مقايسه اثر يك دوره تمرين هوازي و ازن‌درماني بر بيان ژن Beclin-1، AMPKو mTOR بافت غضروف در موش‌هاي صحرايي مبتلا به استئوآرتريت زانو

The comparison of the effect of an aerobic training period and ozone therapy on gene expression of Beclin-1, AMPK and mTOR of articular cartilage tissue in rats model of osteoarthritis

هدف از انجام مطالعه حاضر، تعيين اثر هشت هفته تمرين هوازي و ازن درماني بر بيان ژن Beclin-1، mTOR و AMPK بافت غضروف آسيب ديده در موش­ هاي صحرايي مبتلا به استئوآرتريت (OA) زانو بود. مواد و روش­ها در اين مطالعه تجربي، 40 سر موش صحرايي نر ويستار 10±220 گرمي به طور تصادفي به پنج گروه سالم (CN)، استئوآرتريت (OA)، OA+ازن درماني، OA+تمرين هوازي و OA+ازن درماني+تمرين هوازي تقسيم شدند. استئوآرتريت به روش جراحي انجام شد. تمرين ورزشي شامل دويدن روي نوارگردان به مدت هشت هفته، پنج جلسه در هفته، هر جلسه 35-45 دقيقه و با سرعت 18 متر در دقيقه بود. موش­هاي گروه ازن درماني، ازن (O3) با غلظت 20 پيكوگرم بر ليتر، يك بار در هفته و در مدت سه هفته دريافت نمودند. 48 ساعت پس از آخرين جلسه تمرين و در وضعيت 12 ساعت ناشتايي نمونه­ هاي غضروف زانو جدا شد و سطوح mRNA فاكتورهاي Beclin-1، AMP و mTOR به روش RT- PCRاندازه­گيري شد. يافته­ ها در بافت غضروفي، سطوح Beclin-1 در گروه OA كاهش، وليكن AMPKو mTOR افزايش يافت. ازن درماني، تمرين هوازي و تركيب ازن درماني+تمرين هوازي موجب معكوس شدن روند تغييرات شد (0.009=P). اما بين اين گروه­ها تفاوت معناداري وجود نداشت (0.05≥P). نتيجه ­گيري بر اساس نتايج، ازن درماني، تمرين ورزشي و تركيبي سطوح mRNA فاكتورهاي Beclin-1 غضروف مفصلي را افزايش مي­دهند. اما، تمرين ورزشي با شدت متوسط با تعديل سطوح mTOR ممكن است نقش بيشتري در كنترل اتوفاژي كندروسيت غضروف مفصلي در موش­ هاي صحرايي مدل OA داشته باشد.

Introduction The aim of the research was to investigate the effect of 8 weeks’ exercise training and ozone therapy on articular cartilage tissue mRNA Beclin-1, AMPK, and mTOR gene expression in rat’s model of osteoarthritis (OA). Materials and Methods In this experimental study, 40 adult male rats 210±10 gr were randomly divided into 5 groups: 1) control (CN), 2) OA, 3) OA + ozone, 4) OA + exercise training and 5) OA + ozone + exercise training groups. The knee OA was induced by the surgical method in rats. The exercise training included running on a treadmill for 8 weeks, five times a week, and 35-45 minutes in an exercise session and with 18m per minute speed. Rats in the ozone group received ozone (O3) at a concentration of 20μg/ml, once weekly for 3 weeks. 48 hours after the programs and fasting, cartilage tissues were isolated, and articular cartilage tissue mRNA Beclin-1, AMPK, and mTOR gene expression were considered using Real-Time PCR (RT-PCR). Results In cartilage tissue, Beclin-1levels had a significant decrease in the OA group, but AMPK and mTOR levels increase. Ozone, exercise training, and ozone + exercise training Caused to reverse the process (P=0.009). But, there was no significant difference between these groups (P≥0.05). Conclusion According to the results of this study, ozone therapy and moderate-intensity exercise training Increase Beclin-1levels in the articular cartilage tissue. However, moderate-intensity exercise training with adjustable levels of mTOR may Play a greater role in the control of articular chondrocyte autophagy in rat’s model of OA.