بررسي اثر شش هفته تمرين هوازي به‌تنهايي و همراه با مصرف عصاره زنجبيل كپسوله شده در نانوذرات كيتوزان بر تغيير مورفولوژي بافت قلب و سطح بيان ژن پروتئين كيناز فعال‌شده با ميتوژن (MAPK) در موش‌هاي صحرايي دچار سكته قلبي: يك مطالعه تجربي

THE EFFECT OF SIX WEEKS OF AEROBIC EXERCISE TRAINING ALONE an‎d ALONG WITH CONSUMPTION OF GINGER EXTRACT ENCAPSULATED IN CHITOSAN NANOPARTICLES ON CHANGES IN HEART TISSUE MORPHOLOGY an‎d EXPRESSION LEVEL OF MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASE (MAPK) GENE IN RATS WITH MYOCARDIAL INFARCTION: AN EXPERIMENTAL STUDY

پيش‌زمينه و هدف: استفاده از مكمل زنجبيل به‌ويژه به‌صورت نانو مي‌تواند ريسك فاكتورهاي قلبي عروقي را كنترل كند. تمرين ورزشي نيز با تقويت بافت عضلاني قلبي مي‌تواند در توان‌بخشي سكته قلبي مؤثر باشد لذا، هدف از انجام اين مطالعه، بررسي اثر تمرينـات ورزشـي هوازي به‌تنهايي و يا همراه بــا مصــرف عصاره زنجبيل كپسوله در نانوذرات كيتوزان بر ويژگي‌هاي هيستوپاتولوژيكي بافــت قلــب و همچنين ميزان بيان MAPK در موش ­هــاي صحرايــي دچــار سكته قلبــي بــود. مواد و روش­ ها: تحقيق حاضر از نوع تجربي بود. 25 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار به‌طور تصادفي به 5 گروه (n=5): سكته قلبي، سكته قلبي+عصاره كپسوله در نانوذره+ ورزش، سكته قلبي+عصاره كپسوله در نانوذره، سكته قلبي+ نانوذره، گروه سكته قلبي+ ورزش تقسيم شدند. القاء سكته قلبي در موش­ هاي صحرايي با تزريق زيرجلدي ايزوپروترونول انجام شد. برنامه تمرين اصلي به مدت 6 هفته بود؛ در هفته آغازين با سرعت 10 متر بر دقيقه و زمان 10 دقيقه شروع و تا هفته ششم سرعت به 15 متر بر دقيقه و زمان به 60 دقيقه رسيد. عصـاره زنجبيل كپسوله شده در نانوذرات كيتوزان، طـي 6 هفتـه بــا دوز 500 ميلي‌گرم/كيلوگــرم گاواژ شــد. در پايــان بافت قلب موش ­هاي صحرايي براي بررسي بيان ژن MAPK با استفاده از روش Real Time PCR و مطالعات هيستوپاتولوژيكي جمع‌آوري شد. يافته‌ها: موش ­هاي صحرايي مدل سكته قلبي در گروه‌هاي تمرين و تيمار شده با عصاره انكپوسله شده در نانوذرات كيتوزان كاهش معني­دار در بيان ژن MAPK در مقايسه با گروه مدل نشان دادند (p<0.05). عصاره كپسوله در نانوذرات كيتوزان به تنهابي يا به همراه تمرين مداوم، سبب قرارگيري منسجم رشته­هاي عضلاني بافت قلبي در كنار يكديگر شده و ميزان خونريزي و نفوذ سلول‌هاي التهابي را كاهش دادند (p<0.001). نتيجه‌گيري: شــش هفتــه تمريــن هوازي و مصــرف عصاره زنجبيل كپسوله در نانوذره، مي ­توانــد از طريــق بهبود هومئوستاز قلبي و كاهش MAPK، سبب كاهش آسيب بافت قلــب ناشــي از سكته قلبي ايجادشده توسط ايزوپرتونول شود.

Background & Aims: Exercise can also be effective in rehabilitating myocardial infarction by strengthening myocardial muscle tissue. This study aimed to evaluate the effect of aerobic exercise alone, and along with the consumption of chitosan encapsulated ginger extract on the histopathological characteristics of cardiac tissue and the level of MAPK expression in rats with myocardial infarction. Materials & Methods: In this experimental study, 25 Wistar male rats were randomly divided into 5 groups (n = 5): myocardial infarction (Model), myocardial infarction + nanoparticle capsule extract + exercise, myocardial infarction + nanoparticle encapsulated extract, myocardial infarction + nanoparticle, myocardial infarction + exercise. Myocardial infarction was induced by subcutaneous injection. The main training program was for six weeks; thus, in the first week, the speed started at 10 meters per minute, and the time was 10 minutes, and by the sixth week, the speed reached 15 meters per minute, and the time reached 60 minutes. Ginger extract encapsulated in chitosan nanoparticles was gavaged at 500 mg/kg for six weeks. Finally, rats were anesthetized, and heart tissue was collected for MAPK gene expression using Real-Time PCR and histopathological studies (hematoxylin and eosin staining). Results: The rat model of myocardial infarction in the groups trained and treated with the extract encapsulated in chitosan nanoparticles showed a significant decrease in MAPK gene expression compared to the model group (p<0.05). The chitosan encapsulated ginger extract, either alone or with continuous exercise, caused the heart tissue's cohesive muscle fibers to be placed next to each other or significantly reduced the amount of bleeding and infiltration of inflammatory cells compared to the model group (p<0.001). Conclusion: Six weeks of aerobic exercise and consumption of encapsulated ginger extract in nanoparticles can reduce isopropanol-induced heart tissue damage by improving cardiac homeostasis and reducing MAPK.