اثر پیش درمان تمرینات اینتروال همراه با ویتامین دی بر IL-10، BDNF و TNFα در مغز رت های مدل آنسفالومیلیت خود ایمن تجربی (EAE)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
سید مجتبی حسینی 1
ضیاء فلاح محمدی 2
وحید طالبی 3
1 دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه مازندران
2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه مازندران
3 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه مازندران
10.22089/spj.2017.3985.1540
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر پیش درمان تمرینات اینتروال و ویتامین دی (D) بر فاکتور نوروتروفیک مشتق از مغز (BDNF) و TNFα در مغز رت­های مدل آنسفالومیلیت خود ایمن تجربی (EAE) انجام شد. بدین منظور، 30 سر رت نژاد لوئیس شش هفته­ای، پنج روز در هفته و به مدت شش هفته تمرینات دوی اینتروال را به صورت ۱۰ تکرار ۱ دقیقه­ای انجام دادند. نسبت کار به استراحت ۱ به ۲ و کل زمان دویدن ۳۰ دقیقه در نظر گرفته شد. بعد از اتمام دوره تمرینی، رت­ها با نخاع خوکچه هندی و ادجوانت کامل ایمونیزه شدند. روند بیماری و تغییرات بالینی رت­ها به مدت 2 هفته بعد از القاء مدل بیماری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد رت­های ماده نژاد لوئیس مبتلا به آنسفالومیلیت خود ایمن تجربی افزایش معنی داری در اینترلوکین-10 (IL-10) (P=0.003) و کاهش معنی داری در فاکتور نکروز توموری آلفا (TNF-α) (P=0.001) داشتند اما تغییرات BDNF (P=0.62) به حد معناداری نرسید. همچنین علایم بالینی در موش­ها تمرین کرده با تاخیر ظاهر شد. با توجه به نتایج تحقیق حاضر، به نظر می­رسد که تمرین اینتروال به مدت شش هفته به همراه ویتامین D میتواند ضمن به تاخیر انداختن بروز علایم بالینی، ذخایر شاخص­های ضدالتهابی و التهابی را در مغز مدل­های مبتلا به آنسفالومیلیت خود ایمن تجربی افزایش داده و در نتیجه به حفاظت عصبی کمک نماید.
کلیدواژه‌ها
تمرین اینتروال
ویتامین D
ضدالتهابی
سایتوکاین

موضوعات

  1. Smolders J, Peelen E, Thewissen M, Tervaert JWC, Menheere P, Hupperts R, et al. Safety and T cell modulating effects of high dose vitamin D 3 supplementation in multiple sclerosis. PLoS One. 2010; 5(12): 15235.
  2. Ascherio A, Munger KL, Simon KC. Vitamin D and multiple sclerosis. The Lancet Neurology. 2010; 9(6): 599-612.
  3. Simpson S, Taylor B, Blizzard L, Ponsonby AL, Pittas F, Tremlett H, et al. Higher 25‐hydroxyvitamin D is associated with lower relapse risk in multiple sclerosis. Annals of neurology. 2010 Aug 1; 68(2): 193-203.
  4. Spach KM, Hayes CE. Vitamin D3 confers protection from autoimmune encephalomyelitis only in female mice. The Journal of Immunology. 2005; 175(6): 4119-26.
  5. May E, Asadullah K, Zugel U. Immunoregulation through 1, 25-dihydroxyvitamin D 3 and its analogs. Current Drug Targets-Inflammation & Allergy. 2004; 3(4): 377-93.
  6. Pierrot-Deseilligny C, Souberbielle J-C. Contribution of vitamin D insufficiency to the pathogenesis of multiple sclerosis. Therapeutic advances in neurological disorders. 2013; 6(2): 81-116.
  7. 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. 2016: 1-15.
  8. Kjølhede T, Dalgas U, Gade AB, Bjerre M, Stenager E, Petersen T, et al. Acute and chronic cytokine responses to resistance exercise and training in people with multiple sclerosis. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2015.
  9. Golzari Z, Shabkhiz F, Soudi S, Kordi MR, Hashemi SM. Combined exercise training reduces IFN-γ and IL-17 levels in the plasma and the supernatant of peripheral blood mononuclear cells in women with multiple sclerosis. International immunopharmacology. 2010; 10(11): 1415-9.
  10. Rossi S, Furlan R, De Chiara V, Musella A, Giudice TL, Mataluni G, et al. Exercise attenuates the clinical, synaptic and dendritic abnormalities of experimental autoimmune encephalomyelitis. Neurobiology of disease. 2009; 36(1): 51-9.
  11. Huang Y, Dreyfus CF. The role of growth factors as a therapeutic approach to demyelinating disease. Experimental neurology. 2016; 283: 531-40.
  12. Stadelmann C, Kerschensteiner M, Misgeld T, Brück W, Hohlfeld R, Lassmann H. BDNF and gp145trkB in multiple sclerosis brain lesions: neuroprotective interactions between immune and neuronal cells? Brain. 2002; 125(1): 75-85.
  13. Zhu W, Frost EE, Begum F, Vora P, Au K, Gong Y, et al. The role of dorsal root ganglia activation and brain‐derived neurotrophic factor in multiple sclerosis. Journal of cellular and molecular medicine. 2012; 16(8): 1856-65.
  14. Sarchielli P, Greco L, Stipa A, Floridi A, Gallai V. Brain-derived neurotrophic factor in patients with multiple sclerosis. Journal of neuroimmunology. 2002; 132(1): 180-8.
  15. Azoulay D, Urshansky N, Karni A. Low and dysregulated BDNF secretion from immune cells of MS patients is related to reduced neuroprotection. Journal of neuroimmunology. 2008; 195(1): 186-93.
  16. Azoulay D, Vachapova V, Shihman B, Miler A, Karni A. Lower brain-derived neurotrophic factor in serum of relapsing remitting MS: reversal by glatiramer acetate. Journal of neuroimmunology. 2005; 167(1): 215-8.
  17. Gielen A, Khademi M, Muhallab S, Olsson T, Piehl F. Increased Brain‐Derived Neurotrophic Factor Expression in White Blood Cells of Relapsing–Remitting Multiple Sclerosis Patients. Scandinavian journal of immunology. 2003; 57(5): 493-7.
  18. Petereit H, Lindemann H, Schoppe S. Effect of immunomodulatory drugs on in vitro production of brain-derived neurotrophic factor. Multiple Sclerosis Journal. 2003; 9(1): 16-20.
  19. Marquez CMS, Vanaudenaerde B, Troosters T, Wenderoth N. High-intensity interval training evokes larger serum BDNF levels compared with intense continuous exercise. Journal of Applied Physiology. 2015; 119(12): 1363-73.
  20. Ogura Y, Naito H, Kurosaka M, Sugiura T, Junichiro A, Katamoto S. Sprint-interval training induces heat shock protein 72 in rat skeletal muscles. Journal of sports science & medicine. 2006; 5(2): 19. 4.
  21. Yaghmaei P NM, Mahdavi M,Mehrvarz T, Zahra Nazari. The effect of different doses of bee venom serum levels of interleukin-6 in Lewis rats EAE (a model for studying multiple sclerosis). Pajoohandeh Journal. 2013: 18 (2): 69-75. (In Persian).
  22. Mosayebi G GA, payani M. A. The Effect of Vitamin D3 on the Inhibition of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in C57BL/6 Mice. Razi Journal of Medical Sciences. 2007: 13(52),189-96. (In Persian).
  23. Patel DI, White LJ. Effect of 10-day forced treadmill training on neurotrophic factors in experimental autoimmune encephalomyelitis. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 2013; 38(2): 194-9.
  24. Castellano V, White LJ. Serum brain-derived neurotrophic factor response to aerobic exercise in multiple sclerosis. Journal of the neurological sciences. 2008; 269(1): 85-91.
  25. Yarrow JF, White LJ, McCoy SC, Borst SE. Training augments resistance exercise induced elevation of circulating brain derived neurotrophic factor (BDNF). Neuroscience letters. 2010; 479(2): 161-5.
  26. Ploughman M, Granter-Button S, Chernenko G, Tucker B, Mearow K, Corbett D. Endurance exercise regimens induce differential effects on brain-derived neurotrophic factor, synapsin-I and insulin-like growth factor I after focal ischemia. Neuroscience. 2005; 136(4): 991-1001.
  27. Klaren RE, Stasula U, Steelman AJ, Hernandez J, Pence BD, Woods JA, et al. Effects of exercise in a relapsing‐remitting model of experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of Neuroscience Research. 2016; 94(10): 907-14.
  28. Huang A, Jen C, Chen H, Yu L, Kuo Y, Chen H-I. Compulsive exercise acutely upregulates rat hippocampal brain-derived neurotrophic factor. Journal of neural transmission. 2006; 113(7): 803-11.
  29. Wu A, Ying Z, Gomez-Pinilla F. Docosahexaenoic acid dietary supplementation enhances the effects of exercise on synaptic plasticity and cognition. Neuroscience. 2008; 155(3): 751-9.
  30. Maimone D, Gregory S, Arnason BG, Reder AT. Cytokine levels in the cerebrospinal fluid and serum of patients with multiple sclerosis. Journal of neuroimmunology. 1991; 32(1): 67-74.
  31. Bernardes D, Oliveira-Lima OC, da Silva TV, Faraco CCF, Leite HR, Juliano MA, et al. Differential brain and spinal cord cytokine and BDNF levels in experimental autoimmune encephalomyelitis are modulated by prior and regular exercise. Journal of neuroimmunology. 2013; 264(1): 24-34.
  32. Hauser SL, Oksenberg JR. The neurobiology of multiple sclerosis: genes, inflammation, and neurodegeneration. Neuron. 2006; 52(1): 61-76.
  33. Das UN. Anti-inflammatory nature of exercise. Nutrition. 2004; 20(3): 323.
  34. Bernardes D, Brambilla R, Bracchi‐Ricard V, Karmally S, Dellarole A, Carvalho‐Tavares J, et al. Prior regular exercise improves clinical outcome and reduces demyelination and axonal injury in experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of neurochemistry. 2016; 136(S1): 63-73.
  35. Patanella AK, Zinno M, Quaranta D, Nociti V, Frisullo G, Gainotti G, et al. Correlations between peripheral blood mononuclear cell production of BDNF, TNF‐alpha, IL‐6, IL‐10 and cognitive performances in multiple sclerosis patients. Journal of neuroscience research. 2010; 88(5): 1106-12.
  36. Lemire J. 1, 25-Dihydroxyvitamin D 3-a hormone with immunomodulatory properties. Zeitschrift für Rheumatologie. 2000; 59(7): 117-24. 
فیزیولوژی ورزشی
دوره 9، شماره 36 - شماره پیاپی 36
زمستان 1396
بهمن 1396
صفحه 129-142

  • تاریخ دریافت 27 خرداد 1396
  • تاریخ بازنگری 18 مهر 1396
  • تاریخ پذیرش 01 آبان 1396