تأثیر تمرینات هوازی با و بدون شیب بر بیان برخی از ژن‌های مرتبط با آتروفی عضلانی در موش‌های مبتلا به بیماری مزمن کلیوی

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: بیماری مزمن کلیوی یک بیماری کاتابولیکی است، که منجربه آتروفی عضلانی می‌شود. هدف از پژوهش، مقایسه‌ی تأثیر دو نوع تمرین با شیب مثبت و شیب صفر بر بهبود آتروفی عضلانی و عملکرد کلیه موش ماده نژاد C57bl6 مبتلابه بیماری مزمن کلیوی بود.
روش‌ها: تعداد ۲۴ سر موش ماده نژاد C57bl6 دوماهه با وزن 1/26 ± ۲۵ گرم تصادفی به چهار گروه: کنترل سالم، کنترل بیمار، بیمار و تمرین هوازی با شیب صفر و بیمار و تمرین هوازی با شیب مثبت تقسیم شدند. به منظورالقای بیماری کلیوی پودر آدنین 0/2 درصد میلی‌گرم بر کیلوگرم به مدت ۴ هفته به صورت خوراک دریافت کردند. گروه‌ تمرین هشت هفته تمرین تردمیل (۵ جلسه در هفته) یک گروه با شیب ۲۰ درجه و گروه دیگر با شیب صفر درجه اجرا کردند. پس از آخرین جلسه‌ی تمرین، خون‌گیری به منظور اندازه‌گیری اوریک اسید، اوره و کراتینین به روش الایزا انجام شد. بیان ژن‌های Myod,Myogenin,Myf-5 با تکنیک qPCR-Real Time اندازه‌گیری شد. برای تجزیه ‌و تحلیل آمار از آزمون ANOVA  یک طرفه و تعقیبی Tukey در سطح معنی‌داری 0/05 ≥ P استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد، القای بیماری کلیوی، موجب افزایش معنی‌دار مقادیر اوره، اوریک اسید وکراتینین سرم نسبت به گروه کنترل سالم می‌شود (0/05 > P). از سویی در گروه تمرین با شیب مقادیر اوره، اوریک اسید و کراتینین سرم کاهش معنی‌دار وجود دارد (0/05 > P). میزان بیان Myod, Myogenin ,Myf-5 در گروه تمرین با شیب افزایش معنی‌دار داشت ( 0/05 > P).
نتیجه‌گیری: تمرینات با شیب، سبب کنترل آتروفی عضلانی و بهبود دهنده‌ی مقادیر اوره، اوریک اسید و کراتینین در موش مبتلا به بیماری مزمن کلیوی می‌شود و اثر تمرین با شیب نسبت به بدون شیب بهتر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Aerobic Exercises with and Without Incline on the Expression of Some Genes Related to Muscle Atrophy in Mice with Chronic Kidney Disease

نویسندگان [English]

  • Zahra Goli 1
  • Farzaneh Taghian 2
  • Khosro Jalali Dehkordi 2
1 PhD Student, Department of Sports Physiology, Faculty of Sports Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Sports Physiology, Faculty of Sports Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Chronic kidney disease is a catabolic disease, which leads to muscle atrophy. The purpose of the research was to compare the effect of uphill incline and zero incline training on improving of muscle atrophy and kidney function in C57bl6 female mice suffering from chronic kidney disease(CKD).
Methods: A total of 24 two-month-old female C57b16 mice weighing 25 ± 1.26 grams, were randomly divided into four groups: healthy control, patient control, patient and aerobic exercise with zero incline, and patient and aerobic exercise with positive incline. To induce CKD, they received adenine powder at a concentration of 0.2% mg/kg orally for four weeks. The training groups performed eight weeks of treadmill training (five sessions per week) with one group exercising on a 20-degree incline and the other on a zero-degree incline. After the last training session, blood samples were collected to measure serum uric acid, urea and creatinine using the ELISA method. The expression levels of the Myod, Myogenin, Myf-5 genes were measured using real-time quantitative PCR (qPCR). For statistical analysis, a one-way ANOVA test and Tukey's post hoc test were employed, with a significance level set at P ≤ 0.05.
Findings: The results showed that induction of CKD caused a significant increase in the amount of urea, uric acid and serum creatinine compared to the healthy control group (P < 0.05). On the other hand, there is a significant decrease in the values of urea, uric acid and serum creatinine in the training group (P < 0.05). The expression levels of Myod, Myogenin and Myf-5 increased significantly in the slope training group (P < 0.05).
Conclusion: Exercises performed on an incline controlled muscle atrophy and improves urea, uric acid and creatinine levels in mice with chronic kidney disease. Furthermore, the effects of incline exercise were found to be superior to those of exercise without incline.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aerobic Exercise
  • Muscular Atrophy
  • Chronic Kidney Disease

مراجع

  1. Wang K, Liu Q, Tang M, Qi G, Qiu C, HuangY, et al. Chronic kidney disease-induced muscle atrophy: molecular mechanisms and promising therapies. Biochem Pharmacol 2023; 208: 115407.
  2. Levey AS, Gansevoort RT, Coresh J, Inker LA, Heerspink HL, Grams ME, et al. Change in albuminuria and GFR as end points for clinical trials in early stages of CKD: a scientific workshop sponsored by the National Kidney Foundation in collaboration with the US Food and Drug Administration and European Medicines Agency Am J Kidney Dis 2020; 75(1): 84-104.
  3. Rysz J, Gluba-Brzózka A, Franczyk B, Jabłonowski Z, Ciałkowska-Rysz A. Novel biomarkers in the diagnosis of chronic kidney disease and the prediction of its outcome. Int J Mol Sci 2017; 18(8): 1702.
  4. Mendes S, Leal DV, Baker LA, Ferreira A, Smith AC, Viana JL. The potential modulatory effects of exercise on skeletal muscle redox status in chronic kidney disease. Int J Mol Sci 2023; 24(7): 6017.
  5. Wang K, Liu Q, Tang M, Qi G, Qiu C, Huang Y, et al. Chronic kidney disease-induced muscle atrophy: molecular mechanisms and promising therapies. Biochem Pharmacol 2023; 208: 115407.
  6. Mahdy MAA. Skeletal muscle fibrosis: an overview. Cell Tissue Res 2019; 375(3): 575-88.
  7. Cho J, Choi Y, Sajgalik P, No MH, Lee SH, Kim S, et al. Exercise as a therapeutic strategy for sarcopenia in heart failure: insights into underlying mechanisms. Cells 2020; 9(10): 2284.
  8. Martins P, Marques EA, Leal DV, Ferreira A, Wilund KR, Viana JL. Association between physical activity and mortality in end-stage kidney disease: a systematic review of observational studies. BMC Nephrol 2021; 22(1): 227.
  9. Malik SA, Modarage K, Goggolidou P. The role of Wnt signalling in chronic kidney disease (CKD). Genes (Basel) 2020; 11(5): 496.
  10. Nakamura K, Sasaki T, Yamamoto S, Hayashi H, Ako S, Tanaka Y. Effects of exercise on kidney and physical function in patients with non-dialysis chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep 2020; 10(1): 18195.
  11. De Moraes WMAM, de Souza PRM, da Paixão NA, de Sousa LGO, Ribeiro DA, Marshall AG, et al. Aerobic exercise training rescues protein quality control disruption on white skeletal muscle induced by chronic kidney disease in rats. J Cell Mol Med 2018; 22(3): 1452-63.
  12. Yoshida T, Kakizawa S, Totsuka Y, Sugimoto M, Miura S, Kumagai H. Effect of endurance training and branched-chain amino acids on the signaling for muscle protein synthesis in CKD model rats fed a low-protein diet. Am J Physiol Renal Physiol 2017; 313(3): F805-F814.
  13. Chavanelle V, Sirvent P, Ennequin G, Caillaud K, Montaurier C, Morio B, et al. Comparison of oxygen consumption in rats during uphill (concentric) and downhill (eccentric) treadmill exercise tests. J Sports Sci Med 2014; 13(3): 689.
  14. Wang XH, Mitch WE, Price SR. Pathophysiological mechanisms leading to muscle loss in chronic kidney disease. Nat Rev Nephrol 2022; 18(3): 138-52.
  15. Ekramzadeh M, Santoro D, Kopple JD. The effect of nutrition and exercise on body composition, exercise capacity, and physical functioning in advanced CKD patients. Nutrients 2022; 14(10): 2129.
  16. Robinson KA, Baker LA, Graham-Brown MPM, Watson EL. Skeletal muscle wasting in chronic kidney disease: the emerging role of microRNAs. Nephrol Dial Transplant 2020; 35(9): 1469-78.
  17. Watson EL, Baker LA, Wilkinson TJ, Gould DW, Xenophontos S, Graham-Brown M, et al. Inflammation and physical dysfunction: responses to moderate intensity exercise in chronic kidney disease. Nephrol Dial Transplant 2022; 37(5): 860-8.
  18. Watson EL, Gould DW, Wilkinson TJ, Xenophontos S, Clarke AL, Perez Vogt B, et al. Twelve-week combined resistance and aerobic training confers greater benefits than aerobic training alone in nondialysis CKD. Am J Physiol Renal Physiol 2018; 314(6): F1188-F1196.
  19. Yin L, Li N, Jia W, Wang N, Liang M, Yang X, et al. Skeletal muscle atrophy: From mechanisms to treatments. Pharmacol Res 2021; 172: 105807.
  20. Nichols S, McGregor G, Al-Mohammad A, Ali AN, Tew G, O'Doherty AF. The effect of protein and essential amino acid supplementation on muscle strength and performance in patients with chronic heart failure: a systematic review. Eur J Nutr 2020; 59(5): 1785-801.
  21. Kunz HE, Dorschner JM, Berent TE, Meyer T, Wang X, Jatoi A, et al. Methylarginine metabolites are associated with attenuated muscle protein synthesis in cancer-associated muscle wasting. J Biol Chem 295(51): 17441-59.
  22. Robinson KA, Baker LA, Graham-Brown MPM, Watson EL. Skeletal muscle wasting in chronic kidney disease: the emerging role of microRNAs. Nephrol Dial Transplant 2020; 35(9): 1469-78.
  23. Wang P, Wu S, Zeng X, Zhang Y, Zhou Y, Su L, et al. BCAT1 promotes proliferation of endometrial cancer cells through reprogrammed BCAA metabolism. Int J Clin Exp Pathol 2018; 11(12): 5536.
  24. Nunes EA, Stokes T, McKendry J, Currier BS, Phillips SM. Disuse-induced skeletal muscle atrophy in disease and nondisease states in humans: mechanisms, prevention, and recovery strategies. Am J Physiol Cell Physiol 2022; 322(6): C1068-C1084.
  25. Ma Q, Gao Y, Lu J, Liu X, Wang R, Shi Y, et al. The effect of regular aerobic exercise on renal function in patients with CKD: A systematic review and meta-analysis. Front Physiol 2022; 13: 901164.
  26. Kelly JT, Su G, Zhang L, Qin X, Marshall S, González-Ortiz A, et al. Modifiable lifestyle factors for primary prevention of CKD: a systematic review and meta-analysis. J Am Soc Nephrol 2021; 32(1): 239-53.
  27. Peng P, Qin Y, Wang D, et al. Effects of aerobic exercise on renal fibrosis in spontaneously hypertensive rats. Med J Chin People’s Armed 2021; 32(01): 26–9.
  28. De Moraes WMAM, de Souza PRM, da Paixão NA, de Sousa LGO, Ribeiro DA, Marshall AG, et al. Aerobic exercise training rescues protein quality control disruption on white skeletal muscle induced by chronic kidney disease in rats. J Cell Mol Med 2018; 22(3): 1452-63.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 43، شماره 809
هفته 1، خرداد
خرداد و تیر 1404
صفحه 292-301

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 05 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش: 05 خرداد 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار