مکمل و آخرین گروه را مکمل همراه با تمرین نام گذاری شدند. بعد از 12 هفته مصرف عصاره چای سبز یک جلسه تمرین وامانده ساز تا حد خستگی بر روی نوارگردان انجام شد. برای اندازه گیری بیان ژن Bax و bcl-2 از روش Real time PCR استفاده شد. نتایج نشان داد که 12 هفته مصرف عصاره چای سبز موجب کاهش معنی دار بیان ژن Bax و نسبت بیان ژن Bax به بیان ژن bcl-2 و همچنین افزایش معنی دار بیان ژن bcl-2 بافت قلب در پاسخ به یک جلسه فعالیت حاد وامانده ساز شد. یک جلسه تمرین وامانده ساز موجب افزایش معنی دار بیان ژن Bax و نسبت بیان ژن Bax به bcl-2 و همچنین کاهش معنی دار بیان ژن bcl-2 در بافت قلب شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که 12 هفته مصرف عصاره چای سبز می تواند سبب کاهش بیان ژن Bax و نسبت بیان ژن Bax به بیان ژن bcl-2 و افزایش بیان ژن bcl-2 در بافت قلب درحالت استراحت و پس از انجام فعالیت حاد وامانده ساز شود.

چکیده انگلیسی:

The incidence of heart disease increases with age. Green tea is an antioxidant that can prevent cellular senescence. Mitochondria play a vital role in the intracellular pathway of apoptosis. Bax and bcl-2 proteins are the main regulators of mitochondrial apoptosis. Thus, the present study is aimed at investigating the effect of 12 weeks of green tea extract consumption on expression Bax and bcl-2 genes of old rats’ heart tissue in response to acute exhaustive exercise. Thirty-two male rats were randomly assigned to two groups of supplement and non-supplement, each consisting of 16 rats. The supplement group received green tea extract for 12 weeks. At the end of the 12 weeks, each of these groups was further divided into two groups of rest and acute exhaustive exercise. The non-supplement with the rest group was called the control group. The non-supplement with exercise group was called exercise group, the supplement group with rest was called the supplement group and finally, the last group was entitled to supplement with exercise. After 12 weeks of taking green tea extract, one session of the acute exhaustive exercise was held on the treadmill. The real-time PCR method was used to measure the expression of Bax and bcl-2 genes. The results showed that 12 weeks of green tea extract consumption significantly reduced Bax gene expression and Bax to bcl-2 gene expression ratio and significantly increased cardiac tissue bcl-2 gene expression in response to acute exhaustive exercise. About acute exhaustive exercise session, it significantly increased Bax gene expression and Bax to bcl-2 gene expression ratio as well as significantly decreasing bcl-2 gene expression in heart tissue. The study concludes that 12 weeks of green tea extract can reduce Bax gene expression and Bax to bcl-2 gene expression ratio and significantly increase cardiac tissue bcl-2 gene expression at rest and after acute exhaustive exercise  

منابع و مأخذ:

1. Ammar A., Trabelsi K., Boukhris O., Glenn J.M., Bott N., Masmoudi L., Hakim A., Chtourou H., Driss T., Hoekelmann A., El Abed K. 2020. Effects of Aerobic-, Anaerobic- and Combined-Based Exercises on Plasma Oxidative Stress Biomarkers in Healthy Untrained Young Adults. Int J Environmental Research and Public Health, 17(7):


2. Arsenis N.C., You T., Ogawa E.F., Tinsley G.M., Zuo L. 2017. Physical activity and telomere length: Impact of aging and potential mechanisms of action. Oncotarget, 8(27): 45008-45019.


3. Bhardwaj P., Khanna D. 2013. Green tea catechins: defensive role in cardiovascular disorders. Chincal Journal of Natural Medicine, 11(4):345-53.


4. Bloomer R.J., Goldfarb A.H., Wideman L., McKenzie M.J., Consitt L.A. 2005. Effects of acute aerobic and anaerobic exercise on blood markers of oxidative stress. Journal of Strength Condition Research, 19(2): 276-285.


5. Brady P.S., Brady L.J., Ullrey D.E. 1979. Selenium, vitamin E and the response to swimming stress in the rat. The Journal of nutrition, 109(6):1103-1109.


6. Chilton W., O’Brien B., Charchar F. 2017. Telomeres, Aging and Exercise: Guilty by Association? International Journal of Molecular Sciences, 18(12):2573.


7. Chong S.J.F., Iskandar K., Lai J.X.H., Qu J., Raman D., Valentin R. 2020. Serine-70 phosphorylated Bcl-2 prevents oxidative stress-induced DNA damage by modulating the mitochondrial redox metabolism. Nucleic Acids Research, 48(22): 12727-12745.


8. Dillard C., Litov R., Savin W., Dumelin E., Tappel A.L. 1978. Effects of exercise, vitamin E, and ozone on pulmonary function and lipid peroxidation. Journal of Applied Physiology, 45(6):927-32.


9. Edlich F. 2018. BCL-2 proteins and apoptosis: Recent insights and unknowns. Biochemical and Biophysical Research Communications, 500(1): 26-34.


10. El Abed K., Ammar A., Boukhris O., Trabelsi K., Masmoudi L., Bailey S.J. 2019. Independent and combined effects of all-out sprint and low-intensity continuous exercise on plasma oxidative stress biomarkers in trained judokas. Frontiers in Physiology, 10: 842.


11. Gad SB, Zaghloul DM. 2013. Beneficial effects of green tea extract on liver and kidney functions, ultrastructure, lipid profile and hematological parameters in aged male rats. Global Veterinary, 11(2): 191-205.


12. Gul M, Demircan B, Taysi S, Oztasan N, Gumustekin K, Siktar E, et al. 2006. Effects of endurance training and acute exhaustive exercise on antioxidant defense mechanisms in rat heart. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular and Integrative Physiology, 143(2): 239-245.


13. Hadi A, Pourmasoumi M, Kafeshani M, Karimian J, Maracy MR, Entezari MH. 2017. The Effect of Green Tea and Sour Tea (Hibiscus sabdariffa L.) Supplementation on Oxidative Stress and Muscle Damage in Athletes. Journal of Dietary Supplements, 14(3): 346-357.


14. Hezave MR, Behpour N, Hematfar A. 2020. The Effect of Aerobic Exercise with Green Tea Extract Supplementation on Bax and Bcl-2 in Aged Male Rat's Heart Tissue by Immunohistochemistry. Community Health Journal, 14(3): 55-64 [in persian].


15. Iyer S., Anwari K., Alsop A.E., Yuen W.S., Huang D.C., Carroll J. 2016. Identification of an activation site in Bak and mitochondrial Bax triggered by antibodies. Nature Communications, 7(1): 1-10.


16. Jówko E., Długołęcka B., Makaruk B., Cieśliński I. 2015. The effect of green tea extract supplementation on exercise-induced oxidative stress parameters in male sprinters. European Journal of Nutrition, 54(5): 783-791.


17. Kazemi A., Behpour N., Hematfar A. 2020. Effect of 12 weeks of green tea extract consumption on total antioxidant capacity (TAC), malondialdehyde (MDA) levels and superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase activity of old rats' heart tissue in response to a bout acute exhaustive exercise. Yafteh, 22(2): 177-187 [in persian].


18. Li W.G., Li Q.H., Tan Z. 2005. Epigallocatechin gallate induces telomere fragmentation in HeLa and 293 but not in MRC-5 cells. Life Science, 76(15): 1735-1746.


19. Norouzi Kamareh M.H., Zolfaghari M.R., Ghaderi Pakdel F., Tolouei Azar J. 2018. The effect of taking green tea extract for 12 weeks on telomerase enzyme content in heart tissue of old rats in response to acute exhaustive exercise. Studies in Medical Sciences, 29(2): 103-109 [in persian].


20. Norouzi Kamareh M.H., Zolfaghari M.R., Ghaderi Pakdel F., Tolouei Azar J. 2018. Effect of 12 Weeks Moderate Intensity Resistance Training and Green Tea Extract on Cardiac Caspase-3 Expression and Telomerase Enzyme Content in Aged Male Rats. Sport Physiology, 10(39): 107-126 [in persian].


21. Oláh A., Németh B.T., Mátyás C., Horváth E.M., Hidi L., Birtalan E. 2015. Cardiac effects of acute exhaustive exercise in a rat model. International Journal of Cardiology, 182: 258-266.


22. Paltasingh T., Tyagi R. 2012. Demographic transition and population ageing: building an inclusive culture. Social Change, 42(3): 391-409.


23. Parker L., Trewin A., Levinger I., Shaw C.S., Stepto N.K. 2018. Exercise-intensity dependent alterations in plasma redox status do not reflect skeletal muscle redox-sensitive protein signaling. Journal of Science and Medicine in Sport, 21(4): 416-421.


24. Rice-Evans C. 1999. Implications of the mechanisms of action of tea polyphenols as antioxidants in vitro for chemoprevention in humans. Proceedings of the Society for experimental Biology and Medicine, 220(4): 262-266.


25. Sheng R., Gu Z.L., Xie M.L., Zhou W.X., Guo C.Y. 2010. Epigallocatechin gallate protects H9c2 cardiomyoblasts against hydrogen dioxides- induced apoptosis and telomere attrition. European Journal of Pharmacology, 641(2-3): 199-206.


26. Sheng R., Gu Z.L., Xie M.L., Zhou W.X., Guo C.Y. 2009. EGCG inhibits proliferation of cardiac fibroblasts in rats with cardiac hypertrophy. Planta Medica, 75(2): 113-120.


27. Sheng R., Gu Z.L., Xie M.L. 2013. Epigallocatechin gallate, the major component of polyphenols in green tea, inhibits telomere attrition mediated cardiomyocyte apoptosis in cardiac hypertrophy. International Journal of Cardiology, 162(3):199-209.


28. Starr J.M., Shiels P.G., Harris S.E., Pattie A., Pearce M.S., Relton C.L. 2008. Oxidative stress, telomere length and biomarkers of physical aging in a cohort aged 79 years from the 1932 Scottish Mental Survey. Mechanisms of Ageing and Development, 129(12): 745-751.


29. Trofin F.P., Ciobica A., Cojocaru D., Chirazi M., Honceriu C., Trofin L. 2014. Increased oxidative stress status in rat serum after five minutes treadmill exercise. Open Medicine, 9(5): 722-728.


30. Wadley A.J., Chen Y.W., Lip G.Y., Fisher J.P., Aldred S. 2016. Low volume–high intensity interval exercise elicits antioxidant and anti-inflammatory effects in humans. Journal of Sports Sciences, 34(1): 1-9.


31. Wang K., Xu B.C., Duan H.Y., Zhang H., Hu F.S. 2015. Late cardioprotection of exercise preconditioning against exhaustive exercise-induced myocardial injury by up-regulatation of connexin 43 expression in rat hearts. Asian Pacific Journal of Tropical medicine, 8(8): 658-663.


32. Yang H., Xie Y., Yang D., Ren D. 2017. Oxidative stress-induced apoptosis in granulosa cells involves JNK, p53 and Puma. Oncotarget, 8(15): 25310.