آثار شدت تمرينات تناوبي بر پروتئين‌هاي مرتبط با ديناميك ميتوكندري در قلب رت‌هاي نر مبتلا به انفاركتوس ميوكارد

The effects of the intensity of interval training on mitochondrial dynamics-related proteins in the heart of male rats with myocardial infarction

مقدمه و هدف: انفاركتوس ميوكارد (MI) شايع‌ترين نوع بيماري قلبي مي باشد. بر اساس مطالعات اخير، اختلال در عملكرد ميتوكندري در پيشرفت نارسايي‌هاي قلبي پذيرفته‌شده است. فعاليت ورزشي نقش محافظتي در برابر بيماري‌هاي قلبي عروقي دارد با اين حال نقش پروتئين­هاي درگير در دايناميك ميتوكندري در پاسخ به فعاليت ورزشي به ­خوبي مشخص نشده است. بنابراين، هدف پژوهش حاضر بررسي آثار شدت تمرينات تناوبي بر پروتئين‌هاي مرتبط با دايناميك ميتوكندري در قلب رت‌هاي نر مبتلا به انفاركتوس ميوكارد مي ­باشد. موارد و روش ها: پژوهش حاضر، تجربي با طرح پس‌آزمون با گروه كنترل در رتهاي ويستار 16 هفته ­اي بود. در اين مطالعه، پس از ايجاد MI با بستن شريان كرونري (LAD) و اطمينان از ايجاد MI توسط اكوكارديوگرافي، رت­هاي به گروه­هاي تمريني تناوبي با شدت بالا (HIIT)، متوسط (MIIT)، پايين (LIIT)، انفاركتوس ميوكارد بي­تمرين (MI-SED) و كنترل سالم (C) تقسيم شدند. 6 هفته پس از اجراي تمرينات ورزشي(5 جلسه در هفته، هر جلسه يك ساعت)، سطوح پروتئين­هاي MFN2، DRP1 و PGC-1α بافت قلب به روش وسترن بلات اندازه­ گيري و تحليل داده­ها با استفاده از آزمون ANOVA و تست تعقيبي بونفروني در سطح معني داري 0/05≥P انجام شد. يافته ­ها: نتايج تحليل داده ها نشان داد كه سطوح پروتئين هاي MFN2 و PGC-1α در گروه MI-SED نسبت به كنترل سالم كاهش و سطوح پروتئني DRP1 افزايش معني ­داري داشت (0/05≥P). همچنين، سطوح پروتئين­هاي MFN2 و PGC-1α تنها در گروه MIIT نسبت به گروه MI-SED افزايش معني داري داشت (0/05≥P) و بين ساير گروه­ها تفاوت معني دار وجود نداشت (0/05≥P). با اين­حال كاهش سطوح پروتئيني DRP1 در تمامي گروه­هاي تمريني نسبت به MI-SED معني ­داري بود (0/05≥P) ولي تفاوتي بين سه شدت مختلف تمرين وجود نداشت (0/05≥P). نتيجه­ گيري: تمرين تناوبي با شدت‌ متوسط (MIIT) منجر به بهبود پروتئين­هاي همجوشي و شكافت ميتوكندري در رت­هاي مبتلا به انفاركتوس ميوكارد مي ­شود. در حالي­كه تمرين تناوبي با شدت بالا و پايين (HIIT،LIIT) علي رغم كاهش معني دار DRP-1، منجر به نغييرات قابل توجهي در محتوي پروتئيني MFN2 و PGC-1α نشد.

Introduction and Purpose: Myocardial infarction (MI) is the most common type of heart disease. According to recent studies, mitochondrial dysfunction has been accepted in the development of heart failure. Exercise training plays a protective role against cardiovascular disease. However, the role of proteins involved in mitochondrial dynamics is not understood in response to exercise training. Therefore, the aim of the present study was to investigate the effects of the intensity of interval training on mitochondrial dynamic proteins in the heart of male rats with myocardial infarction. Materials and Methods: The present study was performed with experimental posttest design method with control group in 16 week wistar rats. In this study, after MI with ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD) and ensuring the creation of MI by echocardiography, rats were subjected to HIIT, MIIT and (LIIT training, Sham (MI-SED) and control (C). Six weeks after exercise, the levels of MFN2, DRP1 and PGC-1α proteins were measured by western blot . Results: data analysis showed that proteins level of MFN2 and PGC-1α decreased significantly in MI-SED group compared to healthy control and DRP1 protein levels increased significantly (P≤0.05). Also, MFN2 and PGC-1α proteins increased in MIIT compared with MI-SED and DRP1 protein levels decreased as well (P≤0.05). Discussion and conclusion: Moderate-intensity interval training (MIIT) leads to improved mitochondrial fusion and fusion proteins in rats with myocardial infarction. While high and low intensity interval training, despite increasing MFN2 and PGC-1α and reducing DRP1, failed to improve fusion and mitochondrial fission.