اثر تمرين هوازي به همراه سلول هاي بنيادي بر سطوح شاخص هاي التهابي بافت قلب موش مدل استئوآرتريت

Effect of Aerobic Training in Combination with Stem Cells on Inflammatory Biomarker Levels in the Heart Tissueof Rat Model of Osteoarthritis

استيوآرتريت يك بيماري شايع و دردناك مفصلي با علت نامعلوم مي باشد. اينترلوكين 10 (IL-10) و فاكتور نكروز دهنده تومور آلفا (TNF-α)، به عنوان عوامل اصلي تنظيم كننده التهاب و آسيب شناسي استيوآرتريت زانو مورد توجه هستند. در اين مطالعه تاثير سلول هاي بنيادي مزانشيمي و تمرين هوازي بر روي شاخص هاي التهابي(IL-10, TNF-α) در بافت قلب موش هاي مدل استيوآرتريت مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روش ها در اين مطالعه تجربي، تعداد 42 موش نر به دو گروه استيوآرتريت (35=n) و كنترل سالم (7=n) تقسيم شدند. استيوآرتريت از طريق جراحي در موش ها القاء و سپس موش هاي مدل استيوآرتريت به 5 زير گروه 7 سري شامل كنترل، سالين، سلول بنيادي، تمرين هوازي و سلول بنيادي+تمرين هوازي، تقسيم شدند. برنامه تمرين هوازي به مدت 8 هفته و 5 جلسه در هفته با سرعت 15 متر بر دقيقه و مدت زمان 25 دقيقه آغاز و به سرعت 22 متر بر دقيقه و مدت زمان 64 دقيقه در هفته هشتم رسيد. شاخص هاي التهابي شامل سايتوكين هاي TNF-α و IL-10 بافت قلب موش ها به روش الايزا (ELISA) اندازه گيري شد. نتايج با استفاده از آزمون تحليل واريانس يكراهه و آزمون تعقيبي توكي تجزيه و تحليل شد. يافته هاي پژوهش غلظت TNF-α در گروه هاي كنترل بيمار و سالين در مقايسه با ساير گروه ها به طور معني داري بيشتر و غلظت IL-10 در گروه هاي كنترل بيمار و سالين در مقايسه با ساير گروه ها به طور معني داري كمتر بود (P<0.001). تمرين هوازي و سلول بنيادي به تنهايي و يا تمرين هوازي همراه با سلول بنيادي، سبب افزايش معني داري در غلظت IL-10 و كاهش معني داري در غلظت TNF-α گرديد (P<0.001). بحث و نتيجه گيري استيوآرتريت سبب افزايش التهاب سلول هاي قلبي مي گردد. اگر چه سلول بنيادي داراي اثرات ضد التهابي مي باشد، اما درمان تركيبي آن با تمرين هوازي موثرتر مي باشد.

Osteoarthritis is a common and painful joint disease with unknown etiology. Interleukin 10 (IL-10) and Alfa tumor necrosis factor (TNF-α) are considered as the main factors regulating inflammation and pathology of knee osteoarthritis. This study aimed to investigate the effects of mesenchymal stem cells (MSCs) and aerobic training on inflammatory biomarkers (IL-10, TNF- α) in the heart tissue of osteoarthritis rats. Materials & Methods This experimental study included 42 male rats that were divided into two groups of osteoarthritis (n=35) and healthy control (n=7). Osteoarthritis was induced in rats by surgery. Subsequently, the rat models of osteoarthritis were randomly divided into five subgroups of seven per group, including control, saline, stem cell, aerobic training, and aerobic training+stem cell. The aerobic training program began with the speed of 15 m/min for 25 min five days a week for eight weeks. Moreover, the speed was increased to 22 m/min for 64 min in the eighth week. Inflammatory biomarkers, including TNF-α and IL-10 cytokines in the heart tissue of rats were measured using enzyme-linked immunosorbent assay. The data were analyzed by one-way analysis of variance and Tukey post hoc test. Findings The TNF-α concentration was significantly higher in saline and unhealthy control groups, compared to other groups, and IL-10 concentration was significantly lower in saline and unhealthy control groups, compared to other groups (P<0.001). Moreover, aerobic training and stem cell, in combination or alone, caused a significant increase in IL-10 concentration and a significant decrease in TNF-α concentration (P<0.001). Discussion & Conclusions Osteoarthritis caused an increase in heart cell inflammation. Although stem cells have anti-inflammatory effects, they will be more effective when used in combination with aerobic training.