دانشور پزشکی

دانشور پزشکی

بررسی اثر فعالیت های ورزشی بر مکانیسم های سلولی و مولکولی (تنظیم کلسیم و رشد سلولی) بافت قلب در موش بزرگ آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مصطفی ستم دیده
کمال عزیزبیگی
ظاهر اعتماد
خالید محمدزاده
گروه تربیت بدنی، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران
10.22070/daneshmed.2021.14385.1070
چکیده
هدف: این مطالعه با هدف بررسی اثر فعالیت های ورزشی بر مکانیسم های سلولی و مولکولی (تنظیم کلسیم و رشد سلولی) بافت قلب صورت گرفت.
مواد و روش ها: روش تحقیق تجربی بوده و به همین منظور تعداد 24 سر موش بزرگ آزمایشگاهی نژاد ویستار با محدوده وزنی20±200 گرم و سن هشت هفته، تهیه و به‌ صورت تصادفی به سه گروه کنترل، تمرین تناوبی شدید و تمرین تداومی تقسیم شدند. پروتکل تمرینی تناوبی شدید؛ 30 دقیقه دویدن تناوبی و گروه تداومی زیر بیشینه (30 تا60 دقیقه) پنج روز در هفته و به مدت 8 هفته اجرا شد. بیان ژن متغیرهای مورد نظر در بافت قلب اندازه گیری شد.
نتایج: بین هشت هفته اجرای تمرین تناوبی شدید و تداومی زیر بیشینه به نسبت گروه کنترل در میزان تغییرات بیان ژن در هر سه متغیر (TGF-ß1،SERCA2a، PI3K) تفاوت معناداری وجود دارد (p<0.05). تمرینات ورزشی تناوبی و تداومی (هر دو نسبت به کنترل) منجر به افزایش معنادار بیان ژن TGF-ß1 در قلب موش های بزرگ آزمایشگاهی نژاد ویستار می‌شود . نتایج نشان داد میزان آنزیم PI3K در تمرین تداومی زیربیشینه و تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه کنترل دارد، اختلافی بین گروه تناوبی شدید و کنترل وجود ندارد و تفاوت معناداری بین دو گروه تمرینی در میزان SERCA2a مشاهده نشد.
نتیجه‌گیری: با توجه به یافته های پژوهش حاضر شدت تمرین بالاتر می تواند تنظیم سلولی و ملکولی را بهتر انجام دهد که نیاز به تحقیقات بیشتری در آینده دارد. لذا یافته های پژوهش حاضر با احتیاط بیان شده است و نیاز به تحقیقات بیشتری در آینده می باشد.
کلیدواژه‌ها
تمرین استقامتی
تمرین تناوبی شدید
اختلال کلسیمی
بافت قلب
  1. Dhondup Y, Sjaastad, I, Scott H, Sandanger, Zhang, L. Sustained Toll-Like Receptor 9 Activation Promotes Systemic and Cardiac Inflammation, and Aggravates Diastolic Heart Failure in SERCA2a KO Mice. PloS One 2015;10(10):e0139715.
  2. Zhao G, Li T, Brochet DX, Rosenberg PB, Lederer WJ. STIM1 enhances SR Ca2+ content through binding phospholamban in rat ventricular myocytes. Proceedings of the National Academy of Sciences 2015;112(34):E4792-801. https://doi.org/10.1073/pnas.1423295112
  3. Santoso NG, Cebotaru L, Guggino WB. Polycystin-1, 2, and STIM1 interact with IP3R to modulate ER Ca2+ release through the PI3K/Akt pathway. Cellular Physiology and Biochemistry 2011;27(6):715-26. https://doi.org/10.1159/000330080
  4. Flück M, Ziemiecki A, Billeter R, Müntener M. Fibre-type specific concentration of focal adhesion kinase at the sarcolemma: influence of fibre innervation and regeneration. Journal of Experimental Biology 2002;205(16):2337-48. https://doi.org/10.1242/jeb.205.16.2337
  5. Nordlie M, Wold L, Kloner R. Genetic contributors toward increased risk for ischemic heart disease. Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2005;39(4):667-79. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2005.06.006
  6. Lu K, Wang L, Wang C, Yang Y, Hu D, Ding R. Effects of high-intensity interval versus continuous moderate intensity aerobic exercise on apoptosis, oxidative stress and metabolism of the infarcted myocardium in a rat model. Molecular Medicine Reports 2015;12(2):2374-82. https://doi.org/10.3892/mmr.2015.3669
  7. Gharaat MA, Kashef M, Jameie B, Rajabi H. Effect of endurance and high intensity interval swimming training on cardiac structure and Hand2 expression of rats. Shahid Sadoughi University of Medical Sciences 2017;25(9):748-58.
  8. Wisloff U, Loennechen J, Currie S, Smith G, Ellingsen O. Aerobic exercise reduces cardiomyocyte hypertrophy and increases contractility, Ca2-sensitivity and SERCA2 in rat after myocardial infarction. International Cardiovascular Research 2002;54:162–174. https://doi.org/10.1016/S0008-6363(01)00565-X
  9. Golbashi R, Gaeini A, Kordi MR, Aboutaleb N, Ghardashi Afousi A. Effect of one period of high-intensity interval training on myocardial collagen-1 and TGF-β1 and cardiac function in post ischemia-reperfusion rats. Daneshvar Medicine 2018;25(135):65-74.
  10. Rognmo O, Moholdt T, Bakken H, Hole T, Molstad P, Myhr N and et al. Cardiovascular risk of high - versus moderate -intensity aerobic exercise in coronary heart disease patients. Circulation 2012; 126 (12): 1436-1440.
  11. Kemi J, Ellingsen O, Ceci M, Grimaldi S, Smith G, Condorelli G and et al. Aerobic interval training enhances cardiomyocyte contractility and Ca2+ cycling by phosphorylation of CaMKII and Thr-17 of phospholamban. Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2007;43:354-361. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2007.06.013
  12. Høydal MA, Wisløff U, Kemi OJ, Ellingsen Ø. Running speed and maximal oxygen uptake in rats and mice: practical implications for exercise training. European Journal of Cardiovascular Prevention & Rehabilitation 2007;14(6):753-60. https://doi.org/10.1097/HJR.0b013e3281eacef1
  13. Wisløff U, Loennechen JP, Currie S, Smith GL, Ellingsen Ø. Aerobic exercise reduces cardiomyocyte hypertrophy and increases contractility, Ca2+ sensitivity and SERCA-2 in rat after myocardial infarction. Cardiovascular Research 2002;54(1):162-74. https://doi.org/10.1016/S0008-6363(01)00565-X
  14. Jessup M, Greenberg B, Mancini D, Cappola T, Pauly DF, Jaski B, et al. Calcium upregulation by percutaneous administration of gene therapy in cardiac disease (cupid) clinical perspective. Circulation 2011;124(3):304-13. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.022889
  15. Jorge, L. Rodrigues, B. Rosa, K. Cardiac and peripheral adjustments induced by early exercise training intervention were associated with autonomic improvement in infarcted rats: role in functional capacity and mortality. European Heart Journal 2010 ehq244. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehq244
  16. Natan DA SILVA JR, Fernandes T, Soci UP, Monteiro AW, Phillips MI, et al. Swimming training in rats increases cardiac MicroRNA-126 expression and angiogenesis. Medicine & Science in Sports & Exercise 2012;44(8):1453-62. doi: 10.1249/mss.0b013e31824e8a36
  17. Tao L, Bei Y, Zhang H, Xiao J, Li X. Exercise for the heart: signaling pathways. Oncotarget 2015;6(25):20773. https://doi.org/10.18632/oncotarget.4770
  18. Hyo- B. Aging, exercise, and extracellilar matrix in the heart. Journal of Exercise Rehabilitation 2013;9(3):338-347. doi: 10.12965/jer.130049
  19. Habibian M, Saghafi M, Farzanegi P. The effect of regular swimming exercise on the levels of renal matrix mettaloproteinase-2 and transforming growth factor-β1 in rats with diabetes 2016;23(4):446-456.
  20. Fathi M. The effect of endurance exercise on myh6 gene expression and structural and functional changes of left ventricular. Qom University of Medical Scienes Journal 2016;9(11): 22-32.