مقايسه اثر دو نوع تمرين تناوبي شديد بر بيان ژنهاي كلاژن 1، 2 و SMAD/3 در بطن چپ موش هاي بزرگ آزمايشگاهي نر مبتلا به ديابت نوع 2 القاء شده با استرپتوزوسين

Comparison of the effects of two types of high intensity interval training on the gene expression of collagen 1, 2, and SMAD/3 in the left ventricle of male rats in type 2 diabetes induced by streptozotocin

مقدمه و هدف: تمرين تناوبي با شدت متناسب به وسيله تنظيم بيان ژن در بيماران مبتلا به ديابت، كارديوميوپاتي ديابتي را كاهش مي‌دهد. هدف از اين مطالعه مقايسه اثر دو نوع تمرين تناوبي شديد بر بيان ژنهاي كلاژن 1، 2 و SMAD/3 در بطن چپ موش هاي بزرگ آزمايشگاهي نر مبتلا به ديابت نوع 2 بود. مواد و روش ها: پژوهش حاضر از نوع تجربي است. بدين منظور 28 سر موش­هاي بزرگ آزمايشگاهي نر ديابتي به چهار گروه 7 تايي تقسيم شدند؛ تمرين تناوبي شديد نوع 1 (HIIT1:1)، تمرين تناوبي شديد نوع 2 (HIIT2:1)، كنترل ديابتي (DC)، كنترل سالم (NC) تقسيم شدند. القاء ديابت به همه گروه­ها به جز كنترل سالم توسط تزريق درون صفاقي استرپتوزوتوسين (STZ) پس از 12 ساعت ناشتايي شبانه انجام شد. 24 ساعت پس از آخرين جلسه تمرين و ريكاوري بعد از آن آزمودني­ها بي‌هوش شدند. سپس بطن چپ آنها استخراج شد. گلوكز پلاسما توسط روش گلوكز اكسيداز، مقادير انسولين با روش الايزا و مقاومت به انسولين با روش HOMA-IR اندازه گيري شد. جهت تعيين بيان ژنهاي كلاژن 1، 2 و SMAD/3 از روش PCRReal time- و مقايسه گروه ها توسط (one way anova) و آزمون تعقيبي Tukey براي تعيين اختلاف بين گروهي در سطح آلفاي 05/0 استفاده شد. نتايج: كلاژن 1 در بين هر دو گروه تمرين تفاوت معناداري را نشان نداد (0/112=p). ميانگين مقادير هر دو گروه تمرين نسبت به گروه كنترل ديابتي به صورت معناداري در بيان كلاژن 1 كمتر بود (0/0001=p). ميانگين مقادير بيان ژن كلاژن 2 در گروه تمرين HIIT2:1 نسبت به گروه (HIIT1:1 (P=0/044 و كنترل ديابتي (0/002=P) به صورت معناداري كمتر بود. ميانگين مقادير بيان ژن SMAD/3 در گروه HIIT2:1 نسبت به (HIIT1:1 (P=0/002 و كنترل ديابتي (0/020=P) به صورت معناداري كمتر بود. ميانگين مقادير وزن و شاخص مقاومت به انسولين در گروه HIIT1:1 و گلوكز در گروه HIIT2:1 به صورت معناداري كمتر بود. نتيجه‌گيري: بر اساس يافته هاي بدست آمده مي توان چنين نتيجه گيري كرد 4 هفته تمرين HIIT نوع 2 با تأثير بالاتر بر كاهش بيان ژنهاي كلاژن 2 و SMAD/3 در بطن چپ موش هاي بزرگ آزمايشگاهي ديابتي بد تنظيمي ژن را تعديل كرده و احتمالاً مي تواند كارديوميوپاتي ديابتي را بهبود بخشد.

Background and Objective: High-intensity interval training reduces diabetic cardiomyopathy by regulating gene expression in patients with diabetes. The aim of this study was to compare the effect of two types of high intensity interval training on the expression of collagen 1, 2 and SMAD/3 genes in the left ventricle of male rats with type 2 diabetes. Materials and Methods: The present study was experimental. For this purpose, 28 male Wistar rats were divided into four groups: type 1 high-intensity interval training (HIIT1:1), type 2 high-intensity interval training (HIIT2:1), diabetic control (DC), and non-diabetic control (NC). Diabetes was induced in all groups except non-diabetic control group by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) after 12 hours of overnight fasting. 24 hours after the last training and recovery session, their left ventricle was extracted. Plasma glucose concentration was measured by the glucose oxidase method, ELISA method was used to measure the insulin levels, and the HOMA-IR method was used to measure the insulin resistance index. A real-time PCR technique was used to evaluate the gene expression of the collagens 1 , 2 , and SMAD/3 genes. Results were analyzed with one-way ANOVA and Tukey post hoc tests. Results: Collagen 1 did not show a significant difference between the two exercise groups (p = 0.112). The mean values of both exercise groups were significantly lower than in the diabetic control group in collagen expression (p = 0.0001). The mean values of collagen 2 gene expression in the HIIT2: 1 training group were significantly lower than the HIIT1: 1 group (P = 0.044) and diabetic control (P = 0.002). The mean values of SMAD / 3 gene expression in HIIT2: 1 group were significantly lower than HIIT1: 1 (P = 0.002) and diabetic control (P = 0.020). The mean weight values and insulin resistance index in the HIIT1 group and glucose in the HIIT2: 1 group were significantly lower. Conclusion: Based on the findings, it can be concluded that 4 weeks of type 2 HIIT compared to other groups had a higher effect on reducing the expression of collagen 2 and SMAD / 3 genes in the left ventricle of diabetic rats with down-regulated of genes. Therefore HIIT-2 may improve diabetic cardiomyopathy syptoms.