اثرات تمرین تناوبی شدید و مصرف مکمل کورکومین بر بیان کاسپاز 3 و میکروRNA‌های آپوپتوزی بافت قلب موش‌های صحرایی در مواجهه با آرسنیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت‌بدنی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 استادیار فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت‌بدنی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

3 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

4 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت‌بدنی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

5 استادیار، گروه دامپزشکی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر تمرین‌های تناوبی شدید (HIIT) و مصرف مکمل کورکومین بر مقدار کاسپاز سه و بیان miR-1 و miR-133 بافت قلبی موش‌های صحرایی در مواجهه با آرسنیک انجام شد. بدین‌منظور 48 موش صحرایی نر 16 هفته‌ای با وزن 77/24 ± 31/340 گرم به شش گروه شامل آرسنیک-تمرین، آرسنیک-کورکومین، آرسنیک-توأم (شامل آرسنیک تمرین - کورکومین)، آرسنیک، کنترل اتانول و کنترل معمولی تقسیم­ شدند. آرسنیک روزانه با دوز پنج (میلی‌گرم/ وزن بدن و کورکومین با دوز روزانة 15 (میلی‌گرم/ وزن بدن به‌مدت شش هفته استفاده شد. تمرین  HIITبه‌مدت شش هفته (پنج روز در هفته) شامل 60 دقیقه دویدن تناوبی در هر جلسه (هر تناوب شامل چهار دقیقه دویدن با شدت 90-85 درصد v VO2max و دو دقیقه ریکاوری فعال با شدت 60- 50 درصد) انجام شد. سنجش کاسپاز سه به روش وسترن بلات و مقدار بیان ژنی به روش RT-PCR انجام شد. یافته‌ها نشان داد در گروه آرسنیک بیان ژن miR-1 (0.001=p ) و محتوای کاسپاز سه ( 0.001=p ) بیشتر و بیان ژن miR-133 کمتر از گروه کنترل معمولی بود ( 0.001=p ). با اینکه در گروه آرسنیک-تمرین تفاوتی در بیان ژنهای miR-1 ( 0.45=P ) و miR-133، (0.20=p ) و محتوای کاسپاز سه ( 0.26=p ) در مقایسه با گروه آرسنیک مشاهده نشد، در گروه آرسنیک-کورکومین مقدار کاسپاز سه از گروه آرسنیک کمتر بود (0.001=p )، اما در گروه آرسنیک-توأم، بیان ژن miR-1 ( 0.042=p ) و محتوای کاسپاز سه ( 0.001=p ) کمتر و بیان ژن miR-133 بیشتر (0.010 =P ) از گروه آرسنیک بود. مواجهه با آرسنیک از طریق تغییر بیان mir-1 و mir-133 کاردیومیوسیت‌ها را مستعد آپوپتوز دخیل در بیماری‌های قلبی می‌کند. درحالی‌که تمرین بدنی قادر به فرونشاندن کامل آثار سوء آرسنیک در کاردیومیوسیت‌ها نیست، به‌جای آن مکمل کورکومین و عمدتاً اثر توأم فواید بهتری دارد، اما به‌دلیل نبود شواهد مشابه و محدودیت‌های پژوهش انجام‌دادن پژوهش‌های بیشتر لازم است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of Aerobic Training and Curcumin Supplementation on Cardiomyocyte Apoptosis and MiRNAs Expression in Rats Exposed to Arsenic

نویسندگان [English]

  • Abolfazl Majidi 1
  • Roghayeh Poozesh Jadidi 2
  • Karim Azali Alamdari 3
  • Jabbar Bashiri 4
  • Mir Ali Reza Nourazar 5
1 Ph.D. Student of Sport Physiology, Department of Physical Education, Tabriz branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
2 Assistant Professor of Sport Physiology, Tabriz branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
3 Associate Professor of Sport Physiology, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
4 Associate Professor of Sport Physiology, Tabriz branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
5 Assistant Professor of Vet, Tabriz branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The aim of this study was to investigate the effects of HIIT and curcumin supplementation on cardiac tissue caspase 3 content and also expression of miR-1 and miR-133 in rats exposed to arsenic. Forty-eight (age: 16 weeks, weight: 340.31 ± 24.77 gr) male rats were randomized into six groups including on Arsenic-Training (HIIT), Arsenic-Curcumin (Curcumin), Arsenic – Training + Curcumin (Concomitant), Arsenic (Arsenic), Ethanol Control and Normal Control (pure water). Arsenic 5 mg/bw.day and Curcumin 15 mg/bw.day were consumed orally for six weeks. HIIT were conducted for six weeks (5 d/w) including on 60 min interval running/session (each interval bout was consisted of 4 min running at 85-90% of v Vo2max with 2 min recovery between work intervals at 50-60% of v Vo2max). Cardiac Caspase 3 and miRNAs expression levels were evaluated by western blot and RT-PCR analysis methods respectively. Cardiac mir-1 expression level (P=0.001) and also caspase 3 content (P=0.001) were higher, however; mir-133 expression level was lower (P=0.001) in the Arsenic group than the Normal Control. While no differences were observed in miR-1(P=0.20) and miR-133 (P=0.45) expressions as well as caspase 3 content (P=0.26) between the HIIT and Arsenic groups; lower caspase 3 content was observed in Curcumin group than the Arsenic counterparts (P=0.001). However, in Concomitant group, there were a lower mir-1 expression (P=0.042) and caspase 3 content (P=0.001) in accompany with a higher mir-133 (P=0.010) expression compared to the Arsenic group. Arsenic exposure predisposes cardiomyocytes to apoptosis via modifications in both miR-1 and miR-133 expressions which is associated with cardiac diseases. While physical training could not fully overcome arsenic toxicity in cardiomyocytes, curcumin supplementation and mostly the concomitant effect have more benefits. However, more research warranted to be done because of the lack of similar evidence and also limitations in this study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arsenic
  • HIIT
  • Curcumin
  • Myocardium
  • Apoptosis
  • miRNA