اثر هشت هفته تمرینات مقاومتی هوازی بر بیان ژن ABCG8 و پروفایل لیپیدی بیماران CABG

فصلنامه زیست شناسی جانوری

دوره 13، شماره 2، اسفند 1399، صفحه 75-86   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

نویسندگان

فریدا صادقی فاضل¹؛ امیر رشیدلمیر^{* 2}؛ رامبد خواجه ای¹؛ اکبر صفی پور افشار³

¹گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد نیشابور، دانشگاه آزاد اسلامی، نیشابور، ایران

²گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³گروه زیست‌شناسی، واحد نیشابور، دانشگاه آزاد اسلامی، نیشابور، ایران

چکیده

بیماری عروق کرونر قلب یکی از علل اصلی مرگ‌ومیر در جوامع امروز است. این بیماری  با فعالیت ورزشی و بیان برخی ژن‌های درگیر در انتقال کلسترول خون در ارتباط است. پروتئین‌های جعبه ایی وابسته به آدنوزین تری فسفات 8 (ABCG8) نقش کلیدی در متابولیسم کلسترول و لیپوپروتئین با دانستیه بالا ایفا می‌کند. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر هشت هفته تمرینات مقاومتی-هوازی بر بیان ژن ABCG8 و پروفایل لیپیدی در بیماران CABG بود. 30 مرد بیمار CABG به‌طور داوطلبانه انتخاب و به‌صورت تصادفی به دو گروه تجربی(15 نفر) و کنترل (15 نفر) تقسیم شدند. گروه تجربی به مدت هشت هفته تمرینات مقاومتی- هوازی را انجام دادند (3 جلسه در هفته) و گروه کنترل در این مدت بدون تمرین بودند. به‌منظور بررسی اندازه‌گیری‌ها، نمونه‌گیری خونی 48 ساعت قبل از شروع اولین جلسه تمرینی و همچنین 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی درحالی‌که همه آزمودنی‌ها ناشتا بودند به عمل آمد. برای تحلیل داده‌ها از آزمون آماری تی-استودنت مستقل و همبسته در سطح معنی‌داری 05/0 > p استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد گروه تمرینات مقاومتی-هوازی درنتیجه‌ی هشت هفته تمرین افزایش معنی‌داری را در بیان mRNA  ژن ABCG8 و کاهش معنادار LDL-C  و تری گلیسیرید و افزایش HDL-C در مقایسه با گروه کنترل داشته است. بر اساس یافته‌های تحقیق حاضر می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که تمرینات مقاومتی- هوازی با افزایش بیان ژن ABCG8 برافزایش روند انتقال کلسترول تأثیر بالایی داشته باشد و درنتیجه احتمالاً سبب بهبود بیماران CABG و پیشگیری از بیماری‌های قلبی عروقی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

ژن ABCG8؛ پروفایل لیپیدی؛ تمرینات مقاومتی- هوازی؛ بیماران CABG

مراجع

1. Ahn N., 2016. High-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) in cardiovascular disease: effect of exercise training. Integrative Medicine Research, 5(3): 212-215.
2. Alsabah Alavizadeh N., Rashidlamir A., 2019. Effects of Eight Weeks of Cardiac Rehabilitation Training on Serum Levels of Sirtuin1 and Functional Capacity of Post- Coronary Artery Bypass Grafting Patients. Medical Laboratory Journal, 13(2): 41-47.
3. Axmann, M., 2019. Cholesterol transfer at the plasma membrane. Atherosclerosis, 5(4):17-29
4. Chawla A., 2001. Nuclear receptors and lipid physiology: opening the X-files. Science, 294(5548): p. 1866-1870.      
5. Durstine J.L., 2019. Physical Activity, Exercise, and Lipids and Lipoproteins, in Cardiorespiratory Fitness in Cardiometabolic Diseases. Nutrients, 5(4): 265-293.
6. Evenson K.R., 2002. Influence of retirement on leisure-time physical activity: the atherosclerosis risk in communities study. American Journal of Epidemiology, 155(8): 692-699.
7. Fitzgerald M.L., 2010. ABC transporters, atherosclerosis and inflammation. Atherosclerosis, 211(2): p. 361-370.
8. Gaeini A.A., Sattarifard S., CafiZadeh S., Nejatian M., 2013. The comparison of eight weeks of combined and aerobic training on functional capacity, body composition and strength in post-coronary artery bypass graft cardiac patients. Cardiovascular Nursing Journal, 2(1):34-41.
9. Ghanbari-Niaki A., Ghanbari-Abarghooi S., Gholizadeh M., 2015. Heart ATP-Binding Cassette protein A1and G1, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-αand Liver X Receptors Genes Expression in Response to intensive Treadmill Running and Red Crataegus pentaegyna (Sorkh valik) in Male Rats. Zahedan Journal of Research in Medical Sciences, 7(2):29-33.
10. Ghanbari-Niaki, A., 2013. Visceral fat ABCG1, ABCG5 and visfatin gene expression in response to a treadmill running program with or without a liquid Pistachio-atlantica (Bene) extraction in female rats. The Iranian Journal of Cardiac Surgery, 5(2&3): 10-22
11. Ghanbari-Niaki, A., 2012. ABCG8 gene responses to 8 weeks treadmill running with or without Pistachia atlantica (Baneh) extraction in female rats. International journal of endocrinology and metabolism, 10(4): 604-609.
12. Gimbrone Jr M.A., 2016. Endothelial cell dysfunction and the pathobiology of atherosclerosis. Circulation research, 118(4): 620-636.
13. Graham, H.L., 2019. Predicting Long-Term Mortality, Morbidity, and Survival Outcomes Following a Cardiac Event: A Cardiac Rehabilitation Study. Rehabilitation Process and Outcome, 8(4):11-29.
14. Hollings, M., 2017. The effect of progressive resistance training on aerobic fitness and strength in adults with coronary heart disease: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. European Journal of Preventive Cardiology, 24(12): 1242-1259.
15. hosseini, s.m., 2017. Effect of hit and aerobic exercises on abcg4, abcg5 and abcg8 gene expression female athletes. International conference on sports sciences, 18(5):56-69.
16. Jafari, M., 2019. Effect of physical activity on prevention and treatment of atherosclerosis: focus on activity of ABCG5 and ABCG8 genes. Journal of Gorgan University of Medical Sciences, 21(3):56-74
17. Jafari, M., 2018. The effect of cardiac rehabilitation on ApoA1 and ApoB in men with coronary heart disease (CHD) after coronary artery bypass graft (CABG). Medical Science Journal of Islamic Azad Univesity-Tehran Medical Branch, 28(2): 117-123.
18. Khajei R., Haghighi A. H., Hamedinia M., Rashid Lamir A., 2017. Effects of Eight Week Aerobic Training on Monocytes ABCG5 Gene Expression in Middle-Aged Men after Heart Bypass Surgery. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences, 24(1):79-88.
19. Koba, S., 2016. Beneficial effects of exercise-based cardiac rehabilitation on high-density lipoprotein-mediated cholesterol efflux capacity in patients with acute coronary syndrome. Journal of atherosclerosis and thrombosis, 5(4): 34-45.
20. Lee, J.-Y., 2016. Crystal structure of the human sterol transporter ABCG5/ABCG8. Nature, 533(7604): 561-587.
21. Li, G., 2013. ATP‐binding cassette transporters and cholesterol translocation. IUBMB life, 65(6): 505-512.
22. Meissner, M., 2010. Voluntary exercise increases cholesterol efflux but not macrophage reverse cholesterol transport in vivo in mice. Nutrition & metabolism, 7(1): 54-66.
23. Ngo Sock, E.T., 2014. Exercise training decreases gene expression of endo-and xeno-sensors in rat small intestine. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 39(10): 1098-1103.
24. Patel, S.B., 2018. ABCG5 and ABCG8: More than a defense against xenosterols. Journal of lipid research, 59(7): 1103-1113.
25. Pfaffl M.W., 2001. A new mathematic model for relative quantification in real-time RT- PCR. Nucleic Acids Research, 29(900): 2003-2007.
26. Polock M.L., Franklin B.A., Balady G.J., chaitman B.L., fleg J.L., Fletcher B., 2000. Resistance Exercise in Individuals with and without cardio vascular Disease.Circulation, 101:828-833.
27. Rahmati-Ahmadabad, S., 2012 Effect of 8 Weeks Treadmill Running with or without Pistachia Atlantica Liquid Extraction on Liver ABCG8 Gene Expression and Cholesterol Level in Female Rat. Iranian Journal of Health and Physical Activity, 3(1):18-26
28. Ramezani, Z., 2017. The Effect of Eight Weeks Aerobic Exercise on the Atherogenic Ratio and ABCG8 Gene Expression in PBMC Globules of Overweight Women. Iranian Journal of Diabetes & Obesity (IJDO), 9(3):15-29.
29. Rashidlamir A., Ghanbari-Niaki A., Saadatnia A., 2011. The Effect of Eight Weeks of Wrestling and Wrestling Technique Based Circuit Training on Lymphocyte ABCA1 Gene Expression and Plasma Apolipoprotein A-I. World Journal of Sport Sciences, 4(2): 144-150.
30. Rashidlamir, A., 2018. Effect of Cardiac Rehabilitation Training on ABCA1 Expression in Lymphocytes of Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Graft Operation. Zahedan Journal of Research in Medical Sciences, 20(6):36-48.
31. Rudkowska I., 2008. Polymorphisms in ABCG5/G8 transporters linked to hypercholesterolemia and gallstone disease. Nutrition reviews, 66(6): 343-348.
32. Ruiz-Ramie J.J., 2019. Effects of exercise on HDL functionality. Current opinion in lipidology, 30(1): 16-23.
33. Sharifirad, G., 2007. The relationship of physical activity in middle age and cardiovascular problems in old age in retired people in Isfahan, The Horizon of Medical Sciences, 13(2): p. 57-63.
34. Stender, S., 2014. The ABCG5/8 cholesterol transporter and myocardial infarction versus gallstone disease. Journal of the American College of Cardiology, 63(20): 2121-2128.
35. Velamakanni, S., 2007. ABCG transporters: structure, substrate specificities and physiological roles. Journal of bioenergetics and biomembranes, 39(5-6): 465-471.
36. Wang N., 2008. ATP-binding cassette transporters G1 and G4 mediate cholesterol and desmosterol efflux to HDL and regulate sterol accumulation in the brain. The FASEB Journal, 22(4): 1073-1082.
37. Wilund, K.R., 2002. Changes in high-density lipoprotein-cholesterol subfractions with exercise training may be dependent on cholesteryl ester transfer protein (CETP) genotype. Metabolism-Clinical and Experimental, 51(6): 774-778.Wood, P.D., 1991. The effects on plasma lipoproteins of a prudent weight-reducing diet, with or without exercise, in overweight men and women. New England Journal of Medicine, 325(7): 461-466.
38. Yu X.-H., 2014. ABCG5/ABCG8 in cholesterol excretion and atherosclerosis. Clinica Chimica Acta, 428: 82-88.
39. Zeiaadini Dashtkhaki L., 2017. The Effect of Aquatic and Dryland Resistance Training on Peroxisome Proliferator Activated Receptor-ɑ Gene Expression in Middle-aged Women’s Peripheral Blood Mononuclear Cell after Coronary Artery Bypass Grafting. Annals of Applied Sport Science, 5(4): 13-22.
40. zeiaadini d.l., 2018. changes of atp–binding cassette transporter type g8 gene expression subsequent eight weeks of quatic and dryland resistance training in middle-aged women’s peripheral blood cells after coronary artery bypass grafting. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences, 8(5):56-68.
41. Zein A.A., 2019. ABCG5/G8: a structural view to pathophysiology of the hepatobiliary cholesterol secretion. Biochemical Society Transactions, 47(5): 1259-1268.