اثر تعاملی تمرین هوازی و مکمل‌یاری ال-کارنیتین بر آپلین بافت قلبی و مقاومت به انسولین Ratهای مبتلا به دیابت

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

2 دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، دانشگاه رازی،کرمانشاه، ایران

3 استادیار، گروه فیزیولوژی ورزش، دانشکده‌ی تربیت بدنی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

4 استادیار، گروه حرکت اصلاحی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

5 استادیار، گروه رفتار حرکتی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

چکیده

مقدمه: آدیپوکائن آپلین، نقش مهمی در تنظیم هموستاز انرژی و بهبود مقاومت به انسولین دارد. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثر تعاملی تمرین هوازی و مکمل‌یاری ال-کارنیتین بر آپلین بافت قلبی و مقاومت به انسولین Ratهای صحرایی مبتلا به دیابت بود.روش‌ها: در این مطالعه‌ی تجربی، 40 سر Rat نر به صـورت تصـادفی در پنج گروه شاهد سالم، شاهد مبتلا به دیابت (دارونما)، دیابت + ال-کارنیتین، دیابت + تمرین هوازی و نیز دیابت + تمرین + ال-کارنیتین تقسـیم شـدند. بعد از القای دیابت در Ratها، تمرین هوازی و مصرف مکمل ال-کارنیتین به مدت شش هفته و پنج جلسه در هفته اعمال شد. تمرین هوازی در گروه‌های فعال شامل اجرای 10 دقیقه تمرین بر روی نوار گردان با شدت 60 درصد بیشینه‌ی اکسیژن مصرفی بیشینه بودکه از هفته‌ی سوم، به مدت 20 دقیقه افزایش یافت و در این زمان، گروه شاهد برنامه‌ی تمرینی نداشت.یافته‌ها: نتـایج آزمـون تعقیبـی، بیانگر افزایش معنی‌دار آپلین در گروه‌های دیابت + تمرین هوازی و گروه دیابت + تمرین هوازی + ال-کارنیتین نسبت بـه گـروه شاهد و دارونما بـود (001/0 = P). بین دو گروه فعال تحقیق نیز اختلاف معنی‌داری وجود نداشت (227/0 = P). نتـایج آزمـون تعقیبـی، بیانگر کاهش معنی‌دار انسولین و گلوکز در گروه‌های فعال نسبت بـه گـروه شاهد و دارونما بـود (001/0 = P).نتیجه‌گیری: تمرین هوازی و مصرف ال-کارنیتین، می‌تواند سبب افزایش آپلین بافت قلبی و کاهش مقاومت به انسولین شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Interactive Effect of Aerobic Training and L-Carnitine Supplementation on Cardiac Tissue Apelin and Insulin Resistance in Diabetic Rats

نویسندگان [English]

  • Sarhad Aghaie 1
  • Naser Behpoor 2
  • Sedigheh Hosseinpour-Delavar 3
  • Hasan Safikhani 4
  • Mohamad Jalilvand 5
1 PhD Student, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
2 Associate Professor, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, Razi University, Kermanshah, Iran
3 Assistant Professor, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
4 Assistant Professor, Department of Corrective Exercise, School of Physical Education, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
5 Assistant Professor, Department of Motor Behavior, School of Physical Education, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Background: Adipokine apelin plays an important role in regulating energy homeostasis and improving insulin resistance. The purpose of this study was to investigate the interactive effect of aerobic exercise and L-carnitine supplementation on serum levels of cardiac tissue apelin and insulin resistance in diabetic rats.Methods: In this experimental study, 40 male rats were randomly divided into five groups of healthy control, diabetic control (placebo), diabetes + L-carnitine, diabetes + aerobic exercise, and diabetes + L-carnitine + exercise. After induction of diabetes in rats, aerobic exercise and L-carnitine supplementation were performed for six weeks and five sessions per week. Aerobic training in the active groups consisted of 10 minutes of treadmill exercise with 60% of maximal oxygen uptake, which increased by 20 minutes from the third week, with no control group training.Findings: There was a significant increase in apelin in the diabetes + aerobic training group and the diabetes + aerobic training + L-carnitine group compared to the control and placebo groups (P = 0.001). There was no significant difference between the two active groups (P = 0.227). There was a significant decrease in insulin and glucose levels in the active groups compared to the control and placebo groups, too (P = 0.001).Conclusion: Aerobic training and consumption of L-carnitine can increase cardiac tissue apelin and decrease insulin resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diabetes Mellitus
  • Apelin
  • Aerobic Exercise
  • Insulin Resistance

مراجع

  1. Lopaschuk GD, Ussher JR, Folmes CD, Jaswal JS, Stanley WC. Myocardial fatty acid metabolism in health and disease. Physiol Rev 2010; 90(1): 207-58.
  2. Fiorentino L, Cavalera M, Menini S, Marchetti V, Mavilio M, Fabrizi M, et al. Loss of TIMP3 underlies diabetic nephropathy via FoxO1/STAT1 interplay. EMBO Mol Med 2013; 5(3): 441-55.
  3. Casagrande V, Menghini R, Menini S, Marino A, Marchetti V, Cavalera M, et al. Overexpression of tissue inhibitor of metalloproteinase 3 in macrophages reduces atherosclerosis in low-density lipoprotein receptor knockout mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2012; 32(1): 74-81.
  4. Spinale FG, Zile MR. Integrating the myocardial matrix into heart failure recognition and management. Circ Res 2013; 113(6): 725-38.
  5. Ranjbar KN, Nazifi S, Tabandeh MR, Ansari LM. Effect of L-carnitine supplementation on apelin and apelin receptor (APJ) expression in cardiac muscle of obese diabetic rats. Cell J 2018; 20(3): 427-34.
  6. Attane C, Foussal C, Le GS, Benani A, Daviaud D, Wanecq E, et al. Apelin treatment increases complete Fatty Acid oxidation, mitochondrial oxidative capacity, and biogenesis in muscle of insulin-resistant mice. Diabetes 2012; 61(2): 310-20.
  7. Castan-Laurell I, Dray C, Knauf C, Kunduzova O, Valet P. Apelin, a promising target for type 2 diabetes treatment? Trends Endocrinol Metab 2012; 23(5): 234-41.
  8. Bertrand C, Pignalosa A, Wanecq E, Rancoule C, Batut A, Deleruyelle S, et al. Effects of dietary eicosapentaenoic acid (EPA) supplementation in high-fat fed mice on lipid metabolism and apelin/APJ system in skeletal muscle. PLoS One 2013; 8(11): e78874.
  9. Tempel D, de BM, van Deel ED, Haasdijk RA, Duncker DJ, Cheng C, et al. Apelin enhances cardiac neovascularization after myocardial infarction by recruiting aplnr+ circulating cells. Circ Res 2012; 111(5): 585-98.
  10. Chandrasekaran B, Kalra PR, Donovan J, Hooper J, Clague JR, McDonagh TA. Myocardial apelin production is reduced in humans with left ventricular systolic dysfunction. J Card Fail 2010; 16(7): 556-61.
  11. Badrasawi M, Shahar S, Zahara AM, Nor Fadilah R, Singh DK. Efficacy of L-carnitine supplementation on frailty status and its biomarkers, nutritional status, and physical and cognitive function among prefrail older adults: A double-blind, randomized, placebo-controlled clinical trial. Clin Interv Aging 2016; 11: 1675-86.
  12. Sena S, Hu P, Zhang D, Wang X, Wayment B, Olsen C, et al. Impaired insulin signaling accelerates cardiac mitochondrial dysfunction after myocardial infarction. J Mol Cell Cardiol 2009; 46(6): 910-8.
  13. Keller J, Couturier A, Haferkamp M, Most E, Eder K. Supplementation of carnitine leads to an activation of the IGF-1/PI3K/Akt signalling pathway and down regulates the E3 ligase MuRF1 in skeletal muscle of rats. Nutr Metab (Lond) 2013; 10(1): 28.
  14. Azizi Y, Faghihi M, Imani A, Roghani M, Nazari A. Post-infarct treatment with [Pyr1]-apelin-13 reduces myocardial damage through reduction of oxidative injury and nitric oxide enhancement in the rat model of myocardial infarction. Peptides 2013; 46: 76-82.
  15. Scimia MC, Hurtado C, Ray S, Metzler S, Wei K, Wang J, et al. APJ acts as a dual receptor in cardiac hypertrophy. Nature 2012; 488(7411): 394-8.
  16. Wang W, McKinnie SM, Patel VB, Haddad G, Wang Z, Zhabyeyev P, et al. Loss of Apelin exacerbates myocardial infarction adverse remodeling and ischemia-reperfusion injury: therapeutic potential of synthetic Apelin analogues. J Am Heart Assoc 2013; 2(4): e000249.
  17. Li L, Zeng H, Chen JX. Apelin-13 increases myocardial progenitor cells and improves repair postmyocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2012; 303(5): H605-H618.
  18. Pooyandjoo M, Nouhi M, Shab-Bidar S, Djafarian K, Olyaeemanesh A. The effect of (L-)carnitine on weight loss in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Obes Rev 2016; 17(10): 970-6.
  19. Foussal C, Lairez O, Calise D, Pathak A, Guilbeau-Frugier C, Valet P, et al. Activation of catalase by apelin prevents oxidative stress-linked cardiac hypertrophy. FEBS Lett 2010; 584(11): 2363-70.
  20. Menghini R, Casagrande V, Menini S, Marino A, Marzano V, Hribal ML, et al. TIMP3 overexpression in macrophages protects from insulin resistance, adipose inflammation, and nonalcoholic fatty liver disease in mice. Diabetes 2012; 61(2): 454-62.
  21. Kandalam V, Basu R, Abraham T, Wang X, Awad A, Wang W, et al. Early activation of matrix metalloproteinases underlies the exacerbated systolic and diastolic dysfunction in mice lacking TIMP3 following myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2010; 299(4): H1012-H1023.
  22. Krisan AD, Collins DE, Crain AM, Kwong CC, Singh MK, Bernard JR, et al. Resistance training enhances components of the insulin signaling cascade in normal and high-fat-fed rodent skeletal muscle. J Appl Physiol (1985) 2004; 96(5): 1691-700.
  23. Holten MK, Zacho M, Gaster M, Juel C, Wojtaszewski JF, Dela F. Strength training increases insulin-mediated glucose uptake, GLUT4 content, and insulin signaling in skeletal muscle in patients with type 2 diabetes. Diabetes 2004; 53(2): 294-305.
  24. Pchejetski D, Foussal C, Alfarano C, Lairez O, Calise D, Guilbeau-Frugier C, et al. Apelin prevents cardiac fibroblast activation and collagen production through inhibition of sphingosine kinase 1. Eur Heart J 2012; 33(18): 2360-9.
  25. Tieland M, Dirks ML, van der Zwaluw N, Verdijk LB, van de Rest O, de Groot LC, et al. Protein supplementation increases muscle mass gain during prolonged resistance-type exercise training in frail elderly people: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Am Med Dir Assoc 2012; 13(8): 713-9.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 37، شماره 549 - شماره پیاپی 549
آذر و دی 1398
صفحه 1206-12012

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 مهر 1398
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار