تأثیر چهارده هفته تمرین استقامتی و تزریق نانوذره‌ی نقره در دوران بارداری برسطح تروپونین T سرمی مادر و شاخص هیستوپاتولوژیک قلب جنین موش سوری

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

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

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

3 دانشیار، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی کشاورزی، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: با توجه به شیوع بیماری‌های قلبی مادرزادی، مطالعه‌ی حاضر، با هدف بررسی تأثیر تمرین استقامتی و تزریق نانوذره‌ی نقره در دوران بارداری بر سطح تروپونین T سرمی مادر و شاخص هیستوپاتولوژیک جنین موش سوری انجام شد.روش‌ها: در این مطالعه‌ی تجربی، 40 سر موش سوری ماده با میانگین وزنی 5 ± 30 گرم به طور تصادفی در چهار گروه 10تایی (تمرین استقامتی، تزریق نانوذره‌ی نقره، تمرین استقامتی همراه تزریق نانوذره‌ی نقره و شاهد) قرار گرفتند. گروه تمرین استقامتی، قبل از بارداری به مدت 11 هفته و هر هفته، 5 جلسه تمرین با شدت 65-30 درصد بیشینه‌ی توان، بین 50-5 دقیقه به دویدن روی تردمیل پرداختند. سپس، بارداری انجام و سه هفته‌ی دیگر، موش‌های باردار با شدت 60-20 درصد بیشینه‌ی توان روی تردمیل دویدند. گروه دوم، از روز دوم بارداری به میزان 400 میلی‌گرم/کیلوگرم وزن بدنشان به صورت درون صفاقی، نانوذره‌ی نقره را دریافت نمودند. گروه سوم، تمرین و تزریق را همانند دو گروه دیگر دریافت کردند. گروه شاهد فعالیتی نداشتند. در روز نوزدهم بارداری، خون‌گیری از مادر انجام و میزان تروپونین T سرمی خون مادر، اندازه‌گیری شد و برای ارزیابی تغییرات هیستوپاتولوژی، قلب جنین استخراج و به روش هماتوکسیلین- ائوزین رنگ‌آمیـزی شد.یافته‌ها: سطح تروپونین T در گروه‌های تجربی کاهش یافت (05/0 > P). در گروه نانوذره‌ی نقره و گروه تمرین استقامتی، اختلاف معنی‌داری با گروه شاهد دیده شد. کمترین میزان آسیب بافتی قلب جنین در گروه تمرین استقامتی و بیشترین میزان آسیب در گروه شاهد وجود داشت.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این مطالعه، تمرین استقامتی باعث کاهش سطح تروپونین T سرمی و کمترین میزان آسیب بافتی قلب جنین موش سوری می‌شود. همچنین، نانوذره‌ی نقره، باعث کاهش تروپونین و آسیب بافت قلبی جنین موش سوری می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of 14-Week Endurance Training and Injection of Silver Nanoparticles during Pregnancy on Maternal Serum Troponin T Level and Fetal Heart Histopathological Index of Laboratory Mice

نویسندگان [English]

  • Maryam Ghasemihemami 1
  • Gholamreza Sharifi 2
  • Farzaneh Taghian 2
  • Mehrdad Modarsi 3
1 PhD student, Department of Sport Physiology, School of Sport Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Sport Physiology, School of Sport Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
3 Associate Professor, Department of Physiology, School of Agriculture, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Due to the prevalence of congenital heart diseases, this study was performed to evaluate the effect of endurance training and silver nanoparticle injection on maternal serum troponin T level and fetal histopathological index in the mice.Methods: In this experimental study, 40 female laboratory mice with the average weight of 30 ± 5 g were randomly divided in four equal groups of endurance training, silver nanoparticle injection, endurance training together with silver nanoparticle injection, and the control. The endurance-training group did exercises by running on a treadmill before pregnancy for 11 weeks, 5 sessions per week (with the intensity of 30-65 percent of the maximum capability of the mice) from 5 to 50 minutes. After becoming pregnant, these mice continued exercising by running on the treadmill for 3 more weeks with the intensity of 20 to 60 percent of the maximum capability of the mice. The second group received silver nanoparticles intraperitoneally from the second day of pregnancy at a dose of 400 mg per kilogram body weight. The third group had the exercise and received the injections similar to the other two groups. The control group had no activities. Maternal blood sampling was taken on the 19th day of pregnancy, as well as the evaluation of histopathological changes and staining with hematoxylin-eosin. Then, the maternal serum troponin T levels were measured.Findings: Troponin T levels decreased in the experimental groups (P < 0.05). There was a significant difference between silver nanoparticles and endurance training group. The least amount of fetal heart tissue damage was seen in endurance training group, and the highest damage was observed in the control group.Conclusion: Endurance training reduces the serum troponin T level, and minimizes the tissue damage to fetal heart tissue in laboratory mice. Silver nanoparticles also reduce troponin T level and the damage to fetal heart tissue of mice.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Endurance training
  • Nanoparticles
  • Silver
  • Troponin T
  • Histopathology
  • Fetus

مراجع

  1. Regitz-Zagrosek V, Blomstrom LC, Borghi C, Cifkova R, Ferreira R, Foidart JM, et al. ESC Guidelines on the management of cardiovascular diseases during pregnancy: The Task Force on the Management of Cardiovascular Diseases during Pregnancy of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J 2011; 32(24): 3147-97.
  2. Hoffman JI, Kaplan S, Liberthson RR. Prevalence of congenital heart disease. Am Heart J 2004; 147(3): 425-39.
  3. Marcdante K, Kliegman RM, Behrman RE, Jenson HB. Nelson essentials of pediatrics. 6th ed. Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier; 2011. p 537-46.
  4. Lodovici M, Bigagli E. Oxidative stress and air pollution exposure. J Toxicol 2011; 2011: 487074.
  5. Persson T, Popescu BO, Cedazo-Minguez A. Oxidative stress in Alzheimer's disease: why did antioxidant therapy fail? Oxid Med Cell Longev 2014; 2014: 427318.
  6. Hutchison JE. Greener nanoscience: A proactive approach to advancing applications and reducing implications of nanotechnology. ACS Nano 2008; 2(3): 395-402.
  7. Nowack B, Krug HF, Height M. 120 years of nanosilver history: Implications for policy makers. Environ Sci Technol 2011; 45(4): 1177-83.
  8. Tran QH, Nguyen VQ, Le AT. Silver nanoparticles: synthesis, properties, toxicology, applications and perspectives. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology 2013; 4(3): 033001.
  9. Forouzanfar MH, Afshin A, Alexander LT, Anderson HR, Bhutta ZA, Biryukov S, et al.Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks, 1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet 2016; 388(10053): 1659-724.
  10. Holden PA, Schimel JP, Godwin HA. Five reasons to use bacteria when assessing manufactured nanomaterial environmental hazards and fates. Curr Opin Biotechnol 2014; 27: 73-8.
  11. Sadi G, Bozan D, Yildiz HB. Redox regulation of antioxidant enzymes: Post-translational modulation of catalase and glutathione peroxidase activity by resveratrol in diabetic rat liver. Mol Cell Biochem 2014; 393(1-2): 111-22.
  12. Nel A, Xia T, Madler L, Li N. Toxic potential of materials at the nanolevel. Science 2006; 311(5761): 622-7.
  13. Roy S, Nicholson DW. Cross-talk in cell death signaling. J Exp Med 2000; 192(8): F21-F25.
  14. George LA, Zhang L, Tuersunjiang N, Ma Y, Long NM, Uthlaut AB, et al. Early maternal undernutrition programs increased feed intake, altered glucose metabolism and insulin secretion, and liver function in aged female offspring. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2012; 302(7): R795-R804.
  15. Lindstrom J, Peltonen M, Tuomilehto J. Lifestyle strategies for weight control: experience from the Finnish Diabetes Prevention Study. Proc Nutr Soc 2005; 64(1): 81-8.
  16. Demissie Z, Siega-Riz AM, Evenson KR, Herring AH, Dole N, Gaynes BN. Physical activity during pregnancy and postpartum depressive symptoms. Midwifery 2013; 29(2): 139-47.
  17. Hellings WE, Peeters W, Moll FL, Pasterkamp G. From vulnerable plaque to vulnerable patient: the search for biomarkers of plaque destabilization. Trends Cardiovasc Med 2007; 17(5): 162-71.
  18. El-Khuffash A, Davis PG, Walsh K, Molloy EJ. Cardiac troponin T and N-terminal-pro-B type natriuretic peptide reflect myocardial function in preterm infants. J Perinatol 2008; 28(7): 482-6.
  19. Domico M, Checchia PA. Biomonitors of cardiac injury and performance: B-type natriuretic peptide and troponin as monitors of hemodynamics and oxygen transport balance. Pediatr Crit Care Med 2011; 12(4 Suppl): S33-S42.
  20. Tian Y, Nie J, George KP, Huang C. Reproducibility of cardiac biomarkers response to prolonged treadmill exercise. Biomarkers 2014; 19(2): 114-20.
  21. Gul M, Demircan B, Taysi S, Oztasan N, Gumustekin K, Siktar E, et al. Effects of endurance training and acute exhaustive exercise on antioxidant defense mechanisms in rat heart. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol 2006; 143(2): 239-45.
  22. Songstad NT, Kaspersen KH, Hafstad AD, Basnet P, Ytrehus K, Acharya G. Effects of High Intensity Interval Training on Pregnant Rats, and the Placenta, Heart and Liver of Their Fetuses. PLoS One 2015; 10(11): e0143095.
  23. Kim YS, Kim JS, Cho HS, Rha DS, Kim JM, Park JD, et al. Twenty-eight-day oral toxicity, genotoxicity, and gender-related tissue distribution of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats. Inhal Toxicol 2008; 20(6): 575-83.
  24. Legaz-Arrese A, George K, Carranza-Garcia LE, Munguia-Izquierdo D, Moros-Garcia T, Serrano-Ostariz E. The impact of exercise intensity on the release of cardiac biomarkers in marathon runners. Eur J Appl Physiol 2011; 111(12): 2961-7.
  25. Williams K, Gregson W, Robertson C, Datson N, Whyte G, Murrell C, et al. Alterations in left ventricular function and cardiac biomarkers as a consequence of repetitive endurance cycling. European Journal of Sport Science 2009; 9(2): 97-105.
  26. Legaz-Arrese A, Lopez-Laval I, George K, Puente-Lanzarote JJ, Moliner-Urdiales D, Ayala-Tajuelo VJ, et al. Individual variability in cardiac biomarker release after 30 min of high-intensity rowing in elite and amateur athletes. Appl Physiol Nutr Metab 2015; 40(9): 951-8.
  27. Oberdorster G, Stone V, Donaldson K. Toxicology of nanoparticles: A historical perspective. Nanotoxicology 2007; 1(1): 2-25.
  28. Sarhan OM, Hussein RM. Effects of intraperitoneally injected silver nanoparticles on histological structures and blood parameters in the albino rat. Int J Nanomedicine 2014; 9: 1505-17.
  29. Tian F, Razansky D, Estrada GG, Semmler-Behnke M, Beyerle A, Kreyling W, et al. Surface modification and size dependence in particle translocation during early embryonic development. Inhal Toxicol 2009; 21 Suppl 1: 92-6.
  30. Fathi M, Gharakhanlou R. The effect of endurance activity on left ventricle Hand2 gene expression in wistar male rat. Sport Physiology 2015; 7(25): 57-68. [In Persian].
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 37، شماره 539 - شماره پیاپی 539
مهر و آبان 1398
صفحه 973-981

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 22 شهریور 1398
  • تاریخ بازنگری: 01 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار