تأثير تمرين تناوبي با شدت بالا بر مسير كمپلكس يك هدف راپامايسين در پستانداران (mTORC1) در عضله اسكلتي خم‌كننده طويل انگشتان پا (FHL) موش‌هاي صحرايي ديابتي شده توسط استرپتوزوتوسين

The effect of high intensity interval training on complex mammalian target of Rapamycin 1 (mTORC1) pathway in Flexor hallucis longus muscle (FHL) of streptozotocin-induced diabetic rats

مقدمه و هدف: شناخته‌شده‌ترين مكانيسم تنظيم‌كننده فعاليت مسير mTORC1 در عضله اسكلتي مسير وابسته به انسولين/IGF-1 است. هنوز نقش تمرين HIIT بر اين مسير مهم در سنتز پروتئين در افراد مبتلا به ديابت نوع 2 بررسي نشده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسي تأثير تمرين تناوبي با شدت بالا بر مسير كمپلكس يك هدف راپامايسين در پستانداران (mTORC1) در بافت عضله FHL موش‌هاي صحرايي مبتلا به ديابت نوع 2 است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، 16 سر موش صحرايي نر 2 ماهه از نژاد اسپراگوداولي با ميانگين وزن 20±260 گرم انتخاب و پس از ديابتي شدن از طريق القاء STZ و نيكوتين‌آميد به روش تصادفي به 2 گروه، تمرين (8 سر) و كنترل (8 سر) تقسيم شدند؛ گروه تمريني 4 روز در هفته مطابق با برنامه تمريني به مدت 4 هفته به فعاليت ورزشي پرداختند؛ در حالي كه گروه كنترل هيچ‌گونه برنامه تمريني نداشتند. همچنين موش‌هاي صحرايي هيچ‌گونه درماني با انسولين را در طول دوره پژوهش نداشتند. براي تجزيه‌وتحليل داده‌ها از آزمون t-مستقل استفاده شد. نتايج: افزايش معناداري در محتواي پروتئين‌هاي (AKT1 (p<0.005), mTORC1 (p<0.0001), P70S6K1 (p<0.008 و 4E-BP1 (p<0.001) در گروه‌ تمرين نسبت به كنترل مشاهده شد. نتيجه‌گيري: تمرين HIIT منجر به افزايش محتواي پروتئين‌هاي AKT1، mTOR، P70S6K1 و 4EBP1 در بافت عضله اسكلتي FHL آزمودني‌هاي ديابتي تحقيق حاضر شد؛ بنابراين، با توجه به نقش‌هاي مهم اين پروتئين‌ها در سنتز پروتئين، فعاليت ورزشي HIIT مي‌تواند يك مكانيسم مهم براي افزايش سنتز پروتئين يا هيپرتروفي عضلاني باشد.

Background and Objective: The most well-known mechanism for regulating complex mammalian target of rapamycin 1 (mTORC1) pathway activity is the insulin/IGF-1-dependent pathway in skeletal muscles. The role of high intensity interval training (HIIT) exercise has not yet been studied on this important pathway in protein synthesis among people with type 2 diabetes. The purpose of the present study was to investigate the effects of HIIT on mTORC1 pathway in Flexor hallucis longus muscle (FHL) of streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. Materials and Methods: In this experimental study, sixty male Sprague–Dawley rats with a weight of 260±20 g were randomly assigned into two equal groups including control group (n= 8) and HIIT trained group (n=8) after inducing diabetes in them by STZ and nicotinamide. The latter group of rats were trained in accordance with the training program for 4 weeks (4 sessions per week). Control groups received no exercise intervention. Furthermore, rats did not receive any insulin therapy during the study period. Independent t-test was used to assess the difference between the groups. Differences were considered significant at p<0.05. Results: There was a significant increase in the value of AKT1 (p<0.005), mTORC1 (p<0.0001), P70S6K1 (p<0.008) and 4E-BP1 (p<0.001) proteins in the HIIT trained group as compared to the control group. Conclusion: Given the increase in the content of these proteins (AKT1, mTORC1, P70S6K1 and 4E-BP1) in the FHL skeletal muscle tissue of type 2 diabetic subjects and their important role in protein synthesis, HIIT's exercise may be considered as an important approach for increasing protein synthesis or muscle hypertrophy in these individuals.