بررسی اثر 8 هفته تمرین هوازی بر سطوح سرمی سیتوکین‌های ضد التهابی IL-4 و IL-10 و عملکرد شناختی در موش ‌های صحرایی نر مبتلا به آلزایمر

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

نویسندگان

1 کارشناس ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشکدة علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشکدة علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

3 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

چکیده

آلزایمر یکی از شایع‌ترین اختلالات نورودژنراتیو است که با تجمع آمیلوئید بتا، التهاب عصبی و کاهش عملکرد شناختی همراه است. تمرین هوازی به‌عنوان یک مداخله غیردارویی می‌تواند با تعدیل پاسخ‌های ایمنی و افزایش سیتوکین‌های ضدالتهابی در بهبود عملکرد مغزی مؤثر باشد. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر ۸ هفته تمرین هوازی بر سطوح سرمی اینترلوکین-۴ (IL-4) و اینترلوکین-۱۰ (IL-10) و عملکرد شناختی در موش ‌های صحرایی مدل آلزایمر القاشده با اسکوپولامین بود. این پژوهش برای نخستین بار نشان می‌دهد که تمرینات هوازی می‌توانند با افزایش همزمان دو سیتوکین ضد التهابی کلیدی IL-4 و IL-10، تعادل ایمنی را در مدل بیماری آلزایمر به نفع یک محیط ضد التهابی و محافظ عصبی بازگردانند. 30 موش نر ویستار به‌صورت تصادفی در سه گروه کنترل سالم، آلزایمر و آلزایمر همراه با تمرین هوازی تقسیم شدند. در گروه آلزایمر با تزریق داخل‌صفاقی اسکوپولامین با دوز ۳ میلی‌گرم به‌ازای هر کیلوگرم وزن بدن به مدت ۱۴ روز مدلی شبه آلزایمر جهت القای اختلال حافظه و یادگیری ایچاد شد. گروه تمرینی به مدت هشت هفته (پنج جلسه در هفته) روی تردمیل با افزایش تدریجی هم سرعت و هم مدت زمان دویدن به طور هفتگی تمرین کردند. پس از پایان دوره، عملکرد شناختی با آزمون ماز آبی موریس و سطوح سرمی IL-4 و IL-10 با روش ELISA ارزیابی شدند. از آزمون-های آماری شاپیروـ ویلک، آزمون لون، تحلیل واریانس یک طرفه و آزمون‌های تعقیبی استفاده شد.(p<0.05) نتایج نشان داد تمرین هوازی موجب افزایش معنی‌دار سطوح IL-4 و IL-10 در گروه آلزایمر تمرین‌دیده شد (p<0.05) و عملکرد شناختی موش های صحرایی نسبت به گروه آلزایمر بدون تمرین بهبود یافت .(p<0.001) تمرین هوازی با افزایش سیتوکین‌های ضدالتهابی و بهبود عملکرد شناختی می‌تواند به‌عنوان یک راهکار غیردارویی مؤثر در کاهش التهاب عصبی و محافظت از مغز در برابر تخریب‌های ناشی از آلزایمر مورد استفاده قرار گیرد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of 8 Weeks of Aerobic Exercise on Serum Levels of Anti-Inflammatory Cytokines IL-4 and IL-10 and Cognitive Function in Male Rats with Alzheimer's Disease

نویسندگان [English]

  • shiva Rajabi 1
  • Bahloul Ghorbanian 2
  • Simin Namvar Aghdash 3
1 M. Sc of Exercise Physiology, Faculty of Psychology and Education Science, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
2 Associate Professor of Exercise Physiology, Department of Exercise Sciences, Faculty of Psychology and Education Science, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
چکیده [English]

Alzheimer's disease is one of the most common neurodegenerative disorders, characterized by amyloid-beta accumulation, neuroinflammation, and cognitive decline. Neuroinflammation, mediated by the activation of microglia and the release of pro-inflammatory cytokines, plays a key role in disease progression. Aerobic exercise, as a non-pharmacological intervention, can effectively improve brain function by modulating immune responses and increasing anti-inflammatory cytokines. The aim of the present study was to investigate the effect of eight weeks of aerobic exercise on serum levels of Interleukin-4 (IL-4) and Interleukin-10 (IL-10) and cognitive function in a rat model of Alzheimer's disease induced by scopolamine. This study is the first to show that aerobic exercise can simultaneously increase two key anti-inflammatory cytokines, IL-4 and IL-10, thereby restoring immune balance in favor of an anti-inflammatory and neuroprotective environment in an Alzheimer's disease model. Methods: Thirty male Wistar rats were randomly assigned to three groups: healthy control, Alzheimer's, and Alzheimer's with aerobic exercise. In the Alzheimer's groups, an Alzheimer's-like model for inducing memory and learning impairment was created via intraperitoneal injection of scopolamine (3 mg per kg of body weight) for 14 days. The exercise group trained on a treadmill for eight weeks (five sessions per week), with weekly gradual increases in both speed and running duration. After the intervention, cognitive function was assessed using the Morris water maze test, and serum levels of IL-4 and IL-10 were measured by ELISA. Results: The results showed that aerobic exercise led to a significant increase in the levels of IL-4 and IL-10 in the trained Alzheimer's group (p<0.05), and the cognitive function of these animals improved compared to the non-trained Alzheimer's group (p<0.001). Conclusion: Aerobic exercise, by increasing anti-inflammatory cytokines and improving cognitive function, can be used as an effective non-pharmacological strategy to reduce neuroinflammation and protect the brain against Alzheimer's-related degeneration

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alzheimer’s disease
  • Aerobic exercise
  • Interleukin-4 (IL-4)
  • Interleukin-10 (IL-10)
  • Cognitive function