تأثیر هشت هفته تمرین مقاومتی بر گیرنده‌ی کینازی سرین/ترائونین نوع 2 بتا و سطوح پلاسمایی عامل متمایز کننده‌ی رشد 11 و 8 در هایپرتروفی فیزیولوژیک قلب Ratهای نر نژاد Wistar

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم ورزشی، دانشکده‌ی ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 دانشیار، گروه علوم ورزشی، دانشکده‌ی ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشیار، گروه پاتولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: تمرینات ورزشی از طریق تغییر غلظت عوامل رشدی و گیرنده‌های آن‌ها می‌تواند بر هایپرتروفی فیزیولوژیک قلب (که برای عملکرد قلب مطلوب است) تأثیر داشته باشد. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر هشت هفته تمرین مقاومتی بر گیرنده‌ی کینازی سرین/ترائونین نوع 2 بتا (ActRIIB) و سطوح پلاسمایی عامل متمایز کننده‌ی رشد 11 (Growth differentiation factor 11 یا GDF11) و عامل متمایز کننده‌ی رشد 8 (GDF8) در هایپرتروفی فیزیولوژیک قلب RATهای نر نژاد Wistar بود.روش‌ها: تعداد 14 سر موش صحرایی Wistar نر 3 ماهه پس از طی دوره‌ی آشناسازی، به صورت تصادفی به 2 گروه 7تایی شاهد و مورد تقسیم شدند. تمرین مقاومتی شامل هشت هفته و هفته‌ای 5 جلسه صعود از یک نردبان 1 متری بود. GDF11 و GDF8 پلاسما به روش Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) و ActRIIB بافت بطن چپ به روش Immunohistochemistry (IHC) اندازه‌گیری شد. داده‌‌ها با استفاده از آزمون‌های Independent t و Mann-Whitney تجزیه و تحلیل شدند. 050/0 > P به عنوان سطح معنی‌داری در نظر گرفته شد.یافته‌ها: مقایسه‌ی بین گروهی، اختلاف معنی‌داری بین گروه‌‌های مورد و شاهد در متغیرهای وزن قلب (004/0 = P)، نسبت وزن قلب به وزن بدن (045/0 = P)، سطوح پلاسمایی GDF11 (001/0 = P) و GDF11/GDF8 (015/0 = P) نشان داد، اما اختلاف معنی‌داری در متغیرهای ActRIIB (768/0 = P) و GDF8 (295/0 = P) مشاهده نشد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج تحقیق حاضر، به نظر می‌رسد تمرین‌های مقاومتی با اثرات مطلوب بر عوامل رشدی یک راهبرد مهم در جهت هایپرتروفی فیزیولوژیک قلبی باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Eight Weeks of Resistance Training on Activin Receptor type II-B and Plasma Levels of Growth Differentiation Factor 11 and 8 in Cardiac Physiological Hypertrophy in Male Wistar Rats

نویسندگان [English]

  • Behnam Masoudian 1
  • Akbar Azamian-Jazi 2
  • Mohammad Faramarzi 2
  • Ardeshir Talebi 3
1 PhD Student, Department of Sport Sciences, School of Literature and Humanities, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Associate Professor, Department of Sport Sciences, School of Literature and Humanities, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 Associate Professor, Department of Pathology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Exercise training can be effective on cardiac physiological hypertrophy (that is favorable for cardiac function) by changing the concentration of growth factors and their receptors. The aim of this study was to determine the effects of eight weeks of resistance training on activin receptor type II-B (ActRIIβ), as well as plasma levels of growth differentiation factor 11 (GDF11) and growth differentiation factor 8 (GDF8) in cardiac physiological hypertrophy in male Wistar rats.Methods: After the familiarization period, fourteen 3-month-old male Wistar rats were randomly divided into control and training groups (n= 7). Resistance training included 8 weeks and 5 sessions per week climbing from a 1-meter ladder. GDF11 and GDF8 of plasma were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method, and ActRIIB of left ventricular myocardium was measured using immunohistochemistry (IHC) method. Data were analyzed using independent t test and Mann-Whitney U at the significance level of P < 0.050.Findings: There was a significant difference between the training and control groups in heart weight (P = 0.004), heart weight/body weight (P =0.045), GDF11 (P = 0.001), and GDF8/GDF11 (P = 0.015). There was not any significant differences between the training and control groups in ActRIIβ (P = 0.768) and GDF8 (P = 0.295) levels.Conclusion: According to the results of the present study, it seems that resistance training with favorable effects on growth factors is an important strategy in cardiac physiological hypertrophy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Resistance Training
  • Activin receptor type II-B
  • Growth-differentiation factor 11
  • Growth differentiation factor 8
  • Cardiac hypertrophy

مراجع

  1. Holloway TM, Bloemberg D, da Silva ML, Simpson JA, Quadrilatero J, Spriet LL. High intensity interval and endurance training have opposing effects on markers of heart failure and cardiac remodeling in hypertensive rats. PLoS One 2015; 10(3): e0121138.
  2. Tang YD, Katz SD. Anemia in chronic heart failure: prevalence, etiology, clinical correlates, and treatment options. Circulation 2006; 113(20): 2454-61.
  3. Loffredo FS, Steinhauser ML, Jay SM, Gannon J, Pancoast JR, Yalamanchi P, et al. Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrophy. Cell 2013; 153(4): 828-39.
  4. Rochette L, Zeller M, Cottin Y, Vergely C. Growth and differentiation factor 11 (GDF11): Functions in the regulation of erythropoiesis and cardiac regeneration. Pharmacol Ther 2015; 156: 26-33.
  5. Souza TA, Chen X, Guo Y, Sava P, Zhang J, Hill JJ, et al. Proteomic identification and functional validation of activins and bone morphogenetic protein 11 as candidate novel muscle mass regulators. Mol Endocrinol 2008; 22(12): 2689-702.
  6. Lee SJ, McPherron AC. Regulation of myostatin activity and muscle growth. Proc Natl Acad Sci USA 2001; 98(16): 9306-11.
  7. Egerman MA, Cadena SM, Gilbert JA, Meyer A, Nelson HN, Swalley SE, et al. GDF11 increases with age and inhibits skeletal muscle regeneration. Cell Metab 2015; 22(1): 164-74.
  8. Butcher JT, Ali MI, Ma MW, McCarthy CG, Islam BN, Fox LG, et al. Effect of myostatin deletion on cardiac and microvascular function. Physiol Rep 2017; 5(23): e13525.
  9. Bashiri J, NourAzar A, Purrazi H. Effect of three months aerobic training on Wnt-signaling pathway in skeletal muscle of male rats. Razi J Med Sci 2017; 24(160): 7-16. [In Persian].
  10. Khadivi Borujeny A, Marandi M, Haghjooy Javanmard S, Rajabi H, Khadivi Burojeny Z, Khorshidi Behzadi M. Effect of eight weeks of resistance training on some signaling factors affecting on the satellite cells in Wistar rats. J Isfahan Med Sch 2012; 30(207): 1500-11. [In Persian].
  11. De Domenico E, D'Arcangelo G, Faraoni I, Palmieri M, Tancredi V, Graziani G, et al. Modulation of GDF11 expression and synaptic plasticity by age and training. Oncotarget 2017; 8(35): 57991-8002.
  12. Elliott BT, Herbert P, Sculthorpe N, Grace FM, Stratton D, Hayes LD. Lifelong exercise, but not short-term high-intensity interval training, increases GDF11, a marker of successful aging: a preliminary investigation. Physiol Rep 2017; 5(13): e13343.
  13. Jamaiyar A, Wan W, Janota DM, Enrick MK, Chilian WM, Yin L. The versatility and paradox of GDF 11. Pharmacol Ther 2017; 175: 28-34.
  14. Negaresh R, Ranjbar R, Habibi A, Mokhtarzade M, Fokin A, Gharibvand MM. The effect of resistance training on quadriceps muscle volume and some growth factors in elderly and young men. Adv Gerontol 2017; 30(6): 880-7.
  15. Paoli A, Pacelli QF, Neri M, Toniolo L, Cancellara P, Canato M, et al. Protein supplementation increases postexercise plasma myostatin concentration after 8 weeks of resistance training in young physically active subjects. J Med Food 2015; 18(1): 137-43.
  16. Rashidlamir A, Basami MR, Attarzadeh Hosseini SR, Hejazi K, Motevalli Anberani SM. 8 weeks of resistance training effect on myostatin gene expression of myocardium in healthy male Wistar rats. Horizon Med Sci 2016; 22(2): 111-6. [In Persian].
  17. Morvan F, Rondeau JM, Zou C, Minetti G, Scheufler C, Scharenberg M, et al. Blockade of activin type II receptors with a dual anti-ActRIIA/IIB antibody is critical to promote maximal skeletal muscle hypertrophy. Proc Natl Acad Sci USA 2017; 114(47): 12448-53.
  18. Sinha M, Jang YC, Oh J, Khong D, Wu EY, Manohar R, et al. Restoring systemic GDF11 levels reverses age-related dysfunction in mouse skeletal muscle. Science 2014; 344(6184): 649-52.
  19. Bueno PG, Bassi D, Contrera DG, Carnielli HM, Silva RN, Nonaka KO, et al. Post-exercise changes in myostatin and actRIIB expression in obese insulin-resistant rats. Mol Cell Endocrinol 2011; 339(1-2): 159-64.
  20. Bechir N, Pecchi E, Relizani K, Vilmen C, Le FY, Bernard M, et al. Mitochondrial impairment induced by postnatal ActRIIB blockade does not alter function and energy status in exercising mouse glycolytic muscle in vivo. Am J Physiol Endocrinol Metab 2016; 310(7): E539-E549.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 36، شماره 502 - شماره پیاپی 502
آذر و دی 1397
صفحه 1308-1313

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 09 مرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 01 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار