تاثير تمرين هوازي بر پروتئين هاي يكپارچگي سيناپسي در هيپوكامپ و قشر پيش پيشاني موش هاي مبتلا به ديابت نوع دو

Effect of Aerobic Training on Synaptic Integrity Proteins in Hippocampus and Prefrontal Cortex of Type II Diabetic Rats

با توجه به مطالعات قبلي، ديابت با اختلال عملكرد شناختي، شكل پذيري سيناپسي، سيناپتوژنز و نوروژنز در مغز همراه است. شواهد نشان مي‌دهد كه فعاليت ورزشي باعث بهبود عملكرد شناختي و جلوگيري از تغييرات زيانبار در مسيرهاي سيگنالينگ مرتبط با ديابت مي‌شود. هدف از مطالعه حاضر، بررسي تأثير تمرين هوازي بر روي تردميل (ATET) بر پروتئين‌هاي سيناپسي در قشر پيش پيشاني و هيپوكامپ موش‌هاي صحرايي دچار ديابت القا شده توسط استرپتوزوتوسين (STZ) بود. روش‌ كار: در اين مطالعه از 20 سر موش صحرايي بالغ نر نژاد ويستار حدودا 3 ماهه با وزن 25 ± 250 گرم استفاده شد. ديابت القايي به وسيله رژيم غذايي پرچرب (HFD) به مدت 4 هفته و دوز پايين STZ (35 ميلي‌گرم/ كيلوگرم به صورت تزريق درون صفاقي) ايجاد شد. سپس حيوانات ديابتي به دو گروه 10 تايي تقسيم شدند: گروه كنترل (C) و گروه تمرين هوازي (E). برنامه تمريني در هفته اول با سرعت 13 متر در دقيقه، 25 دقيقه در روز، به مدت 5 روز در هفته و با شيب صفر درجه شروع و به تدريج در هفته هشتم به سرعت 27 متر بر دقيقه به مدت 60 دقيقه در روز افزايش يافت. براي مقايسه گروه‌ها از آزمون تي مستقل در سطح معني‌داري 05/0P< استفاده شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ATET بيان پروتئين SNAP-25 و PSD 95 را در هيپوكامپ و قشر پيش پيشاني نسبت به گروه C افزايش داد. با اين حال، اختلاف معني‌داري بين ميزان سيناپتوفيزين هيپوكامپ و قشر پيش پيشاني در گروه‌هاي E و C وجود نداشت. نتيجه‌گيري: يافته‌هاي اين تحقيق نشان دادند تمرين هوازي بر روي تردميل مي‌تواند اثرات زيانبار ديابت را كاهش داده و بيان پروتئين‌هاي پيش و پس سيناپسي مرتبط با يكپارچگي سيناپسي را افزايش دهد.

Background: Diabetes affects cognitive function, synaptic plasticity, synaptogenesis, and neurogenesis in the brain. The exercise improves cognitive function and prevents deleterious alterations in signaling pathways associated with diabetes. The aim of the present study was to evaluate the effects of aerobic treadmill exercise training (ATET) on synaptic proteins in the prefrontal cortex and hippocampus of streptozotocin (STZ)-induced diabetes in rats. Methods: Twenty healthy adult male Wistar rats approximately 3-month old, weighing 250 ± 25gr were used in this study. Experimental diabetes was induced by high-fat diet (HFD) for 4 weeks and a low dose of STZ (35 mg/kg, intraperitoneally). Then diabetic animals were divided into two groups (n=10 per each group): control group (C) and aerobic training group (E). The exercise program was treadmill running at 13 m/min, 25 min/day, for 5 days/week at 0˚ slope for the first week, with a gradual increase to 27 m/min for 60 min/day in the week 8. Results: The ATET significantly increased protein expression of SNAP-25 and PSD-95 in the hippocampus and prefrontal cortex as compared to C group. However, there was no significant difference between synaptophysin levels of the hippocampus and prefrontal cortex in E and C groups. Conclusion: The aerobic treadmill exercise program can attenuate the deleterious effects of diabetes and increased the expression of pre and post-synaptic plasticity associated proteins.