تمرینات تداومی با شدت‌های مختلف و اثربخشی بر مسیر ضد آپوپتوزی BAX / BCL-2 / Caspase-3 در دوره توانبخشی پس از سکته مغزی در موش‌های نر اسپراگ داولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم زیستی در ورزش و تندرستی، دانشکده علوم ورزشی و تندرستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده
اهداف: هدف پژوهش حاضر مقایسه تاثیر دو نوع تمرینات تداومی با مدت فزاینده (CTID) و شدت فزاینده (CTII) بر مسیر آپوپتوز سلول‌های عصبی ناحیه پنومبرا در دوره توانبخشی پس از سکته مغزی بود. مواد و روش‌ها: 30 سر رت نژاد اسپراگ داولی (سن 8 هفته، وزن 15±265 گرم) انتخاب و به طور تصادفی به 3 گروه سکته مغزی، سکته مغزی+تمرینات CTID و سکته مغزی+تمرینات CTII تقسیم شدند. القا سکته مغزی با روش (t-dMCAO) انجام شد. پروتکل تمرین CTID و CTII، 24 ساعت پس از سکته مغزی با سرعت m/MIN10 و مدت 10 دقیقه اجرا شد و پس از آن مدت و شدت تمرینات به صورت فزاینده افزایش یافت. آزمایش MRI و تست‌های رفتاری در این بازه زمانی انجام شد. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین و ارزیابی رفتاری، رت‌ها قربانی شدند و پس از تشریح ناحیه پنومبرای مجاور منطقه ایسکمیک مغزی، بافت‌ها جهت تحلیل‌های آزمایشگاهی، مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج آزمون آماری آنوای یک طرفه تفاوت معنی-داری را در تغییرات نسبت BAX/BCL-2 و Caspase-3 بین گروه‌ها نشان داد که این تغییرات فقط در گروه CTID نسبت به گروه CTII و کنترل معنی دار مشاهده شد (P=0.042, P=0.028) و (P=0.036, P=0.021). علاوه بر آن نتایج آزمون رفتاری در هر دو گروه تمرین نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی داری داشتند (P<0.05). نتیجه‌گیری: یافته-های پژوهش حاضر نشان می‌دهد، تمرین تداومی CTID جهت بازتوانی در فاز حاد پس از سکته مغزی می‌تواند به عنوان یک راهکار مناسب جهت تجویز تمرینات ورزشی در فاز حاد پس از سکته مغزی، ارائه شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

  1. Zhao Y, Zhang X, Chen X, Wei Y. Neuronal injuries in cerebral infarction and ischemic stroke: From mechanisms to treatment. International Journal of Molecular Medicine. 2021 Feb 1;49(2):1-9.
  2. Fasihiyan M, Taheri M, Ebrahim K, Nourshahi M. review of the effect of different types of exercise on cellular-molecular changes of neurons in the rehabilitation period after ischemic stroke. Razi Journal of Medical Sciences. 2022 Sep 10;29(6):89-104.
  3. Li F, Geng X, Huber C, Stone C, Ding Y. In search of a dose: the functional and molecular effects of exercise on post-stroke rehabilitation in rats. Frontiers in cellular neuroscience. 2020 Jun 25;14:186.
  4. Taheri M, Ebrahim K, Nemati J. The effect of precondition with continuous and high-intensity interval training on angiogenic factors in the td-MCAO stroke model. Sport Physiology. 2024 Mar 17.
  5. Zhang L, Yang X, Yin M, Yang H, Li L, Parashos A, Alawieh A, Feng W, Zheng H, Hu X. An Animal Trial on the Optimal Time and Intensity of Exercise after Stroke. Medicine and science in sports and exercise. 2020 Aug 1;52(8):1699-709.
  6. Cerqueira É, Marinho DA, Neiva HP, Lourenço O. Inflammatory effects of high and moderate intensity exercise—a systematic review. Frontiers in physiology. 2020 Jan 9;10:1550.
  7. Xing Y, Yang SD, Dong F, Wang MM, Feng YS, Zhang F. The beneficial role of early exercise training following stroke and possible mechanisms. Life sciences. 2018 Apr 1;198:32-7.
  8. Fang G, Zhao J, Li P, Li L, Yu T, Yang X, He Z, Tian Y. Long-term treadmill exercise inhibits neuronal cell apoptosis and reduces tau phosphorylation in the cerebral cortex and hippocampus of aged rats. Sci Bull. 2017 Jun 15;62(11):755-7.
  9. Austin MW, Ploughman M, Glynn L, Corbett D. Aerobic exercise effects on neuroprotection and brain repair following stroke: a systematic review and perspective. Neuroscience research. 2014 Oct 1;87:8-15.
  10. Li W, Luo Z, Jiang J, Li K, Wu C. The effects of exercise intervention on cognition and motor function in stroke survivors: a systematic review and meta-analysis. Neurological Sciences. 2023 Feb 14:1-3.
  11. Hugues N, Pin-Barre C, Brioche T, Pellegrino C, Berton E, Rivera C, Laurin J. High-intensity training with short and long intervals regulate cortical neurotrophic factors, apoptosis markers and chloride homeostasis in rats with stroke. Physiology & behavior. 2023 Jul 1;266:114190.
  12. Terashi T, Otsuka S, Takada S, Nakanishi K, Ueda K, Sumizono M, Kikuchi K, Sakakima H. Neuroprotective effects of different frequency preconditioning exercise on neuronal apoptosis after focal brain ischemia in rats. Neurological research. 2019 Jun 3;41(6):510-8.
  13. Dehghanizadeh B, Fallahmohammadi Z, Kalani AT, Mirghani SJ. Effects of Aerobic Training on Caspase-3 Expression and Apoptosis in Hippocampus of Rats after Brain Ischemic Stroke. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 2022 Apr 3.
  14. Nasoohi S, Ghahremani PT, Alehossein P, Elyasizadeh S, BaniArdalan S, Ismael S, Vatanpour H, Ahmadiani A, Ishrat T. The p75 neurotrophin receptor inhibitor, LM11A-31, ameliorates acute stroke injury and modulates astrocytic proNGF. Experimental Neurology. 2023 Jan 1; 359:114161.
  15. Althurwi HN, Abdel-Rahman RF, Soliman GA, Ogaly HA, Alkholifi FK, Abd-Elsalam RM, Alqasoumi SI, Abdel-Kader MS. Protective Effect of Beta-Carotene against Myeloperoxidase-Mediated Oxidative Stress and Inflammation in Rat Ischemic Brain Injury. Antioxidants. 2022 Nov 27;11(12):2344
  16. Liu P, Song XC, Yang XS, Cao QL, Tang YY, Liu XD, Yang M, An WQ, Dong BX, Song XY. A preclinical model to assess brain recovery after acute stroke in rats. JoVE (Journal of Visualized Experiments). 2019 Nov 6(153): e60166.
  17. Hausser N, Johnson K, Parsley MA, Guptarak J, Spratt H, Sell SL. Detecting behavioral deficits in rats after traumatic brain injury. Journal of visualized experiments: JoVE. 2018(131)..
  18. Rafie F, Khaksari M, Amiresmaili S, Soltani Z, Pourranjbar M, Shirazpour S, Jafari E. Protective effects of early exercise on neuroinflammation, and neurotoxicity associated by traumatic brain injury: a behavioral and neurochemical approach. International Journal of Neuroscience. 2022 Nov 15:1-4.
  19. Shi G. Sports training on recovery of nerve function and nerve cell apoptosis in athletes with hemorrhagic brain injury. International Journal of Biomedical Engineering and Technology. 2023;42(1):96-108.
  20. Dantes E, Axelerad SD, Stroe AZ, Axelerad DD, Axelerad AD. THE REHABILITATION OF HEMIPARESIS AFTER STROKE. Ovidius University Annals, Series Physical Education & Sport/Science, Movement & Health. 2020 Jan 1;20(1).
  21. Li F, Geng X, Lee H, Wills M, Ding Y. Neuroprotective effects of exercise postconditioning after stroke via SIRT1-mediated suppression of endoplasmic reticulum (ER) stress. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2021 Feb 16; 15:598230.
  22. Koh SX, Lee JK. S100B as a marker for brain damage and blood–brain barrier disruption following exercise. Sports Medicine. 2014 Mar; 44:369-85.
  23. Gothe NP, Bourbeau K. Associations between physical activity intensities and physical function in stroke survivors. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 2020 Aug 1;99(8):733-8.
  24. Brait VH, Jackman KA, Pang TY. Effects of wheel-running on anxiety and depression-relevant behaviours in the MCAO mouse model of stroke: moderation of brain-derived neurotrophic factor and serotonin receptor gene expression. Behavioural Brain Research. 2022 Aug 26; 432:113983.
  25. Liu MX, Luo L, Fu JH, He JY, Chen MY, He ZJ, Jia J. Exercise-induced neuroprotection against cerebral ischemia/reperfusion injury is mediated via alleviating inflammasome-induced pyroptosis. Experimental Neurology. 2022 Mar 1; 349:113952.
  26. Terashi T, Otsuka S, Takada S, Nakanishi K, Ueda K, Sumizono M, Kikuchi K, Sakakima H. Neuroprotective effects of different frequency preconditioning exercise on neuronal apoptosis after focal brain ischemia in rats. Neurological research. 2019 Jun 3;41(6):510-8.
  27. Radak D, Katsiki N, Resanovic I, Jovanovic A, Sudar-Milovanovic E, Zafirovic S, A Mousad S, R Isenovic E. Apoptosis and acute brain ischemia in ischemic stroke. Current vascular pharmacology. 2017 Mar 1;15(2):115-22.
  28. Jurcau A, Ardelean IA. Molecular pathophysiological mechanisms of ischemia/reperfusion injuries after recanalization therapy for acute ischemic stroke. Journal of integrative neuroscience. 2021 Sep 30;20(3):727-44.
  29. Hugues N, Pellegrino C, Rivera C, Berton E, Pin-Barre C, Laurin J. Is high-intensity interval training suitable to promote neuroplasticity and cognitive functions after stroke?. International Journal of Molecular Sciences. 2021 Mar 16;22(6):3003.

 

 

فیزیولوژی ورزشی
دوره 15، شماره 60
دی 1402
صفحه 87-106

  • تاریخ دریافت 15 مرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 17 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 02 تیر 1403