تاثير تمرين تناوبي شديد (HIIT) با و بدون تجويز كافئين بر بيان پروتئين هاي مرتبط با اتوفاژي ميوكاردي در موش هاي ديابتي

THE EFFECT OF HIGH-INTENSITY INTERV AL TRAINING (HIIT) WITH an‎d WITHOUT CAFFEINE INJECTION ON EXPRESSION OF MYOCARDIAL AUTOPHAGY-RELATED PROTEINS IN DIABETIC RATS

اتوفاژي راهبرد درماني جديدي با هدف كاهش ناهنجاري هاي ديابتي است. در حالي كه، فعاليت اتوفاژي تشديد شده يا ناكافي در طي ديابت منجربه تغيير در هوميوستاز سلولي مي گردد. لذا، پژوهش حاضر به منظور تعيين اثرات هشت هفته تمرين تناوبي شديد (HIIT) همراه با تزريق مكمل كافيين بر بيان برخي پروتيين هاي مرتبط با اتوفاژي در ميوكارد موش هاي صحرايي ديابتي شده انجام شد. روش ها: در طرحي نيمه تجربي، 50 سر موش صحرايي نر بالغ ويستار 3-2 ماهه (با ميانگين وزني 25±250 گرم) به طور تصادفي در 5 گروه همگن 10 سري شامل: كنترل سالم (C: تزريق درون صفاقي سرم سالين)، كنترل ديابتي (D: ديابتي شده با رژيم غذايي پرچرب همراه با تزريق درون صفاقي استرپتوزوتوسين)، ديابتي تمرين كرده (D+T: دويدن با شدت 90-85% سرعت بيشينه در 5 الي 12 وهله 2 دقيقه اي؛ 5 روز در هفته به مدت 8 هفته)، ديابتي با مكمل دهي كافيين (D+CA: تزريق درون صفاقي كافيين خالص به ميزان 70 ميلي گرم در كيلوگرم وزن بدن در 5 روز هفته به مدت 8 هفته) و ديابتي تمرين كرده با مكمل دهي كافيين (D+T+CA) تقسيم شدند. براي بررسي تغييرات در نيمرخ بيان پروتيين هاي مرتبط با مسير پيام رساني اتوفاژي (LC3-II,ULK-1,Beclin1) در ميوكارد (بطن چپ) از روش مبتني بر روش وسترن بلات استفاده شد. از تحليل واريانس يك طرفه (ANOVA) و آزمون تعقيبي توكي براي تحليل داده ها استفاده گرديد. يافته ها: بيان تمامي پروتيين هاي اتوفاژيك در گروه هاي ديابتي تمرين نكرده و تمرين كرده بيشتر از گروه سالم بود (0/05˂P). از سويي، بيان پروتيين هاي مرتبط اتوفاژي در گروه تمرين كرده همراه با مكمل دهي كافيين به طوري معني داري بيشتر از گروه تمرين كرده بدون دريافت كافيين بود (0/001=P). نتيجه گيري: براساس يافته هاي اين مطالعه مي توان اظهار داشت كه تجويز مكمل كافيين باعث تشديد بيان پروتيين هاي اتوفاژيك ناشي از بروز ديابت مي شود؛ از طرفي، تمرين تناوبي شديد مي تواند به عنوان يك راهكار پيشگيرانه، باعث تعديل اتوفاژي ميوكاردي ناشي از ديابت شود.

Autophagy is a new therapeutic strategy aimed at reducing the diabetic abnormalities. While excessive or insufficient autophagic activity during diabetes leads to altered cellular homeostasis. So, aim of the present study was conducted to determine the effect of eight-week high-intensity interval training (HIIT) along with caffeine injection on the levels of some myocardial autophagy-related proteins in diabetic rats. Methods: In experimental design, fifty male white wistar rats with an age range of 3-2 months (average weight 250±25 g) were randomly divided into 5 groups of homogeneous 10 rats in each group: Healthy control (C: intraperitoneal injection of saline), Diabetic control (D: high-fat diet combined with a single intraperitoneal injection of streptozotocin, Diabetic with training (D+T: running with intensity at the 85-90% of maximum speed in 5 to 12 bout of 2 min-1; 5 days/week for 8 weeks), Diabetic with caffeine supplementation(D+CA: intraperitoneal injection of pure caffeine at 70 mg.kg-1 5 days/week for 8 weeks), Diabetic with training and with caffeine supplementation (D+T+CA). For evaluate changes in the expression profile of some of the genes associated with autophagy signaling pathway (LC3-II, ULK-1, Beclin1) in the myocardium (left ventricular), based on Western blot analysis will be used. Also, the one-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey post hoc test were be used to analyze the data. Results: The expression of all autophagic proteins in diabetic with trained and non-trained groups was higher than in healthy group (P≤0.05). On the one hand, the expression of autophagy-related proteins in the trained group with caffeine supplementation was significantly higher than that of the training group without caffeine intake (P=0.001). Conclusion: The findings of this study suggest that caffeine injection exacerbated the expression of autophagic proteins induced by diabetes; On the other hand, high-intensity interval training can as a preventive strategy, modulate diabetes-induced myocardial autophagy.