اثر شش هفته تمرين استقامتي بر بيان ژن فاكتور نوروتروفيك مشتق از مغز (BDNF) در بخش حركتي نخاع موش هاي صحرايي داراي نروپاتي ديابتي

Effect of 6-Week Endurance Training on BDNF Expression in Motor Root of Spinal Cord in Rats with Diabetic Neuropathy

سابقه و هدف: علت شناسي نروپاتي ديابتي نامعلوم است. با اين حال، تجمع توليدات نهايي گليكيشن، اختلال در عملكرد عروقي، فشار اكسيداتيو و تغيير در حمايت نروتروفيكي به عنوان فاكتورهاي مهم در پيدايش اين بيماري مورد توجه هستند. بنابراين، هدف از مطالعه حاضر بررسي اثر شش هفته تمرين استقامتي بر بيان ژن BDNF در ريشه‌هاي حركتي عصب سياتيك موش هاي صحرايي داراي نروپاتي ديابتي است. مواد و روش‌ها: 28 سر موش صحرايي از نژاد ويستار با ميانگين توده بدني 11/2±271 گرم به طور تصادفي در چهار گروه ديابت كنترل، ديابت تمرين، سالم كنترل و سالم تمرين قرار گرفتند. جهت القا نروپاتي ديابتي، پس از 12 ساعت ناشتايي، از روش تزريق درون صفاقي محلول STZ (mg/kg45) استفاده گرديد. دو هفته پس از تزريق STZ پروتكل تمرين استقامتي با شدت متوسط به مدت شش هفته انجام گرديد و 24 ساعت پس از آخرين جلسه تمريني بافت برداري انجام شد. بيان ژن BDNF با استفاده از تكنيك Real time-PCR مورد ارزيابي قرار گرفت. براي تجزيه و تحليل داده ها از آزمون تحليل واريانس دوطرفه و آزمون تعقيبي LSD استفاده گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ديابت باعث كاهش معني‌دار در بيان ژن BDNF در بخش حركتي ريشه‌هاي عصب سياتيك گرديد (0/05=p). با اين حال، شش هفته تمرين استقامتي توانست اين كاهش بيان BDNFناشي از ديابت را تا حدودي جبران كند (0/05=p)، اما نتوانست آن را به سطح گروه كنترل بازگرداند. بين گروه كنترل سالم و تمرين ديابتي اختلاف معني‌داري وجود داشت (0/01=p). استنتاج: تحقيق حاضر نشان داد كه ديابت مي‌تواند باعث كاهش بيانBDNF در ريشه‌هاي حركتي عصب سياتيك گردد كه تا حدودي با تمرين استقامتي قابل جبران است. در مجموع، نتايج اين تحقيق مي‌تواند نقطه روشني بر اثبات فرضيه كاهش حمايت نروتروفيكي در نروپاتي ديابت باشد.

Background and purpose: Etiology of diabetic neuropathy is unclear, however, the accumulation of final products of glycation, vascular dysfunction, oxidative stress, and changes in neurotrophic support are considered as important factors in the genesis of this disease. The aim of this study was to investigate the effect of a 6-week endurance training program on gene expression of Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) in the Sciatic nerve motor roots of rats with diabetic neuropathy. Materials and methods: Twenty eight adult male Wistar rats in the body mass range of 271±11.2 gr, were randomly assigned into four groups: diabetic control, diabetic training, healthy control, and healthy training. For inducing diabetic neuropathy, Streptozotocin (45 mg/kg, ip body wt.) was injected after twelve hours of food deprivation. Two weeks later, the endurance training protocol was performed for six weeks and 24hr after the last training session, the rats were sacrificed and spinal cords were processed for histological examination. Real-Time PCR was used for BDNF expression. For data Analysis, two-way ANOVA and LSD post hoc test were applied. Results: Data indicate that diabetes decreased BDNF expression in Sciatic nerve motor roots (P=0.05). However, 6 weeks of endurance training could partly compensate the BDNF expression decrease induced by diabetic neuropathy (P=0.05). However, this intervention could not return the BDNF expression level to that of the healthy control group (P=0.01). Conclusion: This study showed that diabetes can decrease BDNF expression in Sciatic nerve motor roots. But this decrease could somewhat be improved by endurance training. Our study supports the hypothesis that neurotrophic support decreases in diabetic neuropathy.