اثر پيش درمان تمرين هوازي بر بيان ژن مرگ سلولي برنامه‏ريزي شده بطن چپ متعاقب القاي دوكسوروبيسين در موش‏هاي صحرايي مدل سالمندي

Effect of Pretreatment of Aerobic Training on Doxorubicin-induced Left Ventricular Apoptosis Gene Expression in Aging Rat Model

هدف: سالمندي مي‏تواند سازگاري سيستم مرگ سلولي برنامه‏ريزي شده بافت قلب به تمرين هوازي و القاي دوكسوروبيسين را تحت تاثير قرار دهد. بنابراين هدف از انجام پژوهش حاضر بررسي اثر پيش درمان تمرين هوازي بر بيان ژن مرگ سلولي برنامه‏ريزي شده بطن چپ متعاقب القاي دوكسوروبيسين در موش‏هاي صحرايي مدل سالمندي بود. مواد و روش‏ها: 42 سر موش صحرايي بالغ نر نژاد ويستار، به‏طور تصادفي در 6 گروه 7 تايي: كنترل جوان، كنترل سالمند، سالمند + دوكسوروبيسين، سالمند + سالين، سالمند تمرين هوازي + سالين و سالمند تمرين هوازي + دوكسوروبيسين قرار گرفتند. سالمندسازي به‏وسيله تزريق درون صفاقي محلول دي گالاكتوز (100ميلي‏گرم/كيلوگرم) ايجاد شد. دستورالعمل تمرين استقامتي شامل شش هفته دويدن روي نوارگردان به‏صورت پيشرونده به مدت 25–54 دقيقه در روز با سرعت 15-20 متر در دقيقه، پنج جلسه در هفته بود. 2هفته آخر تمرين، هر روز تزريق درون صفاقي دوكسوروبيسين يا محلول سالين 9/0 درصد، با يك دوز تجمعي (1ميلي‏گرم/كيلوگرم) اجرا شد. 48 ساعت پس از آخرين جلسه تمريني و تزريق، رت‏ها قرباني و قسمتي از بطن چپ قلب، براي ارزيابي بيان ژن‏هاي Bax و Bcl-2 به روش Real time-PCR جدا شد. نتايج: آناليز واريانس يك طرفه نشان داد تزريق دوكسوروبيسين موجب افزايش معني‏دار بيان ژن Baxو نسبت Bax/Bcl-2 و كاهش جزيي بيان ژن Bcl-2 مي‏شود. از طرفي انجام تمرين هوازي قبل و طي القاي دوكسوروبيسين از افزايش نسبت Bax/Bcl-2 و كاهش بيان ژن Bcl-2 ناشي از تزريق دوكسوروبيسين پيشگيري كرد. نتيجه‏گيري: با توجه به كاهش معني‏دار در نسبت Bax/Bcl-2 در قلب موش‏هاي گروه تمرين كرده درمان شده با دوكسوروبيسين مي‏توان نتيجه گرفت كه تمرين ورزشي هوازي قبل و طي درمان دوكسوروبيسين احتمالاً مي‏تواند به‏عنوان راهبرد غير دارويي، موجب محافظت سلول‏هاي قلب از مرگ سلولي برنامه‏ريزي شده ناشي از القاي دوكسوروبيسين شود.

Objective: Aging can affect adaption of the heart tissue’s apoptotic system to aerobic exercise and induction of doxorubicin. Therefore, this study aims to evaluate the effect of pretreatment of aerobic training on doxorubicin-induced left ventricular apoptosis gene expression in a model of aging rats. Methods: We randomly assigned 42 adult Wistar male rats to 6 groups (n=7 per group): control of young, control of aging, aging + saline, aging + doxorubicin, aging + aerobic exercise + saline, and aging + aerobic exercise + doxorubicin. Aging was induced by an intraperitoneal (i.p.) injection of D- galactose (100 mg/kg). The training protocol included treadmill running with a gradual increase from 25 min/day to 54 min/day at a velocity of 15 m/min to 20 m/min, 5 days/week for 6 weeks. During the two ultimate training weeks, the animals underwent a 15-day i.p. doxorubicin regimen that consisted of 1 mg/kg of doxorubicin per day. The rats were sacrificed 48 hours after the last training and injection session. A portion of the left ventricle was analyzed by real-time PCR for Bax and Bcl-2 gene expressions. Results: ANOVA indicated that doxorubicin injection induced a significant increase in expression of Bax and Bax/Bcl-2 ratio and an insignificant decrease in Bcl-2 gene expression. On the other hand, aerobic training before and during the induction of doxorubicin prevented an increase in the Bax/Bcl-2 ratio and the doxorubicin-induced decrease in Bcl-2 gene expression. Conclusion: Due to the significant decrease in Bax/Bcl-2 ratio in the hearts of the trained rats that underwent doxorubicin treatment, we conclude that aerobic exercise training prior to and during treatment with doxorubicin as a non-pharmacological strategy, probably protects cardiomyocytes from doxorubicin-induced apoptosis.