اثر هشت هفته تمرین هوازی همراه با مصرف مکمل نانو اوژنول بر بیان ژنی UPC3 بافت پانکراس و سطوح سرمی MDA در موش های صحرایی مبتلا به دیابت

تحقیقات در علوم ورزشی و گیاهان دارویی

دوره 1، شماره 1، آذر 1399، صفحه 79-89   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/varzesh.2020.678661

نویسندگان

شیرین فتوت؛ خسرو جلالی^* ؛ فرزانه تقیان

گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: استفاده از تمرینات ورزشی و مکمل­های گیاهی برای درمان بیماری­ها و اختلالات سوخت و سازی در بین مردم رواج یافته است. با توجه به اثرات بهبود دهنده سلامتی تمرین هوازی و اوژنول، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر هشت هفته تمرین هوازی همراه با مصرف مکمل نانو اوژنول بر بیان ژنی پروتئین غیر جفتی 3 (UPC3) بافت پانکراس و سطوح سرمی مالون دی آلدئید (MDA) موش­های صحرایی مبتلا به دیابت صورت گرفت.
مواد و روش ها: در این پژوهش تجربی، 20 سر موش صحرایی دیابتی در چهار گروه پنج سری 1) کنترل، 2) تمرین هوازی، 3) نانو اوژنول، و 4) تمرین + نانو اوژنول تقسیم شدند. جهت بررسی اثرات القای دیابت بر متغیرهای تحقیق، پنج سر موش صحرایی سالم در گروه کنترل سالم قرار گرفتند. در مدت هشت هفته گروه­ها 3 و 4 روزانه 2 میلی مول نانو اوژنول به صورت گاواژ دریافت کردند و گروه­های 2 و 4 به میزان پنج روز در هفته با سرعت 30 متر بر دقیقه تمرینات هوازی را انجام دادند. جهت تجزیه و تحلیل یافته­ها، از آزمون­های کالموگروف- اسمیرنوف، تحلیل واریانس یک راهه همراه با آزمون تعقیبی توکی استفاده شد (0/05≥P).
یافته ها: القای دیابت اثر معنی داری بر افزایشبیان ژنی UPC3 بافت پانکراس و سطوح سرمی MDA داشت (0/001=P) با این وجود تمرین هوازی همراه با مصرف نانو اوژنول اثر معنی داری بر کاهش بیان ژنی UPC3 بافت پانکراس (0/001=P) و سطوح سرمی MDA
(0/01=p) داشت.
بحث و نتیجه گیری: به نظر می­رسد تمرین هوازی همراه با مصرف نانو اوژنول نسبت به هر کدام به تنهایی اثرات مطلوب­تری بر بهبود سطوح بیان ژنی UPC3 و سطوح سرمی MDA در وضعیت ابتلا به دیابت دارد.

کلیدواژه‌ها

تمرین هوازی؛ نانو اوژنول؛ UP3؛ مالون دی آلدئید؛ دیابت

مراجع

1. American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes--2012. Diabetes Care. 2012; 35 Suppl 1 (Suppl 1): S11-63. [DOI:10.2337/dc12-s011] [PMID:22187469] [PMCID:PMC3632172]
2. Azimi-Nezhad M, Ghayour-Mobarhan M, Parizadeh MR, Safarian M, Esmaeili H, Parizadeh SM, et al. Prevalence of type 2 diabetes mellitus in Iran and its relationship with gender, urbanisation, education, marital status and occupation. Singapore Med J. 2008; 49 (7): 571- 6. [PMID:18695867]
3. Hosseini SA, Hamzavi K, Safarzadeh H, Salehi O. Interactive effect of swimming training and fenugreek (Trigonella foenum graecum L.) extract on glycemic indices and lipid profile in diabetic rats. Arch Physiol Biochem. 2020; 5: 1-5. [DOI:10.1080/13813455.2020.1826529] [PMID:33017260]
4. Ricquier D, Bouillaud F. The uncoupling protein homologues: UCP1, UCP2, UCP3, StUCP and AtUCP. Biochem J. 2000; 345 Pt 2 (Pt 2): 161- 79. [PMID:10620491] [PMCID:PMC1220743]
5. Nabben M, Hoeks J, Moonen-Kornips E, van Beurden D, Briedé JJ, Hesselink MK, et al. Significance of uncoupling protein 3 in mitochondrial function upon mid- and long-term dietary high-fat exposure. FEBS Lett. 2011; 585 (24): 4010- 7. [DOI:10.1016/j.febslet.2011.11.012] [PMID:22115550]
6. Liang WZ, Chou CT, Hsu SS, Liao WC, Shieh P, Kuo DH, et al. The involvement of mitochondrial apoptotic pathway in eugenol-induced cell death in human glioblastoma cells. Toxicol Lett. 2015; 232 (1): 122- 32. [DOI:10.1016/j.toxlet.2014.10.023] [PMID:25455450]
7. Nagababu E, Rifkind JM, Boindala S, Nakka L. Assessment of antioxidant activity of eugenol in vitro and in vivo. Methods Mol Biol. 2010; 610: 165- 80. [DOI:10.1007/978-1-60327-029-8_10] [PMID:20013178] [PMCID:PMC3202335]
8. Kong X, Liu X, Li J, Yang Y. Advances in pharmacological research of eugenol. Curr Opin Comp Alternat Med. 2014; 1: 8- 11. [DOI:10.1016/j.scienta.2014.03.004]
9. Furman BL. Streptozotocin- induced diabetic models in mice and rats. Curr Protoc Pharmacol. 2015; 70: 5.47.1-5.47.20. [DOI:10.1002/0471141755.ph0547s70] [PMID:26331889]
10. Abd-Elsalam KA, Khokhlov AR. Eugenol oil nanoemulsion: antifungal activity against Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum and phytotoxicity on cottonseeds. Appl Nanosci. 2015; 5 (2): 255- 65. [DOI:10.1007/s13204-014-0398-y]
11. Li S, Liang M, Gao D, Su Q, Laher I. Changes in titin and collagen modulate effects of aerobic and resistance exercise on diabetic cardiac function. J Cardiovasc Transl Res. 2019; 12 (5): 404- 414. [DOI:10.1007/s12265-019-09875-4] [PMID:30820865]
12. Halsall DJ, Luan J, Saker P, Huxtable S, Farooqi IS, Keogh J, et al. Uncoupling protein 3 genetic variants in human obesity: the c-55t promoter polymorphism is negatively correlated with body mass index in a UK Caucasian population. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001; 25 (4): 472- 7. [DOI:10.1038/sj.ijo.0801584] [PMID:11319649]
13. Harper ME, Dent R, Monemdjou S, Bézaire V, Van Wyck L, Wells G, et al. Decreased mitochondrial proton leak and reduced expression of uncoupling protein 3 in skeletal muscle of obese diet-resistant women. Diabetes. 2002; 51 (8): 2459- 66. [DOI:10.2337/diabetes.51.8.2459] [PMID:12145158]
14. Fallahi AA, Shekarfroush S, Rahimi M, Jalali A, Khoshbaten A. Alteration in cardiac uncoupling proteins and eNOS gene expression following high-intensity interval training in favor of increasing mechanical efficiency. Iran J Basic Med Sci. 2016; 19 (3): 258- 64. [PMID:27114795] [PMCID:PMC4834115]
15. Horvath TL, Diano S, Miyamoto S, Barry S, Gatti S, Alberati D, et al. Uncoupling proteins-2 and 3 influence obesity and inflammation in transgenic mice. Int J Obes Relat Metab Disord. 2003; 27 (4): 433- 42. [DOI:10.1038/sj.ijo.0802257] [PMID:12664076]
16. Clapham JC, Arch JR, Chapman H, Haynes A, Lister C, Moore GB, et al. Mice overexpressing human uncoupling protein-3 in skeletal muscle are hyperphagic and lean. Nature. 2000; 406 (6794): 415- 8. [DOI:10.1038/35019082] [PMID:10935638]
17. Mohebi H, Rohani H, Hasanjia S, Pirpznia N. The effect of obesity and weight loss due to endurance training on expression C57BL/UCP3 mRNA in mice. Iranian J Endocrin Metab. 2012; 15 (3): 311- 321. http://ijem.sbmu.ac.ir/article-1-1502-en.html
18. Bo H, Jiang N, Ma G, Qu J, Zhang G, Cao D, et al. Regulation of mitochondrial uncoupling respiration during exercise in rat heart: role of reactive oxygen species (ROS) and uncoupling protein 2. Free Radic Biol Med. 2008; 44 (7): 1373- 81. [DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2007.12.033] [PMID:18226608]
19. Son C, Hosoda K, Ishihara K, Bevilacqua L, Masuzaki H, Fushiki T, et al. Reduction of diet-induced obesity in transgenic mice overexpressing uncoupling protein 3 in skeletal muscle. Diabetologia. 2004; 47 (1): 47- 54. [DOI:10.1007/s00125-003-1272-8] [PMID:14673524]
20. Tiraby C, Tavernier G, Capel F, Mairal A, Crampes F, Rami J, et al. Resistance to high-fat-diet-induced obesity and sexual dimorphism in the metabolic responses of transgenic mice with moderate uncoupling protein 3 overexpression in glycolytic skeletal muscles. Diabetologia. 2007; 50 (10): 2190- 9. [DOI:10.1007/s00125-007-0765-2] [PMID:17676309]
21. Azizbeigi K, Azarbayjani MA, Peeri M, Agha-alinejad H, Stannard S. The effect of progressive resistance training on oxidative stress and antioxidant enzyme activity in erythrocytes in untrained men. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2013; 23 (3): 230- 8. [DOI:10.1123/ijsnem.23.3.230] [PMID:23239675]
22. Fatouros IG, Jamurtas AZ, Villiotou V, Pouliopoulou S, Fotinakis P, Taxildaris K, et al. Oxidative stress responses in older men during endurance training and detraining. Med Sci Sports Exerc. 2004; 36 (12): 2065- 72. [DOI:10.1249/01.mss.0000147632.17450.ff] [PMID:15570141]
23. Karabulut AB, Kafkas ME, Kafkas AS, Onal Y, Kiran TR. The effect of regular exercise and massage on oxidant and antioxidant parameters. Indian J Physiol Pharmacol. 2013; 57 (4): 378- 83. [PMID:24968576]
24. Bouzid MA, Hammouda O, Matran R, Robin S, Fabre C. Low intensity aerobic exercise and oxidative stress markers in older adults. J Aging Phys Act. 2014; 22 (4): 536- 42. [DOI:10.1123/japa.2013-0037] [PMID:24226272]
25. Cao W, Qiu J, Cai T, Yi L, Benardot D, Zou M. Effect of D-ribose supplementation on delayed onset muscle soreness induced by plyometric exercise in college students. J Int Soc Sports Nutr. 2020; 17 (1): 42. [DOI:10.1186/s12970-020-00371-8] [PMID:32778175] [PMCID:PMC7418385]
26. Souissi W, Bouzid MA, Farjallah MA, Ben Mahmoud L, Boudaya M, Engel FA, et al. Effect of different running exercise modalities on post- exercise oxidative stress markers in trained athletes. Int J Environ Res Public Health. 2020; 17 (10): 3729. [DOI:10.3390/ijerph17103729] [PMID:32466187] [PMCID:PMC7277356]