بررسی اثرات هم افزایی رزوراترول و تمرین هوازی بر بازیابی مسیر پیام‌رسانی PI3K/AKT در عضله اسکلتی پس از آسیب طناب نخاعی در موش‌های صحرایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران.

2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران.

3 استادیار فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: آسیب طناب نخاعی (SCI) منجر به آتروفی عضله اسکلتی و با اختلال در مسیر فسفاتیدیل اینوزیتول تری کیناز (PI3K) و پروتئین کیناز B  (AKT) همراه است؛ در حالی که تمرین ورزشی و استفاده از مواد آنتی اکسیدانی، به عنوان راهکارهایی در کنترل پیشرفت آتروفی عضلانی پیشنهاد شده اند. بنابراین هدف از مطالعه حاضر بررسی تآثیر چهار هفته مصرف مکمل رزوراترول، تمرین هوازی، و ترکیب آن‌ها بر سطوح پروتئین های PI3K و AKT عضله در رت­های با آسیب SCI بود. روش تحقیق: تعداد 40 سر رت به صورت تصادفی به پنج گروه ( هر گروه هشت سر رت) شامل گروه های کنترل سالم، کنترل SCI، مصرف رزوراترول (RES)، تمرین ورزشی (EX)، و ترکیب RES+EX بود. مداخلات 14 روز بعد از القاء آسیب آغاز شد. تمرین هوازی به مدت 58 دقیقه با شدت 20 متر بر دقیقه به مدت چهار هفته روی نوارگردان انجام شد. مصرف مکمل رزوراترول با دوز 10 میلی گرم به صورت تزریق درون صفاقی بود. پس از چهار هفته، سطوح پروتئین های PI3K و AKT در عضله اسکلتی با استفاده از روش الایزا اندازه گیری شد. برای مقایسه بین‌گروهی از آزمون  های تحلیل واریانس یک راهه و تعقیبی توکی در سطح 05/0˂p استفاده شد. یافتهها: تمرین هوازی، مکمل رزوراترول، و ترکیب موجب افزایش معنی‌دار پروتئین PI3K در مقایسه با گروه کنترل در رت‌های با آسیب نخاعی شد (001/0=p)، به گونه ای که این افزایش در گروه ترکیب در مقایسه با گروه­های مکمل رزوراترول و تمرین هوازی به طور معنی­داری بیشتر بود  (به ترتیب با 006/0=p و 01/0=p). به علاوه، مکمل رزوراترول (01/0=p)، تمرین (002/0=p) و ترکیب آن ها (001/0=p) موجب افزایش معنی‌دار پروتئین AKT در مقایسه با گروه کنترل در رت‌های با آسیب نخاعی شد، به گونه ای که این افزایش در گروه ترکیب در مقایسه با گروه­های مکمل رزوراترول و تمرین هوازی، به طور معنی­داری بیشتر بود (به ترتیب با 006/0=p و 03/0=p). نتیجه­گیری: این نتایج نشان دهنده بازیابی مسیر AKT/PI3K ناشی از SCI بعد از مصرف مکمل رزوراترول و اجرای تمرین هوازی می باشد و کاربرد ترکیبی آن‌ها می تواند یک راهبرد درمانی برتر برای تقویت این مسیر در مقابله با اختلال متابولیک و آتروفی عضلانی ناشی از SCI  باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synergistic effects of resveratrol and aerobic training restore pi3k/akt signaling in skeletal muscle following spinal cord injury in rats

نویسندگان [English]

  • hasan bagheri 1
  • Ali Yaghoubi 2
  • sadegh cheragh-birjandi 3
1 PhD Student, Department of Sport Sciences, Boj.C., Islamic Azad University, Bojnourd, Iran.
2 Associate Professor, Department of Sport Sciences, Boj.C., Islamic Azad University, Bojnourd, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Sport Sciences, Boj.C., Islamic Azad University, Bojnourd, Iran.
چکیده [English]

Background and aim: Spinal cord injury (SCI) induces skeletal muscle atrophy, which is associated with impaired in PI3K and AKT pathways, whereas exercise training and antioxidant nutrients may inhibit muscle atrophy. The aim of the present study was to investigate the effect of four weeks of resveratrol supplementation, aerobic training, or their combination on muscle PI3K and AKT protein levels in rats with SCI injury. Materials and Methods: Forty rats were randomly divided into five groups (n=8) including healthy control group, control group (SCI), resveratrol group (RES), exercise training group (EX), and resveratrol and exercise combination group. The interventions commenced 14 days after injury induction and continued for four weeks. The aerobic training lasted 58 minutes at an intensity of 20 m/min for 4 weeks. Resveratrol supplementation was administered at a dose of 10 mg via intraperitoneal injection. After 4 weeks, the protein levels of PI3K and AKT in skeletal muscle were measured using the ELISA method. For intergroup comparison, one-way ANOVA test and Tukey's post hoc test were used at the p < 0.05 level. Findings: Exercise training, supplementation, and the combination of supplementation and exercise training significantly increased PI3K protein compared to the control group in rats with spinal cord injury (p<0.001). Also, this increase was significantly greater in the exercise + supplementation group compared to the supplementation and exercise training alone groups (p=0.006, =0.01, respectively). Resveratrol supplementation (p=0.01), exercise training (p=0.002), and their combination (p=0.001) significantly increased AKT protein compared to the control group in rats with spinal cord injury. This increase was significantly greater in the combination group compared to the supplementation and exercise training alone groups (p=0.006 & p=0.035, respectively). Conclusion: These results indicate that resveratrol and aerobic training restore the AKT/PI3K pathway induced by SCI. Their combined application is a superior therapeutic strategy to enhance this pathway in combating metabolic dysfunction and muscle atrophy induced by SCI.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aerobic Training
  • Resveratrol
  • Apoptosis
  • Spinal Cord Injury
  • Autophagy