اﺛﺮ ورزش اﺳﺘﻘﺎﻣﺘﯽ ﮐﻮﺗﺎهﻣﺪت ﺑﺮ ﺑﯿﺎن ژنﻫﺎي PINK-1, Parkin و PGC-1α در ﻗﻠﺐ ﻣﻮشﻫﺎي ﺣﺴﺎسﺷﺪه ﺑﻪ ﻧﯿﮑﻮﺗﯿﻦ

The effect of short endurance training on the expression level of PINK-1, Parkin and PGC-1α in the heart of nicotine-sensitized rats

نيكوتين در قلب بيان ژن­هاي مختلفي را تحت تاثير قرار مي­دهد. پروتئين PINK-1 (PTEN-induced kinase 1) تنظيم­كننده اصلي ميتوفاژي سلولي است. از طرف ديگر، Parkin پروتئيني است كه در روند يوبيكيتيناسيون نقشي اساسي دارد و باعث القاي مسيرهاي نجات سلولي مي­گردد. همچنين، PGC-1α (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha) تنظيم­كننده اصلي بيوژنز ميتوكندري است. از سوي ديگر، ورزش اثرات مثبت فيزيولوژيك بسياري بر بيماراني دارد كه از نارسايي قلبي رنج مي­برند. بنابراين هدف از اين پژوهش تاثير تمرين ورزش كوتاه مدت استقامتي بر بيان ژن­هاي Parkin، PINK-1 و PGC-1α در قلب موش­هاي حساس­شده به نيكوتين بود. روش بررسي: در اين پژوهش از موش­هاي نر نژاد ويستار، با وزن تقريبي 180 تا 200 گرم استفاده شد. حيوان­ها نيكوتين را در مقدار 0/21 ميلي­گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن موش به صورت درون صفاقي دريافت كردند. براي بررسي بيان ژن­هاي مورد مطالعه، در هر گروه بررسي بافت­ها با تكنيكPCR Real Time انجام شد.  يافته ­ها: نتايج نشان داد كه نيكوتين بيان ژن PGC-1αرا كاهش داد P<0/05 ( وو بر ديگر ژن­ها تاثيري نداشت P<0/05 ( وهمچنين، ورزش كوتاه مدت استقامتي بيان تمام ژن­ها را تا حدي كم افزايش داد كه از نظر آماري معني­دار نبود P<0/05 ( و نتيجه­ گيري: به ­نظر مي­رسد ورزش كوتاه مدت استقامتي مي­تواند تاثيرات پرو-آپوپتوتيك و تحريك ­كننده­ي استرس اكسيداتيو ناشي از نيكوتين را كاهش دهد. علاوه بر اين، تمرين ورزشي طولاني­ مدت احتمالا بتواند بر ژن­هاي موثر بر ميتوفاژي تاثيري معني­ دار و مثبت بگذارد.

Nicotine alters the expression of various genes in the heart. PINK-1(PTEN-induced kinase1) is the major regulator of cellular mitophagy. Moreover, Parkin is a protein that plays a key role in the process of ubiquitination. Also, PGC-1ὰ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha) is the main regulator of mitochondrial biogenesis. On the other hand, exercise has many positive physiological effects on patients suffering from heart failure. In this study, we aimed to investigate the effect of short endurance training on the expression of parkin, PINK1 and PGC- 1ὰ genes in the heart of nicotine-sensitive rats. Materials and methods: in this study, male Wistar rats weighing approximately 180 to 200 gr were used. The animals received nicotine at dose of 0.21 mg/kg intraperitoneally. Real time PCR technique was used to evaluate the expression of genes. Results: The results showed that nicotine decreased the expression of PGC-1ὰ gene (p<0.05) and had no effect on other genes (p>0.05). Short-term endurance training slightly increased the expression of all genes that was not statistically significant. Conclusion: It seems that short-term exercise can reduce the pro–apoptotic and stimulant effects of oxidative stress induced by nicotine. In addition, long-term exercise may potentially induce a significant positive effect on mitophagy-related genes.