تأثیر چهار هفته تمرین هوازی همراه با مکمل‌گیری نارنژین بر سطح آدیپونکتین در هیپوکمپ و عملکرد حافظه در رت‌های مبتلا به بیماری آلزایمر القاء شده با تزریق آمیلوئیدبتا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد فیزیولوژی ورزش، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 استادیار فیزیولوژی ورزش، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 استادیار فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

چکیده

بیماری آلزایمر شایع‌ترین شکل زوال عقل است. با وجود نبود درمان قطعی برای این بیماری، انجام‌دادن فعالیت ورزشی و مصرف فلاونوئیدها به‌عنوان نگرش‌های غیردارویی محتمل برای کاهش خطر بیماری آلزایمر مطرح شده است؛ بنابراین مطالعۀ حاضر با هدف بررسی تأثیر چهار هفته تمرین هوازی همراه با مکمل‌گیری نارنژین بر سطح آدیپونکتین هیپوکمپی و اختلال حافظه در رت‌های مبتلا به بیماری آلزایمر القاشده با تزریق Aβ1-42 انجام شد؛ بر این اساس، 32 سر رت نر هشت‌هفته‌ای با میانگین وزن 26 ± 232 گرم به‌صورت تصادفی به چهار گروه بیماری آلزایمر (AD)، گروه AD + تمرین هوازی (ADET)، گروه AD + مکمل‌گیری نارنژین (ADN) و گروه AD + تمرین هوازی + مکمل‌گیری نارنژین (ADETN) تقسیم شدند. القای AD از طریق تزریق Aβ1-42 به درون هیپوکمپ صورت پذیرفت. ده روز پس از جراحی، مداخله‌های تمرین هوازی (پنج روز در هفته به‌مدت چهار هفته) و/یا مکمل‌دهی نارنژین به روش گاواژ (با دوز 80 میلی‌گرم/کیلوگرم به‌صورت روزانه) شروع شد. سپس از حیوانات آزمون رفتاری گرفته شد. چهل‌وهشت ساعت بعد از آخرین جلسۀ تمرین حیوانات بی هوش شدند و بافت هیپوکمپ برداشته شد. برای اندازه‌گیری میزان پروتئین آدیپونکتین از روش وسترن بلات استفاده شد. نتایج نشان داد که عملکرد یادگیری و حافظۀ فضایی در گروه‌های ADET، ADN و ADETN در مقایسه با گروه AD به‌طور معنا‌داری بهبود یافت (0.001 > P). میزان آدیپونکتین هیپوکمپ در گروه‌های ADET، ADN و ADETN در مقایسه با گروه AD به‌طور معنا‌داری افزایش یافت (0.001 > P). به‌علاوه، رت‌های گروه ADETN عملکرد حافظۀ فضایی بهتر و میزان آدیپونکتین هیپوکمپی بیشتری در مقایسه با گروه‌های ADET و ADN داشتند (0.05 > P). به‌طورکلی، نتایج مطالعۀ حاضر نشان می‌دهد هم تمرین هوازی و هم مکمل‌دهی نارنژین احتمالاً از طریق تعدیل میزان آدیپونکتین هیپوکمپ موجب بهبود یادگیری و حافظۀ فضایی در رت‌های مبتلا به بیماری آلزایمر می‌شوند. به‌علاوه، ترکیب این عوامل با یکدیگر اثر بیشتری بر بهبود حافظه دارد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1.  

    1. Feng G, Wang W, Qian Y, Jin HJ, Anti A. Antibodies induced by Aβ-HBc virus-like particles prevent Aβ aggregation and protect PC12 cells against toxicity of A_1–40. J Neurosci Methods. 2013;218:48–54.
    2. Hardy J, Selkoe DJ. The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science. 2002;297(5580):353-6.
    3. Jan A, Hartley DM, Lashuel HA. Preparation and characterization of toxic Aβ aggregates for structural and functional studies in Alzheimer’s disease research. Nat Protoc. 2010;5(6):1186-209.
    4. Blennow K, de Leon MJ, Zetterberg H. Alzheimer’s disease. Lancet. 2006;368(9533):387-403.
    5. Waragai M, Ho G, Takamatsu Y, Sekiyama K, Sugama S, Takenouchi T, et al. Importance of adiponectin activity in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. Ann Clin Transl Neurol. 2017;4(8):591-600.
    6. Chan K-H, Lam KS-L, Cheng O-Y, Kwan JS-C, Ho PW-L, Cheng KK-Y, et al. Adiponectin is protective against oxidative stress induced cytotoxicity in amyloid-beta neurotoxicity. PloS One. 2012;7(12):e52354.
    7. Letra L, Rodrigues T, Matafome P, Santana I. 2019. Adiponectin and sporadic Alzheimer’s disease: clinical and molecular links. Frontiers in Neuroendocrinology, 2019;52:1-11.
    8. Samant NP, Gupta GL. Adiponectin: a potential target for obesity-associated Alzheimer’s disease. Metabolic Brain Disease;2021:1-8.
    9. Liu B, Liu J, Wang J-g, Liu C-l, Yan H-j. AdipoRon improves cognitive dysfunction of Alzheimer’s disease and rescues impaired neural stem cell proliferation through AdipoR1/AMPK pathway. Experimental Neurology. 2020;327:113249.
    10. Sekiyama K, Waragai M, Akatsu H, Sugama S, Takenouchi T, Takamatsu Y, et al. Disease modifying effect of adiponectin in model of α‐synucleinopathies. Ann Clin Transl Neurol. 2014;1(7):479-89.
    11. Wennberg A, Gustafson D, Hagen CE, Roberts RO, Knopman D, Jack Jr C, et al. Serum adiponectin levels, neuroimaging, and cognition in the mayo clinic study of aging. J Alzheimers Dis. 2016;53(2):573-81.
    12. Rashtiani S, Goudarzi I, Jafari A, Rohampour K. Adenosine monophosphate activated protein kinase (AMPK) is essential for the memory improving effect of adiponectin. Neuroscience Letters. 2021;749:135721.
    13. Ng RC, Cheng OY, Kwan JSC, Ho PW-L, Cheng KK-Y, Yeung P K K, et al. Chronic adiponectin deficiency leads to Alzheimer’s disease-like cognitive impairments through AMPK inactivation and cerebral insulin resistance in aged mice. Mol Neurodegen. 2016;11: 71.
    14. Hernández-Aquino, E.; Muriel, P. Beneficial effects of naringenin in liver diseases: Molecular mechanisms. World J. Gastroenterol. 2018;24:1679–1707.
    15. Nouri Z, Fakhri S, El-Senduny FF, Sanadgol N, Abd-ElGhani GE, Farzaei MH, Chen JT. On the Neuroprotective E_ects of Naringenin: pharmacological targets, signaling pathways, molecular mechanisms, and clinical perspective. Biomolecules. 2019;9:690.
    16. E Orhan I, F Nabavi S, Daglia M, C Tenore G, Mansouri K, M Nabavi S. Naringenin and atherosclerosis: a review of literature. Curr Pharm Biotechnol. 2015;16(3):245-51.
    17. Zaidun NH, Thent ZC, Abd Latiff A. Combating oxidative stress disorders with citrus flavonoid: Naringenin. Life Sci. 2018;208:111-22.
    18. Zeng W, Jin L, Zhang F, Zhang C, Liang W. Naringenin as a potential immunomodulator in therapeutics. Pharmacol Res. 2018;135:122-6.
    19. Yang W, Ma J, Liu Z, Lu Y, Hu B, Yu H. Effect of naringenin on brain insulin signaling and cognitive functions in ICV-STZ induced dementia model of rats. Neurol Sci. 2014;35(5):741-51.
    20. Barajas-Vega JL, Raffoul-Orozco AK, Hernandez-Molina D, Ávila-González AE, García-Cobian TA, Rubio-Arellano ED, et al. Naringin reduces body weight, plasma lipids and increases adiponectin levels in patients with dyslipidemia. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2020
    21. Fakhri S, Abbaszadeh F, Dargahi L, Jorjani M. Astaxanthin: A mechanistic review on its biological activities and Health benefits. Pharmacol Res. 2018;136:1–20.
    22. Cotman CW, Berchtold NC, Christie L-A. Exercise builds brain health: key roles of growth factor cascades and inflammation. Trends Neurosci. 2007;30(9):464-72.
    23. Intlekofer KA, Cotman CW. Exercise counteracts declining hippocampal function in aging and Alzheimer’s disease. Neurobiol Dis. 2013;57:47-55.
    24. Wong J. Neurotrophin signaling and Alzheimer’s Disease neurodegeneration-Focus on BDNF/TrkB signaling.trends in cell signaling pathways in neuronal fate decision. 2013 Mar 27;7:181-94.
    25. Cai H, Cong W-n, Ji S, Rothman S, Maudsley S, Martin B. Metabolic dysfunction in Alzheimer’s disease and related neurodegenerative disorders. Curr Alzheimer Res. 2012;9(1):5-17.
    26. Gregory JM, Muldowney JA, Engelhardt BG, Tyree R, Marks-Shulman P, Silver HJ, et al. Aerobic exercise training improves hepatic and muscle insulin sensitivity, but reduces splanchnic glucose uptake in obese humans with type 2 diabetes. Nutr Diabetes. 2019;9(1):1-12.
    27. Khodadadi D, Gharakhanlou R, Naghdi N, Salimi M, Azimi SM, Shahed A. The effect of 4 weeks of exercise preconditioning on soluble amyloid beta level and memory impairment in rats with Alzheimer’s disease induced by Aβ1-42 injection. Razi Journal of Medical Sciences. 2018;24(165):74-84.
    28. Paxinos George Wc. Paxinos and Watson, s the rat brain in stereotaxic coordinates. Vol. Academic Press is an imprint of Elsevier; 2014.
    29. Zagaar M, Alhaider I, Dao A, Levine A, Alkarawi A, Alzubaidy M, et al. The beneficial effects of regular exercise on cognition in REM sleep deprivation: behavioral, electrophysiological and molecular evidence. Neurobiol Dis. 2012;45(3):1153-62.

    30  Kandhare AD, Ghosh P, Bodhankar SL. Naringin, a flavanone glycoside, promotes angiogenesis and inhibits endothelial apoptosis through modulation of inflammatory and growth factor expression in diabetic foot ulcer in rats. Chem Biol Interact. 2014;219:101-12.

    1. Khorshidahmad T, Tabrizian K, Vakilzadeh G, Nikbin P, Moradi S, Hosseini-Sharifabad A, et al. Interactive effects of a protein kinase AII inhibitor and testosterone on spatial learning in the Morris water maze. Behavl Brain Res. 2012;228(2):432-9
    2. He X-f, Liu D-x, Zhang Q, Liang F-y, Dai G-y, Zeng J-s, et al. Voluntary exercise promotes glymphatic clearance of amyloid beta and reduces the activation of astrocytes and microglia in aged mice. Front Mol Neurosci. 2017;10:144.
    3. Parachikova A, Nichol K, Cotman C. Short-term exercise in aged Tg2576 mice alters neuroinflammation and improves cognition. Neurobiol Dis. 2008;30(1):121-9.
    4. Ghasemi P, Gharakhanlou R, Molanouri Shamsi M, Khodadadi D. The effect of 4 weeks aerobic exercise on gene expression of glial cell_derived neurotrophic factor, TNF-α and cognition in

    rat’s hippocampus with Alzheimer’s disease induced by amyloid beta. Sport Physiology. 2021;13(49):169-98. (In Persian).

    1. Khodamoradi A, Kordi MR, Nori R. Effect of four weeks aerobic training on Trk-B, PKC and AKT in hippocampus of male rats with Alzheimer’s disease. Sport Physiology. 2021;13(50):39-58. (In Persian).
    2. Berchtold NC, Castello N, Cotman CW. Exercise and time-dependent benefits to learning and memory. Neuroscience. 2010;167(3):588-97.
    3. Zhang D, Wang X, Lu X-Y. Adiponectin exerts neurotrophic effects on dendritic arborization, spinogenesis, and neurogenesis of the dentate gyrus of male mice. Endocrinology. 2016;157(7):2853-69.
    4. Lee S, Youn K, Lim G, Lee J, Jun M. In silico docking and in vitro approaches towards BACE1 and cholinesterases inhibitory effect of citrus flavanones. Molecules. 2018;23(7):1509.
    5. Jian M, Kwan JS-C, Bunting M, Ng RC-L, Chan KH. Adiponectin suppresses amyloid-β oligomer (AβO)-induced inflammatory response of microglia via AdipoR1-AMPK-NF-κB signaling pathway. J Neuroinflammation. 2019;16(1):1-19.
    6. Yau SY, Li A, Hoo RL, Ching YP, Christie BR, Lee TM, et al. Physical exercise-induced hippocampal neurogenesis and antidepressant effects are mediated by the adipocyte hormone adiponectin. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(44):15810-5.
    7. Song J, Choi S-M, Whitcomb DJ, Kim BC. Adiponectin controls the apoptosis and the expression of tight junction proteins in brain endothelial cells through AdipoR1 under beta amyloid toxicity. Cell Death Dis. 2017;8(10):e3102-e.
    8. Spranger J, Verma S, Göhring I, Bobbert T, Seifert J, Sindler AL, et al. Adiponectin does not cross the blood-brain barrier but modifies cytokine expression of brain endothelial cells. Diabetes. 2006;55(1):141-7.
    9. Gordon S, Martinez FO. Alternative activation of macrophages: mechanism and functions. Immunity. 2010;32(5):593-604.
    10. Park S, Kim D, Kwon D, Yang H. Long‐term central infusion of adiponectin improves energy and glucose homeostasis by decreasing fat storage and suppressing hepatic gluconeogenesis without changing food intake. J Neuroendocrinol. 2011;23(8):687-98.
    11. Ferreira ST, Clarke JR, Bomfim TR, De Felice FG. Inflammation, defective insulin signaling, and neuronal dysfunction in Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & dementia. 2014;10:S76-S83.
    12. Chen R, Shu Y, Zeng Y. Links between adiponectin and dementia: from risk factors to pathophysiology. Front Aging Neurosci. 2020;11:356.
    13. Rebello CJ, Greenway FL, Lau FH, Lin Y, Stephens JM, Johnson WD, et al. Naringenin promotes thermogenic gene expression in human white adipose tissue. Obesity. 2019;27(1):103-11.
    14. Ahmed OM, Hassan MA, Abdel-Twab SM, Azeem MNA. Navel orange peel hydroethanolic extract, naringin and naringenin have anti-diabetic potentials in type 2 diabetic rats. Biomed Pharmacother. 2017;94:197-205.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 16 دی 1399
  • تاریخ بازنگری: 30 آبان 1400
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار