بهبود عملکرد عضله نعلی رت‌های نر نژاد ویستار از طریق افزایش پپتید وابسته به ژن کلسی‌تونین (CGRP) در طی یک دوره تمرینات توانبخشی تداومی با شدت متوسط

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دکترای فیزیولوژی ورزش، گروه تربیت بدنی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران

2 استادیار فیزیولوژی ورزش، گروه تربیت بدنی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران

3 دانشیار فیزیولوژی ورزش، گروه تربیت بدنی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

زمینه و هدف: کاهش فعالیت جسمانی افراد با ضعف عملکرد عصبی‌عضلانی برای اجرای فعالیت‌های روزانه همراه است. مطالعات آزمایشگاهی بر تاثیر پپتید مرتبط با ژن کلسی‌تونین (CGRP) بر فعالیت عصبی عضلانی دلالت دارد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر یک دوره تمرینات توانبخشی تداومی شدت متوسط (MCT) بر بیان ژن CGRP در عضلات اسکلتی رت‌های نر نژاد ویستار است.
روش بررسی: بدین منظور 12 سر موش نر نژاد ویستار با وزن 220-200 گرم، با چرخه خواب 12.12، دسترسی آزاد به غذا و آب و دمای محیطی 2±25 درجه سآنتیگراد، در 2 گروه تمرین و کنترل، به صورت تصادفی قرار گرفتند. گروه تمرین 6 هفته (هر هفته 5 جلسه) تمرین مداوم با شدت متوسط انجام دادند. شرایط گروه کنترل مشابه گروه تمرین بود، ولی تمرین ورزشی انجام نمی‌دادند. نهایتا 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، موش‌های صحرایی توسط روش استآندارد بیهوش، قربآنی و بافت عضله نعلی تمامی موش‌ها استخراج شد، سپس برای تعیین میزان بیان پروتئین CGRP از روش وسترن‌بلات استفاده شد. روش تحقیق تجربی و سطح معنی‌داری 0.05>p در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: یافته‌های آماری از خروجی آزمون تی مستقل برای مقادیر بیان پروتئین گیرنده CGRP نشان داد که اجرای شش هفته پروتکل تمرینی MCT سبب افزایش معنی‌داری در بیان پروتئینCGRP در گروه MCT در مقایسه با گروه کنترل شد (0.048 =p).
نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که پروتکل توانبخشی MCT سبب می شود که عملکرد عضلانی در هنگام فعالیت‌های استقامتی می تواند از طریق افزایش در بیان پروتئین CGRP، بهبودی یابد.

کلیدواژه‌ها


Amara, S. G., Jonas, V., Rosenfeld, M. G., Ong, E. S., & Evans, R. M. (1982). “Alternative RNA processing in calcitonin gene expression generates mRNAs encoding different polypeptide products”. Nature, 298(5871), 240-244. doi:10.1038/298240a0
Ashina, H., Iljazi, A., Al-Khazali, H. M., Christensen, C. E., Amin, F. M., Ashina, M., & Schytz, H. W. (2020). “Hypersensitivity to Calcitonin GeneRelated Peptide in Post-Traumatic Headache”. Ann Neurol, 88(6), 1220-1228. doi:10.1002/ana.25915
Aveseh, M., Koushki Jahromi, M., Nemati, J., & Esmaieli Mahani, S. (2019). “Acute and Chronic Effects of Endurance Training on CGRP Gene Expression in the Brain, CSF, and Serum of Male Wistar Rats”. Sport Physiology, 11(41), 137-152 doi:10.22089/spj.2017.4486.1602. (In Persian)
Carmine Belin, A., Ran, C., & Edvinsson, L. (2020). “Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) and Cluster Headache”. Brain sciences, 10(1), 30. doi:10.3390/brainsci10010030
Chae, C. H., Jung, S. L., An, S. H., Jung, C. K., Nam, S. N., & Kim, H. T. (2011). “Treadmill exercise suppresses muscle cell apoptosis by increasing nerve growth factor levels and stimulating pphosphatidylinositol 3-kinase activation in the soleus of diabetic rats”. J Physiol Biochem, 67(2), 235-241. doi: 10.1007/s13105-010-0068-9
Cottrell, G. S. (2019). “CGRP Receptor Signalling Pathways”. Handb Exp Pharmacol, 255, 37-64. doi:10.1007/164_2018_130
Darabaneanu, S., Overath, C., Rubin, D., Lüthje, S., Sye, W., Niederberger, U., ... Weisser, B. (2011). “Aerobic Exercise as a Therapy Option for Migraine: A Pilot Study”. Int J Sports Med, 32, 455- 460. doi:10.1055/s-0030-1269928
Deschenes, M. R., Tufts, H. L., Oh, J., Li, S., Noronha, A. L., & Adan, M. A. (2020). “Effects of exercise training on neuromuscular junctions and their active zones in young and aged muscles”. Neurobiol Aging, 95, 1-8. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2020.07.001
Eftekhari, S., Salvatore, C. A., Johansson, S., Chen, T. B., Zeng, Z., & Edvinsson, L. (2015). “Localization of CGRP, CGRP receptor, PACAP and glutamate in trigeminal ganglion. Relation to the blood-brain barrier”. Brain Res, 1600, 93-109. doi:10.1016/j.brainres.2014.11.031
Emson, P. C., & Zaidi, M. (1989). “Further evidence for the origin of circulating calcitonin gene-related peptide in the rat”. The Journal of physiology, 412, 297-308. doi:10.1113/jphysiol.1989.sp017616
Forsgren, S., Bergh, A., Carlsson, E., & Thornell, L. E. (1993). “Calcitonin gene-related peptide expression at endplates of different fibre types in muscles in rat hind limbs”. Cell Tissue Res, 274(3), 439-446. doi:10.1007/bf00314540
Gharakhanlou, R., Parnow, A., Hedayati, M., Mahdian, R., & Rajabi, S. (2009). “Effects of Endurance and Resistance training on Calcitonin Gene-Related Peptide Content in Slow and Fast Twitch Rat Muscles”. Iranian Journal of Endocrinology & Metabolism, 11, 307-313. (In Persian)
Gorzi, A., Jazaei, R., Rahmani, A., & Bahari, A. (2020). “The effects of different rest interval durations between resistance exercise sets on gene expression of CGRP and IGF-1 of muscle in male wistar rats”. Research in Sport Medicine Technology, 9(18 #g001105). (In Persian)
Homonko, D. A., & Theriault, E. (1997). “Calcitonin gene-related peptide is increased in hindlimb motoneurons after exercise”. Int J Sports Med, 18(7), 503-509. doi:10.1055/s-2007-972672
Homonko, D. A., & Theriault, E. (2000). “Downhill running preferentially increases CGRP in fast glycolytic muscle fibers”. J Appl Physiol (1985), 89(5), 1928-1936. doi:10.1152/jappl.2000.89.5.1928
Jonhagen, S., Ackermann, P., Saartok, T., & Renstrom, P. A. (2006). “Calcitonin gene related peptide and neuropeptide Y in skeletal muscle after eccentric exercise: a microdialysis study”. Br J Sports Med, 40(3), 264-267; discussion 264-267. doi: 10.1136/bjsm.2005.022731
Khorshidvand, M., Gharakhanlou, R., & Hassan Sajedi, R. (2019). “The Effect of Moderate Continuous Training on TRPV1 Protein Expression in Slow-Contraction Muscles of Wistar Rats”. SPORT BIOSCIENCES (HARAKAT), 11(1 #b00971). (In Persian)
Iyengar, S., Johnson, K. W., Ossipov, M. H., & Aurora, S. K. (2019). “CGRP and the Trigeminal System in Migraine”. Headache, 59(5), 659-681. doi:10.1111/head.13529
Iyengar, S., Ossipov, M. H., & Johnson, K. W. (2017). “The role of calcitonin gene-related peptide in peripheral and central pain mechanisms including migraine”. Pain, 158(4), 543-559. doi: 10.1097/j.pain.0000000000000831
Leira, Y., Ameijeira, P., Domínguez, C., López-Arias, E., Ávila-Gómez, P., Pérez-Mato, M., ... Blanco, J. (2020). “Severe periodontitis is linked with increased peripheral levels of sTWEAK and PTX3 in chronic migraineurs”. Clin Oral Investig, 24(2), 597-606. doi:10.1007/s00784-019-02950-9
Parnow, A., Eslami, R., & Gharakhanlou, R. (2012). “Effects of Physical Activity on Calcitonin GeneRelated Peptide Content at Trigeminal Ganglion Nerve in Wistar Rats”. J Mazand Univ Med Sci, 22, 25-31. (In Persian)
Parnow, A., Gharakhanlou, R., Gorginkaraji, Z., Rajabi, S., Eslami, R., Hedayati, M., & Mahdian, R. (2012). “Effects of endurance and resistance training on calcitonin gene-related Peptide and acetylcholine receptor at slow and fast twitch skeletal muscles and sciatic nerve in male Wistar rats”. Int J Pept, 2012, 962651. (In Persian) doi:10.1155/2012/962651
Recober, A., Kuburas, A., Zhang, Z., Wemmie, J. A., Anderson, M. G., & Russo, A. F. (2009). “Role of calcitonin gene-related peptide in light-aversive behavior: implications for migraine”. J Neurosci, 29(27), 8798-8804. doi:10.1523/jneurosci.1727- 09.2009
Sakaguchi, M., Inaishi, Y., Kashihara, Y., & Kuno, M. (1991). “Release of calcitonin gene-related peptide from nerve terminals in rat skeletal muscle”. The Journal of physiology, 434, 257-270. doi:10.1113/jphysiol.1991.sp018468
Umoh, N. A., Walker, R. K., Millis, R. M., AlRubaiee, M., Gangula, P. R., & Haddad, G. E. (2014). “Calcitonin Gene-Related Peptide Regulates Cardiomyocyte Survival through Regulation of Oxidative Stress by PI3K/Akt and MAPK Signaling Pathways”. Ann Clin Exp Hypertens, 2(1), 1007.
Varkey, E., Cider, A., Carlsson, J., & Linde, M. (2011). “Exercise as migraine prophylaxis: a randomized study using relaxation and topiramate as controls”. Cephalalgia, 31(14), 1428-1438. doi:10.1177/0333102411419681
Vega, A., & Avila, G. (2010). “CGRP, a Vasodilator Neuropeptide that Stimulates Neuromuscular Transmission and EC Coupling”. Current vascular pharmacology, 8, 394-403. doi:10.2174/157016110791112287
Viru, A. (2017). Adaptation in Sports Training. London Routledge.
Wang, X., & Fiscus, R. R. (1997). “Lactic acid potentiates bradykinin- and low-pH-induced release of CGRP from rat spinal cord slices”. Am J Physiol, 273 (1 Pt 1), E92-98. doi:10.1152/ajpendo.1997.273.1.E92
Wattiez, A. S., Sowers, L. P., & Russo, A. F. (2020). “Calcitonin gene-related peptide (CGRP): role in migraine pathophysiology and therapeutic targeting”. Expert Opin Ther Targets, 24(2), 91-100. doi:10.1080/14728222.2020.1724285
Zhu, J., Pedersen, M. D., Ahmed, L. S., Abdolalizadeh, B., Grell, A. S., Berg, J. O., . . . Hansen, P. R. (2020). “Fluorescent Analogues of Human α- Calcitonin Gene-Related Peptide with Potent Vasodilator Activity”. Int J Mol Sci, 21(4). doi:10.3390/ijms21041343
­