دوره 21، شماره 25 - ( 6-1402 )
جلد 21 شماره 25 صفحات 146-130 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Asadi R, Kordi M R, Shabkhiz F. The Effect of Enriched Environment and Two Types of Forced Exercise on Irisin and BDNF Protein Levels in the Hippocampus of Female Mice with Experimental MS. RSMT 2023; 21 (25) :130-146
URL: http://jsmt.khu.ac.ir/article-1-577-fa.html
URL: http://jsmt.khu.ac.ir/article-1-577-fa.html
اسدی رضا، کردی محمد رضا، شب خیز فاطمه. اثر محیط غنی‌سازی شده حرکتی و دو نوع تمرین اجباری بر سطوح پروتئین آیریزین و BDNF هیپوکامپ موش‌های ماده مبتلا به ام‌اس تجربی. پژوهش در طب ورزشی و فناوری. 1402; 21 (25) :130-146
دانشگاه تهران ، mrkordi@ut.ac.ir
چکیده: (2287 مشاهده)
فرآیندهای تخریب عصبی نقش مهمی در پیشرفت بیماری ام‌اس دارند. تمرین ورزشی مناسب و زندگی در محیط غنی‌سازی شده حرکتی (EE) می‌تواند از طریق ترشح برخی فاکتورهای رشد عصبی در هیپوکامپ ازجمله آیریزین وفاکتور نوتروفیک مشتق از مغر (BDNF) باعث بهبود و یا جلوگیری از پیشرفت بیماری شود. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر ۴ هفته تمرین مقاومتی و هوازی و EE بر سطوح پروتئین آیریزین و BDNF هیپوکامپ در موش‌های ماده C57BL6 مبتلا به آنسفالومیلیت خودایمنی تجربی (EAE) بود. تعداد 50 سر موش ماده (سن 8 هفته، میانگین وزن 2± 18 گرم) به‌صورت تصادفی به پنج گروه مساوی (10 سر موش در هر گروه) تقسیم شدند: 1- کنترل سالم، 2-کنترل + EAE، 3-فعالیت مقاومتی + EAE،4- فعالیت هوازی + EAE و 5- EE + EAE. هفته اول و دوم سازگاری با محیط و سپس القای EAE انجام شد. گروه‌های تمرین 5 روز در هفته روزی نیم ساعت به مدت 4 هفته تمرین کردند و گروه EE به قفس تجهیز شده خود منتقل شد. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی موش‌ها بی‌هوش و سپس تشریح و بافت‌برداری انجام شد. برای سنجش میزان پروتئین‌ها از روش الایزا و برای تعیین تفاوت میان متغیرهای پژوهش از آزمون تحلیل واریانس و آزمون تعیبی توکی استفاده شد. تمامی تحلیل‌ها در سطح معنی‌داری 05/0 و با نرم‌افزار SPSS22 انجام شد. بیان پروتئین BDNF هیپوکامپ در هر سه گروه تمرینی نسبت به گروه کنترل EAE افزایش یافت. این افزایش در گروه EE و تمرین مقاومتی هم نسبت به گروه کنترل EAE و هم نسبت به گروه تمرین شنا معنادار بود. همچنین بیان پروتئین آیریزین هیپوکامپ در هر سه گروه تمرین نسبت به گروه کنترل EAE افزایش داشت که این افزایش در گروه‌های EE و تمرین مقاومتی معنادار بود همچنین بیان آیریزین در گروه EE نسبت به دو گروه تمرین هوازی شنا و تمرین مقاومتی افزایش بیشتری داشت که این افزایش نسبت به گروه تمرین هوازی شنا معنادار بود. به نظر می‌رسد فعالیت ورزشی از هر دو نوع اختیاری و اجباری می‌تواند با مکانیسم اثر متفاوت، موجب افزایش ترشح فاکتورهای رشد عصبی ازجمله آیریزین و BDNF و درنتیجه کمک به بهبود و پیشگیری از پیشرفت بیماری ام‌اس شود.
واژه‌های کلیدی: مالتیپل اسکلروزیس، تمرینات اختیاری، تمرینات اجباری، زندگی در محیط غنی‌سازی شده حرکتی، هیپوکامپ
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی ورزشی
دریافت: 1402/2/18 | پذیرش: 1402/4/20 | انتشار: 1402/6/10
دریافت: 1402/2/18 | پذیرش: 1402/4/20 | انتشار: 1402/6/10
فهرست منابع
1. 1. Baltan S, Jawaid SS, Chomyk AM, Kidd GJ, Chen J, Battapady HD, et al. Neuronal hibernation following hippocampal demyelination. Acta neuropathologica communications. 2021;9(1):1-15. [DOI:10.1186/s40478-021-01130-9]
2. Rieckmann P, Centonze D, Elovaara I, Giovannoni G, Havrdová E, Kesselring J, et al. Unmet needs, burden of treatment, and patient engagement in multiple sclerosis: a combined perspective from the MS in the 21st century steering group. Multiple sclerosis and related disorders. 2018;19:153-60. [DOI:10.1016/j.msard.2017.11.013]
3. Petzinger GM, Fisher BE, McEwen S, Beeler JA, Walsh JP, Jakowec MW. Exercise-enhanced neuroplasticity targeting motor and cognitive circuitry in Parkinson's disease. The Lancet Neurology. 2013;12(7):716-26. [DOI:10.1016/S1474-4422(13)70123-6]
4. Andrade LP, Gobbi LT, Coelho FG, Christofoletti G, Costa JLR, Stella F. Benefits of multimodal exercise intervention for postural control and frontal cognitive functions in individuals with Alzheimer's disease: a controlled trial. Journal of the American Geriatrics Society. 2013;11(61):1919-26. [DOI:10.1111/jgs.12531]
5. Motl RW, Pilutti LA, Hubbard EA, Wetter NC, Sosnoff JJ, Sutton BP. Cardiorespiratory fitness and its association with thalamic, hippocampal, and basal ganglia volumes in multiple sclerosis. NeuroImage: Clinical. 2015;7:661-6. [DOI:10.1016/j.nicl.2015.02.017]
6. Smith PJ, Blumenthal JA, Hoffman BM, Cooper H, Strauman TA, Welsh-Bohmer K, et al. Aerobic exercise and neurocognitive performance: a meta-analytic review of randomized controlled trials. Psychosomatic medicine. 2010;72(3):239. [DOI:10.1097/PSY.0b013e3181d14633]
7. Leal G, Afonso PM, Salazar IL, Duarte CB. Regulation of hippocampal synaptic plasticity by BDNF. Brain research. 2015;1621:82-101. [DOI:10.1016/j.brainres.2014.10.019]
8. 8 .Barbarulo AM, Lus G, Signoriello E, Trojano L, Grossi D, Esposito M, et al. Integrated cognitive and neuromotor rehabilitation in multiple sclerosis: a pragmatic study. Frontiers in behavioral neuroscience. 2018;12:196. [DOI:10.3389/fnbeh.2018.00196]
9. Boström P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, et al. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature. 2012;481(7382):463-8. [DOI:10.1038/nature10777]
10. Wrann CD, White JP, Salogiannnis J, Laznik-Bogoslavski D, Wu J, Ma D, et al. Exercise induces hippocampal BDNF through a PGC-1α/FNDC5 pathway. Cell metabolism. 2013;18(5):649-59. [DOI:10.1016/j.cmet.2013.09.008]
11. Hill T, Polk JD. BDNF, endurance activity, and mechanisms underlying the evolution of hominin brains. American journal of physical anthropology. 2019;168:47-62. [DOI:10.1002/ajpa.23762]
12. Di Liegro CM, Schiera G, Proia P, Di Liegro I. Physical activity and brain health. Genes. 2019;10(9):720. [DOI:10.3390/genes10090720]
13. Mähler A, Balogh A, Csizmadia I, Klug L, Kleinewietfeld M, Steiniger J, et al. Metabolic, mental and immunological effects of normoxic and hypoxic training in multiple sclerosis patients: a pilot study. Frontiers in immunology. 2018;9:2819. [DOI:10.3389/fimmu.2018.02819]
14. Houdebine L, Gallelli CA, Rastelli M, Sampathkumar NK, Grenier J. Effect of physical exercise on brain and lipid metabolism in mouse models of multiple sclerosis. Chemistry and physics of lipids. 2017;207:127-34. [DOI:10.1016/j.chemphyslip.2017.06.002]
15. 15 Sampedro-Piquero P, Begega A. Environmental enrichment as a positive behavioral intervention across the lifespan. Current neuropharmacology. 2017;15(4):459-70. [DOI:10.2174/1570159X14666160325115909]
16. Fischer A. Environmental enrichment as a method to improve cognitive function. What can we learn from animal models? Neuroimage. 2016;131:42-7. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2015.11.039]
17. Silva BA, Miglietta EA, Ferrari CC. Training the brain: could it improve multiple sclerosis treatment? Reviews in the Neurosciences. 2020;31(7):779-92. [DOI:10.1515/revneuro-2020-0014]
18. Gentile A, Musella A, De Vito F, Rizzo FR, Fresegna D, Bullitta S, et al. Immunomodulatory effects of exercise in experimental multiple sclerosis. Frontiers in immunology. 2019;10:2197. [DOI:10.3389/fimmu.2019.02197]
19. Souza PS, Gonçalves ED, Pedroso GS, Farias HR, Junqueira SC, Marcon R, et al. Physical exercise attenuates experimental autoimmune encephalomyelitis by inhibiting peripheral immune response and blood-brain barrier disruption. Molecular neurobiology. 2017;54(6):4723-37. [DOI:10.1007/s12035-016-0014-0]
20. Shahidi SH, Kordi MR, Rajabi H, Malm C, Shah F, Quchan ASK. Exercise modulates the levels of growth inhibitor genes before and after multiple sclerosis. Journal of Neuroimmunology. 2020;341:577172. [DOI:10.1016/j.jneuroim.2020.577172]
21. Fournier AP, Baudron E, Wagnon I, Aubert P, Vivien D, Neunlist M, et al. Environmental enrichment alleviates the deleterious effects of stress in experimental autoimmune encephalomyelitis. Multiple Sclerosis Journal-Experimental, Translational and Clinical. 2020;6(4):2055217320959806. [DOI:10.1177/2055217320959806]
22. Segal JP, Bannerman CA, Silva JR, Haird CM, Baharnoori M, Gilron I, et al. Chronic mechanical hypersensitivity in experimental autoimmune encephalomyelitis is regulated by disease severity and neuroinflammation. Brain, behavior, and immunity. 2020;89:314-25. [DOI:10.1016/j.bbi.2020.07.010]
23. Peng J, Wu J. Effects of the FNDC5/Irisin on Elderly Dementia and Cognitive Impairment. Frontiers in Aging Neuroscience. 2022;14. [DOI:10.3389/fnagi.2022.863901]
24. Yu K-W, Wang C-J, Wu Y, Wang Y-Y, Wang N-H, Kuang S-Y, et al. An enriched environment increases the expression of fibronectin type III domain-containing protein 5 and brain-derived neurotrophic factor in the cerebral cortex of the ischemic mouse brain. Neural regeneration research. 2020;15(9):1671. [DOI:10.4103/1673-5374.276339]
25. Cruz Y, García EE, Gálvez JV, Arias-Santiago SV, Carvajal HG, Silva-García R, et al. Release of interleukin-10 and neurotrophic factors in the choroid plexus: possible inductors of neurogenesis following copolymer-1 immunization after cerebral ischemia. Neural regeneration research. 2018;13(10):1743. [DOI:10.4103/1673-5374.238615]
26. Zsuga J, Tajti G, Papp C, Juhasz B, Gesztelyi R. FNDC5/irisin, a molecular target for boosting reward-related learning and motivation. Medical Hypotheses. 2016;90:23-8. [DOI:10.1016/j.mehy.2016.02.020]
27. Kim J-Y, Yi E-S, Lee H, Kim J-S, Jee Y-S, Kim S-E, et al. Swimming exercise ameliorates symptoms of MOG-induced experimental autoimmune encephalomyelitis by inhibiting inflammation and demyelination in rats. International Neurourology Journal. 2020;24(Suppl 1):S39. [DOI:10.5213/inj.2040156.078]
28. Naghibzadeh M, Ranjbar R, Tabandeh MR, Habibi A. Effects of two training programs on transcriptional levels of neurotrophins and glial cells population in hippocampus of experimental multiple sclerosis. International journal of sports medicine. 2018;39(08):604-12. [DOI:10.1055/a-0608-4635]
29. Gelfo F, Petrosini L. Environmental Enrichment Enhances Cerebellar Compensation and Develops Cerebellar Reserve. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022;19(9):5697. [DOI:10.3390/ijerph19095697]
30. Kempermann G, Gast D, Gage FH. Neuroplasticity in old age: sustained fivefold induction of hippocampal neurogenesis by long‐term environmental enrichment. Annals of neurology. 2002;52(2):135-43. [DOI:10.1002/ana.10262]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
