تأثیر تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) بر محتوای پروتئین‌های مرتبط با استرس شبکه آندوپلاسمیک (ER) در بطن چپ رت‌های دیابتی نوع 2

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم ورزشی، مؤسسه‌ی آموزش عالی آپادانا، شیراز، ایران

2 گروه آموزش تربیت بدنی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889- 14665 تهران، ایران

3 گروه علوم ورزشی، مؤسسه‌ی آموزش عالی آپادانا، شیراز، ایران.

10.48305/jims.v43.i808.0255

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: در سال‌های اخیر تمرین تناوبی با شدت بالا (Hight-intesity interval training) HIIT به عنوان یک روش ورزشی مؤثر برای بهبود سلامت قلب و عروق در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 مورد توجه قرار گرفته است. لذا هدف از مطالعه‌ی حاضر، تأثیر HIIT بر محتوای پروتئین‌های مرتبط با استرس شبکه آندوپلاسمیک PERK و NRF2 در بطن چپ رت‌های دیابتی نوع 2 بود.
روش‌ها: در این مطالعه‌ی تجربی، 12 سر رت نر 2 ماهه از نژاد اسپراگ‌‌داولی با میانگین وزن 20 ± 280 گرم انتخاب شدند. دیابت نوع 2 از طریق تزریق محلول‌های نیکوتین‌آمید و استرپتوزوتوسین القاء شد. رت‌ها به روش تصادفی به گروه HIIT و کنترل دیابتی تقسیم شدند؛ برنامه‌ی HIIT شامل 5 نوبت 4 دقیقه‌ای با شدت معادل 85 تا 95 درصد حداکثر سرعت (معادل 20 تا 32 متر بر دقیقه) و دوره‌های استراحت فعال 3 دقیقه‌ای با شدت معادل 50 تا 60 درصد حداکثر سرعت (معادل 15 تا 18 متر بر دقیقه) بود. برای تجزیه‌ و تحلیل داده‌ها از آزمون‌های آنوای-یک‌طرفه و تعقیبی Tukey انجام‏ شد. سطح معنی‌داری 0/05P ≤  در نظر گرفته شده است.
یافته‌ها: برنامه HIIT پس از 8 هفته سبب افزایش PPERK و NRF2 (به ترتیب 0/009 = P و 0/02 = P) در رت‌های دیابتی نوع 2 می‌شود.
نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد برنامه HIIT می‌تواند در افراد مبتلا به دیابت نوع 2 برای جلوگیری از بیماری‌های قلبی توسط متخصصان سلامت توصیه شود.

تازه های تحقیق

فاطمه صلح‌دوست: PubMed ,Google Scholar 

حامد علیزاده پهلوانی: PubMed ,Google Scholar 

محمد شرافتی مقدم: Google Scholar 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of High-Intensity Interval Training (HIIT) on the Content of Endoplasmic Reticulum (ER) Stress-Related Proteins in the Left Ventricle of the Heart of Type 2 Diabetic Rats

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Solhdoust 1
  • Hamed Alizadeh Pahlavani 2
  • Mohammad Sherafati Moghadam 3
1 Department of Sport Sciences, Apadana Institute of Higher Education, Shiraz, Iran
2 Department of Physical Education, Farhangian University, P.O. Box 14665-889, Tehran, Iran
3 Department of Sport Sciences, Apadana Institute of Higher Education, Shiraz, Iran.
چکیده [English]

Background: In recent years, high-intensity interval training (HIIT) has been considered as an effective exercise method to improve cardiovascular health in people with type 2 diabetes. Therefore, the aim of the current study is to the effect of HIIT on the content of proteins associated with the stress of endoplasmic reticulum such as PERK and NRF2 in the left ventricle of type 2 diabetic rats.
Methods: In this experimental study, 12 2-month-old male Sprague Dawley rats with an average weight of 280 ± 20 grams were selected. Type 2 diabetes was induced by injecting nicotinamide and streptozotocin solutions. The rats were randomly divided into 2 groups, resistance training and diabetic control; The HIIT program consisted of 5 bouts of 4 minutes with an intensity equal to 85 to 95% of the maximum speed (equivalent to 20 to 32 m/min) and active rest periods of 3 minutes with an intensity equal to 50 to 60% of the maximum speed (equivalent to 15 to 18 m/min). To analyze the data, one-way ANOVA and Tukey's post hoc tests. A significance level of P ≤ 0.05 is considered.
Findings: The HIIT program increases PPERK and NRF2 (P = 0.009 and P = 0.02, respectively) after 8 weeks of exercise in type 2 diabetic rats.
Conclusion: It seems that HIIT exercise can be recommended by health professionals for people with type 2 diabetes to prevent heart disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High-intensity interval training
  • Endoplasmic reticulum stress
  • Left heart ventricle
  • Type 2 diabetes

مراجع

  1. Sherafati-Moghadam M, Pahlavani HA, Daryanoosh F, Salesi M. The effect of high-intensity interval training (HIIT) on protein expression in Flexor Hallucis Longus (FHL) and soleus (SOL) in rats with type 2 diabetes. J J Diabetes Metab Disord 2022; 21(2): 1499-508.
  2. Pahlavani HA, Rajabi H, Nabiuni M, Motamedi P, Khaledi N. The effect of anaerobic exercise with melatonin consumption on the expression of Bax and Bcl-2 markers in rat myocardium after ischemic-reperfusion [in Persian]. Med J Tabriz Uni Med Sciences 2019; 41(3): 68-77.
  3. Mahmoudi Kohani HA, Aghaee Meybodi SMR, Askari M. Diabetes family school: benefits and difficulties [in Persian]. J Jiroft Univ Med Sci 2021; 7(4): 478-9.
  4. Shabani M, Sharafati Moghadam M, Daryanoosh F, Alizade Pahlavani H. The effect of four weeks high intensity interval training (HIIT) and aerobic training on troponin T content in healthy male Wistar rats myocardial tissue [in Persian]. J Sabzevar Univ Med Sci 2017; 24(5): 305-10.
  5. Kostina A, Lewis-Israeli YR, Abdelhamid M, Gabalski MA, Volmert BD, Lankerd H, et al. ER stress and lipid imbalance drive embryonic cardiomyopathy in a human heart organoid model of pregestational diabetes. bioRxiv. 2023: 2023.
  6. Doğanyiğit Z, Okan A, Taheri S, Yılmaz Z, Akyüz E, Demir N. Evaluation of linagliptin and insulin combined therapy on unfolded protein response in type 1 diabetic mouse heart. Chem Biol Drug Des 2023; 102(5): 1085-96.
  7. Prasad MK, Victor PS, Ganesh GV, Juttada U, Kumpatla S, Viswanathan V, et al. Sodium‐glucose cotransporter‐2 inhibitor suppresses endoplasmic reticulum stress and oxidative stress in diabetic nephropathy through Nrf2 signaling: a clinical and experimental study. J Clin Pharmacol 2024; ;64(10): 1193-203.
  8. Du H, Ma Y, Wang X, Zhang Y, Zhu L, Shi S, et al. Advanced glycation end products induce skeletal muscle atrophy and insulin resistance via activating ROS-mediated ER stress PERK/FOXO1 signaling. Am J Physiol Endocrinol Metab 2023; 324(3): E279-E87.
  9. Yuvaraj S, Ajeeth AK, Puhari SSM, Abhishek A, Ramprasath T, Vasudevan V, et al. Chrysin protects cardiac H9c2 cells against H2O2-induced endoplasmic reticulum stress by up-regulating the Nrf2/PERK pathway. Mol Cell Biochem 2023; 478(3): 539-53.
  10. Liu Z-W, Zhu H-T, Chen K-L, Dong X, Wei J, Qiu C, et al. Protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase (PERK) signaling pathway plays a major role in reactive oxygen species (ROS)-mediated endoplasmic reticulum stress-induced apoptosis in diabetic cardiomyopathy. Cardiovasc Diabetol 2013; 12: 258.
  11. Lakshmanan AP, Harima M, Suzuki K, Soetikno V, Nagata M, Nakamura T, et al. The hyperglycemia stimulated myocardial endoplasmic reticulum (ER) stress contributes to diabetic cardiomyopathy in the transgenic non-obese type 2 diabetic rats: a differential role of unfolded protein response (UPR) signaling proteins. Int J Biochem Cell Biol 2013; 45(2): 438-47.
  12. Chang X, Liu R, Li R, Peng Y, Zhu P, Zhou H. Molecular mechanisms of mitochondrial quality control in ischemic cardiomyopathy. I Int J Biol Sci 2023; 19(2): 426.
  13. Fathi R, Ebrahimi M, Khenar Sanami S. Effects of high fat diet and high intensity aerobic training on interleukin 6 plasma levels in rats [in Persian]. Pathobiology Research 2015; 18(3): 109-16.
  14. Safhi MM, Anwer T, Khan G, Siddiqui R, Sivakumar SM, Alam MF. The combination of canagliflozin and omega-3 fatty acid ameliorates insulin resistance and cardiac biomarkers via modulation of inflammatory cytokines in type 2 diabetic rats. Korean J Physiol Pharmacol 2018; 22(5): 493-501.
  15. Khalili A, Nekooeian AA, Khosravi MB. Oleuropein improves glucose tolerance and lipid profile in rats with simultaneous renovascular hypertension and type 2 diabetes. J Asian Nat Prod Res 2017; 19(10): 1011-21.
  16. Garcia NF, Sponton AC, Delbin MA, Parente JM, Castro MM, Zanesco A, et al. Metabolic parameters and responsiveness of isolated iliac artery in LDLr-/-mice: role of aerobic exercise training. Am J Cardiovasc Dis 2017; 7(2): 64.
  17. Khoramshahi S, Kordi M, Delfan M, Gaeini A, Safa M. Effect of five weeks of high-intensity interval training on the expression of miR-23a and Atrogin-1 in gastrocnemius muscles of diabetic male rats [in Persian]. Iranian J Endocrinol Metabol 2017; 18(5).
  18. Wang J, Lu L, Chen S, Xie J, Lu S, Zhou Y, et al. Up-regulation of PERK/Nrf2/HO-1 axis protects myocardial tissues of mice from damage triggered by ischemia-reperfusion through ameliorating endoplasmic reticulum stress. Cardiovasc Diagn Ther 2020; 10(3): 500-11.
  19. Hong J, Kim K, Kim J-H, Park Y. The role of endoplasmic reticulum stress in cardiovascular disease and exercise. Int J Vasc Med 2017; 2017(1): 2049217.
  20. Narasimhan M, Rajasekaran N-S. Cardiac Aging–Benefits of Exercise, Nrf2 Activation and Antioxidant Signaling. Adv Exp Med Biol 2017; 999: 231-55.
  21. Vargas-Mendoza N, Morales-González Á, Madrigal-Santillán EO, Madrigal-Bujaidar E, Álvarez-González I, García-Melo LF, et al. Antioxidant and adaptative response mediated by Nrf2 during physical exercise. Antioxidants (Basel) 2019; 8(6): 196.
  22. Pasini AMF, Stranieri C, Rigoni AM, De Marchi S, Peserico D, Mozzini C, et al. Physical exercise reduces cytotoxicity and up-regulates nrf2 and upr expression in circulating cells of peripheral artery disease patients: an hypoxic adaptation? J Atheroscler Thromb 2018; 25(9): 808-20.
  23. Fronchetti L, Nakamura FY, De-Oliveira FR, Lima-Silva AE, De Lima JR. Effects of high-intensity interval training on heart rate variability during exercise. Journal of Exercise Physiology Online 2007; 10(4).
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 43، شماره 808
هفته 4، اردیبهشت
فروردین و اردیبهشت 1404
صفحه 255-263

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 شهریور 1403
  • تاریخ پذیرش: 24 فروردین 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار