تأثير چهار هفته تمرين هوازي بر بيان ژن هاي Sirt1، CREB وBDNF در هيپوكمپ رت هاي نر ويستار مبتلا به بيماري آلزايمر

The Effect of Four Weeks of Aerobic Training on the Expression of Sirt1, CREB and BDNF Genes in Hippocampus of Male Wistar Rats with Alzheimer’s Disease

زمينه و هدف: فعاليت ورزشي با اثرات مفيد بر سلامت مغز و عملكرد شناختي، اثرات مخرب برخي بيماري­هاي عصبي همچون آلزايمر را كاهش مي­دهد. مطالعه حاضر با هدف بررسي اثر چهار هفته تمرين هوازي بر عملكرد شناختي و بيان ژن­هايSirt1، CREB و BDNF در هيپوكمپ رت­هاي نر ويستار مبتلا به بيماري آلزايمر انجام گرفت. روش كار: جامعه آماري شامل 18 سر موش نر ويستار از انستيتو پاستور بود. رت­ها به­طور تصادفي سه گروه (آلزايمر، گروه بيماري آلزايمر- تمرين و گروه كنترل- سالم) ­شدند. القاي بيماري آلزايمر با تزريق Aβ42 به داخل هيپوكمپ صورت پذيرفت. هفت روز پس از جراحي، رت­ها گروه تمرين هوازي را چهار هفته (پنج جلسه در هفته با سرعت 15-10 متر بر دقيقه) اجرا كردند. 48 ساعت پس از آخرين جلسه تمريني تحت آزمون رفتاري قرار گرفتند. 24 ساعت پس از آن بافت هيپوكمپ رت­ها استخراج گرديد. اندازه­گيري mRNA Sirt1، CREB و BDNF با استفاده از روش Real time-PCR صورت پذيرفت. يافته­ها: عملكرد يادگيري و حافظه فضايي در رت­هاي گروه بيماري آلزايمر در مقايسه با گروه كنترل- سالم كاهش يافت (0/001≥p). كاهش ميزان بيان mRNA ژن­هاي Sirt1، CREB و BDNF در بافت هيپوكمپ گروه بيماري آلزايمر در مقايسه با گروه كنترل- سالم مشاهده شد (0/001 ≥p). رت­هاي آلزايمري با تمرين هوازي تناوبي، بهبود عملكرد يادگيري و حافظه فضايي و افزايش بيان mRNA ژن­هاي Sirt1، CREB و BDNF را در مقايسه با گروه بيماري آلزايمر دادند (001/0≥p). نتيجه­گيري: تمرين هوازي تناوبي در رت­هاي مبتلا به بيماري آلزايمر مي­تواند يادگيري و حافظه فضايي را از طريق تنظيم مثبت مسير پيام­رساني Sirt1/CREB/BDNF در بافت هيپوكمپ بهبود بخشد.

Background & objectives: Exercise, with beneficial effects on brain health and cognitive function reduces the destructive effects of some neurological diseases such as Alzheimer's. The aim of this study was to evaluate the effect of four weeks of aerobic exercise on cognitive function and expression of Sirt1, CREB and BDNF genes in the hippocampus of male Wistar rats with Alzheimer's disease. Methods: The statistical population included 18 male Wistar rats from the Pasteur Institute. Rats were randomly divided into three groups including Alzheimer's group, Alzheimer's disease-exercise group and a healthy control group. Alzheimer's disease group was induced by injecting Aβ42 into the hippocampus. Seven days after surgery, the rats performed the aerobic exercise for four weeks (five sessions per week at a speed of 10-15 m/min). They underwent behavioral tests 48 hours after the last training session. Twenty four hours later, rat hippocampal tissue was extracted. Sirt1, CREB and BDNF mRNAs were measured using Real time-PCR. Results: Learning and spatial memory performance decreased in rats of Alzheimer's disease group compared to a healthy control group (p˂0.001). Decreased mRNA expression of Sirt1, CREB and BDNF genes was observed in the hippocampal tissue of Alzheimer's disease group compared with the healthy control group (p˂0.001). Alzheimer's rats with intermittent aerobic exercise had improved learning function, spatial memory and increased mRNA expression levels of Sirt1, CREB and BDNF genes in comparison with Alzheimer's disease group (p˂0.001). Conclusions: Periodic aerobic exercise in rats with Alzheimer's disease can improve spatial learning and memory by positively regulating the Sirt1/ CREB/ BDNF signaling pathway in hippocampal tissue.