پاسخ پروتئین های آپوپتوز قلبی به تمرینات هوازی هشت هفته ای و مصرف مکمل کافئین در موش های صحرایی نر نژاد ویستار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی Released under (CC BY-NC 4.0) license I Open Access I

نویسندگان

1 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 استاد فیزیولوژی، گروه علوم زیستی, دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنددج، ایران.

3 استادیار فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد مریوان، دانشگاه آزاد اسلامی، مریوان، ایران.

4 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه کردستان، کردستان

چکیده

زمینه وهدف: ورزش هوازی و مصرف کافئین مسیرهای سیگنالینگ سلولی قلب را تعدیل می‌کنند؛ با این حال، اثرات تعاملی این مداخلات بر بیان پروتئین‌های تنظیم‌کننده آپوپتوز در بافت میوکارد هنوز به طور کامل روشن نشده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی و مکمل کافئین بر فاکتورهای آپوپتوز قلبی (BAX، BCL2، P53، Caspase3 و miR-499) در رت‌های نر ویستار انجام شد. روش پژوهش: 32 رت به چهار گروه تقسیم شدند: کنترل (ND)، کافئین (ND+CAF)، تمرین استقامتی (ND+ET)، و ترکیب تمرین و کافئین (ET+CAF). گروه‌های دریافت‌کننده کافئین، روزانه 6 میلی‌گرم بر کیلوگرم کافئین به صورت گاواژ مصرف کردند. تمرین استقامتی به مدت هشت هفته و پنج جلسه در هفته روی تردمیل انجام شد و شدت آن از 12 متر/دقیقه (15 دقیقه) در هفته اول به 27 متر/دقیقه (60 دقیقه) در هفته هشتم افزایش یافت. اندازه گیری فاکتورهای مربوطه با روش های وسترن بلات و Real time PCR انجام شد. از آزمون One Way-ANOVA و برای مقایسه دو گروه از آزمون تعقیبی توکی استفاده گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که سطح پروتئین پیش‌آپوپتوز BAX در گروه کافئین بالاتر بود، در حالی در گروه تمرین استقامتی و گروه ترکیب تمرین و کافئین پایین تر بود (001/0=P). همچنین، سطح پروتئین ضدآپوپتوز BCL2 در گروه ترکیب تمرین و کافئین بالاتر بود (001/0=P). میزان بیان miR-499 در گروه تمرین استقامتی و گروه ترکیب تمرین و کافئین بالاتر یود و کاسپاز 3 در همه گروه ها پایین تر از میزان آن در گروه کنترل بود (001/0=P)، اما تأثیرمعناداری بر P53 نداشت (873/0=P). نتیجه‌گیری: تمرین استقامتی به طور مؤثر آپوپتوز قلبی را کاهش می‌دهد و هنگامی که با مکمل کافئین ترکیب شود، سیگنالینگ ضد آپوپتوز را افزایش می‌دهد - که نشان‌دهنده یک اثر محافظتی قلبی سینرژیک است که با تنظیم افزایشی BCL-2، فعال‌سازی miR-499 و سرکوب مسیرهای آپوپتوز وابسته به کاسپاز ایجاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Response of cardiac apoptosis proteins to eight-week aerobic training and caffeine supplementation in male Wistar rats

نویسندگان [English]

  • Mohammad Rahman Rahimi 1
  • Shamseddin Ahmadi 2
  • Hasan Faraji 3
  • Bahareh Amiri 4
1 Department of Exercise Physiology, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Department of Biological Sciences, Faculty of Basic Sciences, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
3 Department of Physical Education and Sport Sciences, Mari.C. Islamic Azad University, Marivan, Iran,
4 Department of Exercise Physiology, Faculty of Humanities and Social Sciences, University of Kurdistan, Kurdistan, Iran.
چکیده [English]

Background& purpose: Endurance exercise and caffeine consumption modulate cardiac cell signaling pathways; however, the interactive effects of these interventions on the expression of apoptosis-regulating proteins in myocardial tissue have not yet been fully elucidated. The present study aimed to investigate the effects of eight weeks of endurance training and caffeine supplementation on cardiac apoptosis factors (BAX, BCL2, P53, Caspase3, and miR-499) in male Wistar rats. Methods:Thirty-two rats were divided into four groups: control (ND), caffeine (ND+CAF), endurance training (ND+ET), and combined training + caffeine (ET+CAF). The caffeine groups received 6 mg/kg/day of caffeine via oral gavage. Endurance training was performed on a treadmill for eight weeks (five sessions per week), with intensity increasing from 12 m/min (15 min) in the first week to 27 m/min (60 min) by the eighth week. The relevant factors were measured using Western blot and Real time PCR methods. One Way-ANOVA test was used and Tukey's post hoc test was used to compare the two groups. Results: The results showed that the level of proapoptotic protein BAX was higher in the caffeine group, while it was lower in the endurance training group and the combination of training and caffeine group (P=0.001). Also, the level of antiapoptotic protein BCL2 was higher in the combination of training and caffeine group (P=0.001). The expression level of miR-499 in the endurance training group and the combination of training and caffeine group was higher than that in the control group (P=0.001), and caspase 3 was lower in all groups than in the control group (P=0.001), but it had no significant effect on P53 (P=0.873). Conclusion: endurance training effectively mitigates cardiac apoptosis, and when combined with caffeine supplementation, it enhances anti-apoptotic signaling—indicating a synergistic cardioprotective effect mediated by BCL-2 upregulation, miR-499 activation, and suppression of caspase-dependent apoptotic pathways.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Endurance training
  • Caffeine supplementation
  • Apoptosis
  • Heart tissue