|
بیان ژن‌های میواستاتین و فول‌استاتین موش‌های صحرایی مبتلا به هیپوتیروئیدی متعاقب یک دوره تمرین با شدت متوسط
|
بهنام شمسی    ، عباس صارمی* ، محمد ملکی پویا |
| گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه اراک، اراک، ایران ، a-saremi@araku.ac.ir |
|
| واژه‌های کلیدی: هیپوتیروئیدی، تمرین استقامتی، میواستاتین، فول‌استاتین |
|
|
متن کامل [PDF 1746 kb]
(52 دریافت)
| چکیده (HTML) (160 مشاهده)
|
نوع مطالعه: تحقیقی |
موضوع مقاله:
طب رزم
دریافت: 1403/9/10 | ویرایش نهایی: 1404/7/7 | پذیرش: 1404/1/30 | انتشار: 1404/4/1
|
|
|
|
|
|
|
متن کامل فارسی: (13 مشاهده) |
|
مقدمه
هیپوتیروئیدی از مهمترین اختلالات شایع غدد درون‌ریز است. در این بیماری سطوح هورمون تیروئید کاهش می‌یابد و عواملی مانند تیروئیدیت خود ایمنی، کمبود ید، جراحی یا درمان با ید رادیویی در شیوع آن می‌تواند تأثیر‌گذار باشد [1]. بیش از 30% از جمعیت جهان در مناطقی با کمبود ید مواجهه هستند. به‌ویژه در شمال و شرق آسیا، در معرض خطر ابتلا به کم‌کاری تیروئید بیشتری نسبت به‌دیگر نواحی به‌دلیل کمبود ید قرار دارند [1]. در مطالعات مختلف شیوع هیپوتیروئیدی تحت بالینی را بین 10 تا40% گزارش می‌کنند و این اختلاف در شیوع وابسته به نژاد، جغرافیای محل زندگی، جنسیت (در زنان)، سن (در افراد مسن) و رنگ پوست (در افراد سفید) هستند [2].
کم‌کاری خفیف غده تیروئید زمانی مطرح است که هورمون تیروکسین در حد طبیعی باشد. اما هورمون محرک تیروئید (TSH) بالاتر از حد طبیعی و کمتر از 10 میلی‌واحد/لیتر ترشح شود [3]. از سوی دیگر اکثر محققین به این باور هستند که بالا بودن TSH با اضافه وزن و بیماری چاقی در ارتباط است. چاقی منشاء بسیاری از بیماری‌ها از قبیل فشار خون، آترواسکلروز، دیابت نوع دو، انواع خاصی از سرطان، اختلالات گوارشی و تنفسی است [4]. از طرفی بین هورمون تیروئید و مقادیر TSH و ساختار عضلانی نیز ارتباط مستقیمی وجود دارد. هورمون‌های تیروئید تنظیم کننده‌های حیاتی متابولیسم عضلانی در شرایط سلامت و بیماری بوده و همزمان به‌عنوان آنابولیک و کاتابولیک قدرتمند عمل می‌کنند. همچنین این هورمون‌ها نقش حیاتی در نگهداری توده عضلانی به همراه داشته و اختلالات آن علت اصلی طیف گسترده‌ای از پاتولوژی عضلانی در سطح جهان با عنوان میوپاتی است. از طرفی هیپوتیروئیدی به‌دلیل تغییر تعادل بین سنتز و تجزیه پروتئین عضلانی بر فیزیولوژی عضله تأثیر منفی گذاشته و منجر به ضعف و خستگی عضلانی می‌شود [5].
هیپوتیروئیدی تحت بالینی به‌عنوان یک عامل ریسک برای بروز عوارض کم‌کاری تیروئید آشکار محسوب می‌شود. با توجه به اینکه تیروئید روی تمام جنبه‌های متابولیسم اثر می‌گذارند. درمان این افراد قبل از مشاهده علایم بالینی در الویت درمانی است [6]. از رویکردهای مهم هورمون‌های تیروئید تنظیم مثبت رشد عضلات است. اما از سوی دیگر در طول کم‌کاری و پرکاری تیروئید، اثر کاتابولیک عمیقی بر عضلات اسکلتی ایجاد می‌گردد. آتروفی عضلانی مرتبط با پرکاری تیروئید نتیجه افزایش سرعت تجزیه پروتئین بیش از افزایش سنتز آن است. در مقابل، کم‌کاری تیروئید با کاهش سنتز پروتئین و افزایش تجزیه پروتئین باعث آتروفی عضلانی می‌گردد [7]. از آنجایی که ناحیه پروموتر میواستاتین[2] حاوی چندین عامل احتمالی پاسخ هورمون تیروئید است. این فرض وجود دارد که هورمون‌های تیروئیدی بر بیان ژن میواستاتین و فول‌استاتین[3] اثر گذار باشند [8].
ژن میواستاتین با نام فاکتور رشد و تمایز (GDF-8) شناخته شده است. میواستاتین عضوی از خانواده TGF-β است کــه توسط سلول‌های میوسیت تولید و آزاد می‌شود. سپس وارد سلول‌های عضلانی و خون در بدن شده و از رشد عضلات جلوگیری می‌کند [9]. در بیماران با کم‌کاری تیروئید مقادیر ژن میواستاتین افزایش می‌یابد [10]. میواستاتین، در کنترل تشکیل تارهای عضلات نقش مهمی دارد و با مهار تکثیر میوبلاسـت‌ها، از رشد، هیپرتروفی و هیپرپلازی تارها جلوگیری می‌کند. این نشانگر در دوره‌های بی‌تمرینی در عضلات اسکلتی افزایش یافته و با مهــار ایــن پروتئیــن، قــدرت و تــوده عضلانی افزایش پیدا می‌کند [11]. از مهارکننده‌های مهمی که بیان میواستاتین را تحت تأثیر قرار می‌دهد فول‌استاتین است [12]. فول‌استاتین به‌عنوان یک نشانگر دیگر در بررسی فوق مورد اندازه‌گیری قرار گرفته است. این ژن یک پروتئین پلاسمای گلیکوزیله و عضوی از خانواده TGF-β است در بافت‌های مختلفی مانند ماهیچه‌های اسکلتی، جفت، تخمدان و بیضه ترشح می‌شود [13]. این پروتئین به‌عنوان آنتاگونیست میواستاتین عمل می‌کند و افزایش بیان آن موجب افزایش حجم و قدرت عضله می‌شود [14].
علاوه بر درمان‌های پزشکی به شیوه دارویی در این‌گونه از بیماران روش‌های متفات دیگری در طب مکمل در مواجهه با عوارض تیروئیدی وجود دارد. از جمله رویکردهای درمانی غیردارویی بیماران فوق حتی پس از ابتلا به این بیماری می‌توان به فعالیت بدنی به‌عنوان یک عنصر توانبخشی اشاره نمود. انجام تمرینات هوازی منظم به‌عنوان یک برنامه درمانی به‌ویژه در درمان بیماری‌های مانند آن مورد بحث است. در همین راستا اسد و همکاران نشان دادند مقدار میواستاتین در گروه تجربی در مقایسه با گروه کنترل، متعاقب برنامه تمرین بدنی کاهش معنی‌داری داشـته است [15]. اما در پژوهش دیگر نتایج نشان داد که غلظت میواستاتین و فول‌استاتین بیـن سـه گروه تمرینی تفاوت معنی‌داری به همراه نداشت [16]. همچنین باقری و همکاران در بررسی تأثیر تمرینات ورزشی بر سطوح میواستاتین و فول‌استاتین، نشان دادند کـه میـزان ایـن دو شـاخص در تمرینات متفاوت، تغییـر معنـی‌داری نشان نداد [17]. با توجه به نتایج پژوهش‌های فوق و اهمیت توجه به سبک زندگی فعال در راستای کاهش خطر بیماری‌های قلبی، مقاومت به انسولین و تجزیه پروتئین نتایج این مطالعه از ضرورت خاصی برخوردار است. بنابراین درک جامع از گردش پروتئین ماهیچه اسکلتی وابسته به هورمون‌های تیروئید ممکن است در اصلاح ضعف فیزیکی و تسهیل سنتز نشانگرهای مرتبط برای این بیماران مفید باشد. از این‌رو پژوهش حاضر با هدف تعیین تغییرات بیان ژن میواستاتین و فول‌استاتین متعاقب یک دوره تمرینات با شدت متوسط[6] بر موش‌های صحرایی مبتلا به هیپوتیروئیدی انجام شد.
روش بررسی
در این پژوهش تجربی کنترل شده با گروه شاهد از 21 سر موش صحرایی نر ویستار 8 هفته‌ای با میانگین وزنی 15±210 گرم که از انستیتو پاستور خریداری شده بود، استفاده گردید. این حیوانات در قفس‌های پلی‌کربنات شفاف و در شرایط کنترل شده با دمای 2±22 درجه سانتی‌گراد، رطوبت 5±50% و چرخه روشنایی-تاریکی 12:12 ساعت با دسترسی آزاد به آب و غذای ویژه موش‌های صحرایی نگهداری شدند. پس از انتقال حیوانات به محیط پژوهش به مدت یک هفته، در شرایط جدید نگهداری شدند و بعد از سازگاری با محیط آزمایشگاه به‌طور تصادفی به سه گروه هفت‌تایی سالم، کنترل (+هیپوتیروئیدی) و تمرین (+هیپوتیروئیدی) تقسیم شدند.
در این پژوهش هیپوتیروئیدی از طریق تزریق داخل صفاقی پودر متی‌مازول (MMI شرکت ایران هورمون) با دوز شش میلی‌گرم/کیلوگرم وزن بدن حل شده در سالین به مدت 10 روز سبب القا کم‌کاری تیروئیدی شد [18]. متی‌مازول از خانواده داروهای آنتی‌تیروئیدی، کلاس تیونامیدها است و برای کنترل و درمان هیپرتیروئیدیسم به‌کار می‌رود. متی‌مازول، سنتز هورمون‌های تیروئیدی را در غده تیروئید مهار و از تشکیل هورمون‌های آن از یدورها و تیروزین جلوگیری می‌کند. بخشی از مکانیسم عمل این دارو، مهار آنزیم تیروئید پراکسیداز است که برای یددار شدن تیروزین، ضروری است و بخشی دیگر جلوگیری از مزدوج شدن دو تیروزین یددار برای تشکیل تری‌یدوتیرونین است [19].
مرحله آشناسازی موش‌های صحرایی با تردمیل در هفته دوم، به مدت یک هفته، هفته‌ای پنج روز، هر روز به مدت 10 دقیقه و با سرعت 10 متر/دقیقه انجام شد. موش‌های صحرایی برای دویدن از طریق صدا و تحریک شرطی‌سازی شدند تا از نزدیک شدن، استراحت و برخورد با بخش شوک الکتریکی در بخش انتهای دستگاه خودداری کنند [20، 21]. پس از سازگاری، القاء هیپوتیروئیدی و آشناسازی با تردمیل، تمرین ابتدا به‌مدت پنج دقیقه و با سرعت 10 متر/دقیقه و با شیب صفر درجه شروع شد. تمرین استقامتی روی نوارگردان برای شش هفته، پنج روز/هفته، هر جلسه به مدت 20 تا 40 دقیقه و با سرعت 10 تا 20 متر/دقیقه همانند جدول 1 انجام شد. در پایان جلسه تمرینی مدت پنج دقیقه و با سرعت 10 متر/دقیقه عمل سرد کردن برای موش‌ها انجام گرفت [22].
جهت استخراج بافت گروه‌ها دو روز پس از پایان پروتکل تمرین و تحریک با ترکیبی از کتامین (75 میلی‌گرم/کیلوگرم) و زایلازین (10 میلی‌گرم/کیلوگرم) به روش درون صفاقی بی‌هوش و کشته شدند. نمونه بافت تحقیقی از بافت عضلانی پشت ساق موش‌های صحرایی برداشته و با استفاده از محلول بافر فسفات سالین شستشو شد. سپس بلافاصله در ازت مایع منجمد گردید و تا زمان استخراج RNA به فریزر با دمای منفی80 درجه سانتی‌گراد انتقال داده شد. در ادامه برای استخراج RNA و ارزیابی ملکولی ابتدا بافت‌ها از فریزر خارج و کوبیده شد. به پودر ناشی از بافت هموژن 700 میکرولیتر بافر محلول و 3.5 میکرولیتر محلول بتامرکاپتواتانول (β-ME مرک آلمان) اضافه و نمونه‌ها برای یک دقیقه ورتکس شدند. در ادامه به نمونه‌ها 200 میکرولیتر کلروفرم (TCM مرک آلمان) اضافه گردید و 30 ثانیه ورتکس مجدد انجام شد. سپس میکروتیوب‌های حاوی ترکیبات فوق برای 3 دقیقه در دمای اتاق انکوبه و در سانتریفوژ (سیگما آمریکا) برای10 دقیقه با 11 هزار دور/ دقیقه قرارداده شد. در ادامه 400 میکرولیتر از فاز رویی محلول به یک میکروتیوب جدید انتقال داده و با 400 میکرولیتر اتانول مطلق (EA مرک آلمان) میکس گردید و مجدد سانتریفوژ انجام شد. پس از خروج محلول داخلی کلکتور، عمل واشینگ برای دو بار تکرار گردید و سانتریفوژ شد. ستون استخراج شده به یک میکروتیوب جدید انتقال و با محلول 50 میکرولیتر ایلوشن بافر (BS سیگما الدریچ آلمان) ترکیب گردید. محلول حاصل سانتریفوژ شده و سپس RNA استخراج و در یخچال برای مراحل دیگر نگهداری شد. در نهایت استخراج cDNA مطابق پروتکل شرکت سازنده به‌ازای استخراج هر RNA یک میکروتیوب جدید صورت پذیرفت. بر حسب میکروتیوب‌های حاوی RNA معادل یک نانوگرم ترکیب بافر 10 میکرولیتر و دو میکرولیتر آنزیم اضافه گردید تا حجم نهایی با افزودن آب دپس به 20 میکرولیتر افزایش یابد. سپس میکروتیوب‌های حاوی ترکیبات فوق به مدت زمان 10 دقیقه در 25 درجه سانتی‌گراد، 60 دقیقه در 47 درجه سانتی‌گراد و در نهایت پنج دقیقه در 85 درجه سانتی‌گراد انکوبه شد. در انتها نمونه‌ها با استفاده از دستگاه نانودراپ (سونی 2048) از نظر کمّی و کیفی بررسی و همچنین کیفیت DNA نمونه‌ها نیز بر روی ژل الکتروفورز بارگیری و مورد بررسی قرار گرفت. در پایان کار واکنش زنجیره پلی‌مراز PCR با استفاده از دستگاه لایوتکنولوژی آمریکا و مواد اولیه شرکت کیاژن در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اراک انجام گردید. در همین راستا مقدار 6.5 میکرولیتر آب دپس، 10 میکرولیتر مسترمیکس، 0.5 میکرولیتر روکس، دو میکرولیتر پرایمر پیش‌رو و معکوس با یک میکرولیتر cDNA ترکیب گردید تا یک محلول 20 میکرولیتری تشکیل گردد. این ترکیب در دستگاه real-time با دما و سیکل‌های متفاوت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. توالی پرایمرها نیز از پایگاه داده‌های مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI)[9] تهیه و سپس طراحی پرایمرهای هر دو ژن با استفاده از برنامه پرایمر مورد بررسی قرار گرفت که در جدول 2 آمده است.
ملاحظات اخلاقی
در کلیه مراحل مختلف پژوهش ضمن رعایت مسائل اخلاقی سعی شد از هر گونه آزار جسمی و روش‌های غیرضروری اجتناب شود.
تجزیه و تحلیل آماری
بیان کمّی نتایج ژن‌ها با روش 2^(-ΔΔCt) انجام شد و توزیع نرمال آنها با آزمون شاپیرو-ویلک بررسی شد. مقایسه میانگین بین گروه‌ها، با آنالیز تحلیل واریانس (آنووآ) یک‌طرفه و تعقیبی توکی انجام شد. تجزیه و تحلیل‌های آماری با استفاده از نرم‌افزار آماری گراف‌پد (نسخه 6) در سطح معنی‌داری 0.05p< و سطح اطمینان 95% انجام شد.
یافته‌ها
آمار توصیفی و تحلیلی سطوح میواستاتین با توجه به مداخله تمرین استقامتی در جدول 3 ارائه شده است. همچنین نمودار 1 مقدار بیان ژن میواستاتین در گروه‌های مورد مطالعه را نشان می‌دهد. نتایج بیان کرد القاء هیپوتیروئیدی منجر به افزایش معنی‌دار بیان ژن میواستاتین کنترل نسبت به گروه سالم شد (112 F= و 0.0001> p). نتایج آزمون آنوا یک‌طرفه کاهش معنی‌داری بین گروه کنترل و تمرین استقامتی را نشان داد (121F= و 0.0001> p). همچنین آزمون تعقیبی توکی کاهش معنی‌داری بین تمرین استقامتی و گروه سالم نشان داد (8.5 F= و 0.0001> p) (جدول 3 و نمودار 1).
آمار توصیفی و تحلیلی سطوح فول‌استاتین با توجه به مداخله تمرین استقامتی در جدول 4 ارائه شده است. همچنین نمودار 2 مقدار بیان ژن فول‌استاتین در گروه‌های مورد مطالعه را نشان می‌دهد. نتایج بیان کرد القاء هیپوتیروئیدی منجر به کاهش غیرمعنی‌دار بیان ژن فول‌استاتین نسبت به گروه کنترل شد (2 F= و 0.353 p=). نتایج آزمون آنوا یک‌طرفه افزایش معنی‌داری بین تمرین استقامتی با گروه سالم (3.9 F= و 0.032 p=) و همچنین تمرین استقامتی با گروه کنترل را نشان داد (5.9 F= و 0.001 p=) (جدول 4 و نمودار 2).
بحث و نتیجه‌گیری
پژوهش حاضر به بررسی تأثیر یک دوره تمرین با شدت متوسط بر بیان ژن میواستاتین و فول‌استاتین موش‌های صحرایی نر مبتلا به هیپوتیروئیدی پرداخت. از یافته‌های مهم این پژوهش می‌توان به کاهش معنی‌دار سطوح ژن میواستاتین در گروه تمرین و افزایش معنی‌دار بیان ژن فول‌استاتین نسبت به گروه کنترل اشاره نمود.
کارنیرو و همکاران گزارش کردند ژن میواستاتین یکی از عوامل تنظیم کننده مهم در رشد عضله است. در بیماران با کم‌کاری تیروئید بیان این ژن افزایش یافته و به‌دنبال آن آتروفی عضلانی ایجاد می‌شود [10]. در مقابل افزایش قابل توجهی در سطوح هورمون‌های مانند تری‌یدوتیرونین، تترایدوتیرونین و هورمون آزاد کنند تیروئید متعاقب تمرین هوازی گزارش شده است [23]. از این‌رو انجام فعالیت بدنی برای این بیماران جهت کنترل و بازتوانی بسیار مهم و ضروری است. همچنین رشیدلمیر و همکاران که در پژوهش خود به‌بررسی تأثیر تمرین استقامتی بر بیان ژن پروتیئن میواستاتین عضله قلب پرداخته بوند، کاهش معنی‌داری بیان ژن پروتئین میواستاتین را به‌دنبال فعالیت بدنی نشان دادند [24]. در تحقیق همسوی دیگر جوکار و همکارانش نشان دادند تمرینات هوازی منجر به کاهش معنی‌دار محتوای میواستاتین بیماران دیابتی شد [25]. همچنین اسد و همکاران در پژوهشی دیگر نشان دادند غلظت میواستاتین در گروه تجربی در مقایسه با گروه کنترل متعاقب یک برنامه تمرینی ترکیبی در مردان غیر ورزشکار کاهش معنی‌داری را به همراه دارد [26] که با نتایج گزارش هیتل و همکاران در خصوص کاهش معنی‌دار محتوای پروتئین میواستاتین با کاهش مقاومت به انسولین در بیماران دیابتی به‌دنبال تمرین هوازی بود [27]. اما نتایج پژوهش عیسی‌زاده و همکاران که به‌بررسی تأثیر تمرینات ترکیبی بر سطوح سرمی میواستاتین و فول‌استاتین زنان سالمند پرداخته بودند در مقادیر میواستاتین و فول‌استاتین آزمودنی‌ها تغییرات معنی‌داری نشان نداد [16]. نتایج تحقیقات بیان شده همسو با کاهش مقدار ژن میواستاتین در تحقیق حاضر است. در تضاد با پژوهش حاضر، ویلوگبی و همکاران نشان دادند سطوح میواستاتین نمونه‌ها به‌دنبال یک برنامه تمرینی مقاومتی سه ماه افزایش از خود نشان داد [12]. از دلایل این تناقض می‌توان به تمرینات مقاومتی سنگین، نمونه‌های تحقیقی سالم و طول مدت نسبت به تحقیق فوق اشاره نمود. فاکتورهای زیادی در رشد پروتئین‌های، افزایش حجم و تعداد تارهای عضلانی دخیل است. میواستاتین فاکتور رشدی تغییر شکل یافته (TGF-β) و تنظیم کننده منفی فرایند میوژنز در عضلات اسکلتی است. این پروتئین به‌صورت خاص در عضلات بیان می‌شود [26]. میواستاتین با فعال‌سازی مسیر پیام‌رسانیMSTN/SMAD، تأثیر مهاری خود را در رشد عضلات اسکلتی اعمال می‌کند [28]. حذف ژن میواستاتین از طریق تنظیم فاکتور رونویسی Pax7 موجب تکثیر و تمایز سلول‌های ماهوارهای می‌شود. این پدیده در نهایت افزایش توده عضلانی را منجر می‌شود [29]. میواستاتین در سلول‌های عضلانی دارای عملکرد دوگانه‌ای است؛ از سویی موجب بالارفتن بیان ژن Fax-1 (مسیر مهم درون سلولی و تجزیه کننده پروتئین) و در نهایت آپوپتوز می‌شود و از سوی دیگر، موجب کاهش میزان mTOR (مهمترین تنظیم‌کننده درون‌سلولی تولید پروتئین) می‌شود [30]. مطالعــات نشــان داده است مهمترین تأثیر میواستاتین در کاهش فعالیـت، تمایز یافتگی، تکثیـر و خاصیت بازسازی خودبه‌خودی سلول‌های ماهوارهای از طریق مسیرهای سیگنالی SMAD 1, 2, 3 است [31]. میواستاتین همچنین مهار تکثیر و تمایز میوبلاست‌ها و همچنین هیپرتروفی را از مسیرهای سلولی دیگری بهنام Akt/mTOR نیز تنظیم کرده و مانع سنتز پروتئین عضلانی می‌شود. انجام تمرینات ورزشی با اثرگذاری بر IGF-1 و فعال‌سازی مسیر فوق از آتروفی عضلات بیماران با کم‌کاری تیروئید جلوگیری می‌کند [32].
از دیگر نتایج تحقیق حاضر می‌توان به افزایش معنی‌دار بیان ژن فول‌استاتین نسبت به گروه کنترل اشاره نمود. در همین راستا بهرامی و همکاران به‌برسی تأثیر تمرینات TRX بر سطوح سرمی فول‌استاتین مردان دارای اضافه وزن پرداختند و افزایش معنی‌دار آن را نشان دادند [33]. همچنین کریمی و همکاران تأثیر تمرینات ورزشی به همراه مکمل را مطالعه کردند و افزایش مقادیر فول‌استاتین را گزارش کردند [34]. نتایج تحقیق الیوت و همکاران نیز نشان داد مقادیر سرمی فول‌استاتین افراد سالمند غیر ورزشکار پس از شش هفته تمرینات ورزشی با شدت بالا افزایش معنی‌داری به همراه داشت [35]. همچنین تحقیق هنسن و همکاران نیز نشان داد ترشح فول‌استاتین پلاسما در فعالیت‌های ورزشی مثل دوچرخه‌سواری، خم کردن زانو و یک ساعت شنا افزایش می‌یابد [36]. اما در تحقیق بیگلری و همکاران گزارش شد که تمرینات ورزشی با شدت بالا افزایش معنی‌داری در بیان فول‌استاتین موش‌های صحرایی به همراه نداشت [37]. دلیل این تناقض با پژوهش حاضر می‌تواند در نوع و شدت تمرین باشد. در پژوهش بیگلری و همکاران از تمرینات تناوبی با شدت بالا با حداکثر اکسیژن مصرفی 85 تا 90% استفاده شده بود در صورتی که در پژوهش حاضر حداکثر اکسیژن مصرفی بین 45 تا 55% است. نتایج تحقیقات بیان شده همسو با افزایش مقدار ژن فول‌استاتین در تحقیق حاضر است. به‌نظر می‌رسد فول‌استاتین از طریق مهار اکتیوین و کاهش سیگنالینگ میواستاتین داشته و یک هدف درمانی امیدوارکننده در تنظیم رشد عضلانی، سندرم متابولیک و حتی التهاب است. اکتیوین یک پروتئین از خانواده TGF-β که مهمترین وظایف ژن فول‌استاتین مهارسازی اعمال آن به‌ویژه میواستاتین است. میواستاتین در حضور فول‌استاتین توانایی متصل شدن به گیرنده خود را ندارد و با این وجود عملکرد پروتئین میواستاتین را خنثی و تحت کنترل قرار می‌دهد. تمرینات بدنی با اثرگذاری در مسیرهای بیان شده از آتروفی عضلانی بیماران با کم‌کاری تیروئید جلوگیری کرده و منجر به هیپرتروفی می‌شود [38]. همچنین می‌توان اشاره نمود هیپرتروفی عضلانی هنگامی رخ می‌دهد که مسیرهای متابولیکی به‌ویژه گلیکولیز که با انتقال گلوکز به سلول شروع می‌شود، به‌خوبی فعالیت داشته باشند. افزایش فول‌استاتین منجر به تحریک سیگنالینگ انسولینی شده و می‌تواند به‌عنوان یک مسیر دیگر در جلوگیری از آتروفی این بیماران مطرح شود [39].
نتایج حاصل از ایــن مطالعــه نشان داد فعالیت استقامتی با تأثیر مثبت بر بیان ژن‌های درگیر در ماهیچه بیماران با کم‌کاری تیروئید از آتروفی عضلات آنها جلوگیری می‌کند و روند بهبود بیماران هیپوتیروئیدی مناسب است.
تشکر و قدردانی
این مقاله حاصل طرح پژوهشی پست‌دکتری نویسنده اول بوده است. این مطالعه توسط کمیته اخلاق در پژوهش‌های زیست‌پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد اراک با کد اخلاق IR.IAU.ARAK.REC.1403.273 به تصویب رسیده است. نویسندگان مراتب تشکر و قدردانی خود را از همه کسانی که در این طرح پژوهشی همکاری داشتند، ابراز می‌دارند.
تعارض منافع
نویسندگان اعلام می‌کنند که در این پژوهش هیچ‌گونه تعارض منافعی وجود ندارد.
سهم نویسندگان
همه نویسندگان در ایده‌پردازی و انجام طرح، همچنین نگارش اولیه مقاله یا بازنگری آن سهیم بوده‌اند و همه با تأیید نهایی مقاله حاضر مسئولیت دقت و صحت مطالب مندرج در آن را می‌پذیرند.
منابع مالی
در این پژوهش از هیچ ارگانی کمک مالی دریافت نگردید.
References
- Taylor PN, Albrecht D, Scholz A, Gutierrez-Buey G, Lazarus JH, Dayan CM, et al. Global epidemiology of hyperthyroidism and hypothyroidism. Nature Reviews. Endocrinology. 2018;14(5):301-316. doi:10.1038/nrendo.2018.18
- Brenta G. Why can insulin resistance be a natural consequence of thyroid dysfunction? Journal of Thyroid Research. 2011;2011:152850. doi:10.2011.4061/152850
- Biondi B, Cappola AR, Cooper DS. Subclinical Hypothyroidism: A Review. JAMA. 2019;322(2):153-160. doi:10.1001/jama.2019.9052
- Rotondi M, Magri F, Chiovato L. Thyroid and obesity: Not a one-way interaction. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2011;96(2):344-346. doi:10.1210/jc.2010-2515
- Nappi A, Moriello C, Morgante M, Fusco F, Crocetto F, Miro C. Effects of thyroid hormones in skeletal muscle protein turnover. Journal of Basic and Clinical Physiology and Pharmacology. 2024;35(4-5):253-264. doi:10.1515/jbcpp-2024-0139
- Kalantar Hormozi MR, Nabipour I, Assadi M, Asadipouya K, Zendehboudi S, Ranjbar Omrani G. Subclinical hypothyroid. Iranian South Medical Journal. 2011;14(1):51-60. [Persian]
- Rooyackers OE, Nair KS. Hormonal regulation of human muscle protein metabolism. Annual Review of Nutrition. 1997;17:457-485. doi:10.1146/annurev.nutr.17.1.457
- Ma K, Mallidis C, Bhasin S, Mahabadi V, Artaza J, Gonzalez-Cadavid N, et al. Glucocorticoid-induced skeletal muscle atrophy is associated with upregulation of myostatin gene expression. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 2003;285(2):E363-371. doi:10.1152/ajpendo.00487.2002
- Saunders MA, Good JM, Lawrence EC, Ferrell RE, Li WH, Nachman MW. Human adaptive evolution at Myostatin (GDF8), a regulator of muscle growth. American Journal of Human Genetics. 2006;79(6):1089-1097. doi:10.509707.1086
- Carneiro I, Castro-Piedras I, Muñoz A, Labandeira-García JL, Devesa J, Arce VM. Hypothyroidism is associated with increased myostatin expression in rats. Journal of Endocrinological Investigation. 2008;31(9):773-778. doi:10.1007/bf03349256
- Lagally KM, Robertson RJ. Construct validity of the OMNI resistance exercise scale. Journal of Strength and Conditioning Research. 2006;20(2):252-256. doi:10.1519/r-17224.1
- Willoughby DS. Effects of an alleged myostatin-binding supplement and heavy resistance training on serum myostatin, muscle strength and mass, and body composition. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 2004;14(4):461-472. doi:10.1123/ijsnem.14.4.461
- Tortoriello DV, Sidis Y, Holtzman DA, Holmes WE, Schneyer AL. Human follistatin-related protein: a structural homologue of follistatin with nuclear localization. Endocrinology. 2001;142(8):3426-3434. doi:10.1210/endo.142.8.8319
- Rodino-Klapac LR, Haidet AM, Kota J, Handy C, Kaspar BK, Mendell JR. Inhibition of myostatin with emphasis on follistatin as a therapy for muscle disease. Muscle & Nerve. 2009;39(3):283-296. doi:10.1002/mus.21244
- Asad M, Vakili J. Effect of resistance training on plasma myostatin level in overweight untrained men. Applied Research of Sport Management. 2012;1(1):75-80. [Persian]
- Esazadeh L, Hosseini Kakhk A, Khajeie R, Hejazi SM. The effect of concurrent training order (resistance-aerobic) on some factors of physical fitness, functional capacity and serum levels of myostatin and follistatin hormones in postmenopausal women (clinical trial). Journal of Sport Biosciences. 2020;12(2):189-206. [Persian] doi:10.22059/jsb.2020.282311.1345
- Bagheri L, Faramarzi M, Bani talebi E, Azimiyan A. The effect of sequence order of combined training (strength and endurance) on myostatin, follistatin and follistatin/myostatin ratio in older women. Sport Physiology. 2015;7(26):143-164. [Persian]
- Siqueira CC, Rossoni RR, Tiengo AN, Tufik S, Schenberg LC. Methimazole-induced hypothyroidism inhibits the panic-like behaviors produced by electrical stimulation of dorsal periaqueductal gray matter of rats. Psychoneuroendocrinology. 2010;35(5):706-716. doi:10.1016/j.psyneuen.2009.10.011
- Cooper DS. Antithyroid drugs. The New England Journal of Medicine. 2005;352(9):905-917. doi:10.1056/NEJMra042972
- Malekipooya M. The response of fibroblast-derived factor and endostatin to acute rehabilitation of physical activity along with electrical stimulation in infarcted rats. Medical Journal of Mashhad university of Medical Sciences. 2024;67(4):1249-1261. [Persian] doi:10.22038/mjms.2024.75760.4448
- Malekipooya M. Response of acute incremental aerobic activity along with electrical stimulation on some markers of angiogenesis in Isoproterenol induced rats. EBNESINA. 2024;26(1):28-37. doi:10.26.22034.1.28
- Schefer V, Talan MI. Oxygen consumption in adult and AGED C57BL/6J mice during acute treadmill exercise of different intensity. Experimental Gerontology. 1996;31(3):387-392. doi:10.0531.10165565(95)020322
- Fathi M, Mosaferi Ziaaldini M, Khairabadi S, Hejazi K. Effect of aerobic exercise on thyroid hormones and quality of life in obese postmenopausal women. Medical Laboratory Journal. 2018;12(6):5-11. [Persian] doi:10.29252/mlj.12.6.5
- Rashidlamir A, Attarzadeh Hosseini SR, Hejazi K, Motevalli Anberani SM. The effect of eight weeks resistance and aerobic training on myostatin and follistatin expression in cardiac muscle of rats. Journal of Cardiovascular and Thoracic Research. 2016;8(4):164-169. doi:10.15171/jcvtr.2016.33
- Jokar M, Amirahmadi M, Sherafati Moghadam M. The effect of endurance training on the content myostatin and smad3.2 proteins in the left ventricular tissue of the heart muscle of type 1 diabetic rats. Iranian Journal of Diabetes and Lipid Disorders. 2021;20(3):191-199. [Persian]
- Asad M, Vakeli J. The effect of concurrent (resistance and endurance) training on plasma myostatin levels in obese non-athlete men. Journal of Sport Biosciences. 2013;4(15):77-89. [Persian] doi:10.22059/jsb.2013.29779
- Hittel DS, Axelson M, Sarna N, Shearer J, Huffman KM, Kraus WE. Myostatin decreases with aerobic exercise and associates with insulin resistance. Medicine & Science in Sports & Exercise 2010;42(11):2023-2029. doi:10.1249/MSS.0b013e3181e0b9a8
- Fedoruk MN, Rupert JL. Myostatin inhibition: A potential performance enhancement strategy? Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2008;18(2):123-131. doi:10.1111/j.1600-0838.2007.00759.x
- McFarlane C, Hennebry A, Thomas M, Plummer E, Ling N, Sharma M, et al. Myostatin signals through Pax7 to regulate satellite cell self-renewal. Experimental Cell Research. 2008;314(2):317-329. doi:10.1016/j.yexcr.2007.09.012
- Wullschleger S, Loewith R, Hall MN. TOR signaling in growth and metabolism. Cell. 2006;124(3):471-484. doi:10.1016/j.cell.2006.01.016
- Carlson CJ, Booth FW, Gordon SE. Skeletal muscle myostatin mRNA expression is fiber-type specific and increases during hindlimb unloading. American Journal of Physiolog. 1999;277(2 Pt 2):R601-606. doi:10.1152/ajpregu.1999.277.2.r601
- Latres E, Pangilinan J, Miloscio L, Bauerlein R, Na E, Potocky TB, et al. Myostatin blockade with a fully human monoclonal antibody induces muscle hypertrophy and reverses muscle atrophy in young and aged mice. Skeletal Muscle. 2015;5:34. doi:10.1186/s13395-015-0060-8
- Bahram ME, Hemmati S, Vahedi Cole Sara N, Afroundeh R, Davarpanah S. The effect of training TRX on serum levels of myostatin and Follistatin and neuromuscular function in overweight elderly men. Iranian Journal of Rehabilitation Research in Nursing. 2023;9(3):88-98. [Persian] doi:10.22034/ijrn.9.3.9
- Karimi R, Fakhrpour R, Zarneshan A. Effect of resistance training with milk protein concentrate (MPC) supplementation on serum levels of follistatin and myostatin and muscle hypertrophy in beginner bodybuilders. Journal of Applied Health Studies in Sport Physiology. 2022;9(1):151-163. [Persian] doi:10.22049/jahssp.2022.27812.1471
- Elliott BT, Herbert P, Sculthorpe N, Grace FM, Stratton D, Hayes LD. Lifelong exercise, but not short-term high-intensity interval training, increases GDF11, a marker of successful aging: a preliminary investigation. Physiological Reports. 2017;5(13):e13343. doi:10.14814/phy2.13343
- Hansen J, Brandt C, Nielsen AR, Hojman P, Whitham M, Febbraio MA, et al. Exercise induces a marked increase in plasma follistatin: evidence that follistatin is a contraction-induced hepatokine. Endocrinology. 2011;152(1):164-171. doi:10.1210/en.2010-0868
- Biglari S, Gaeini AA, Kordi MR, Ghardashi Afousi A. The effect of 8 weeks high-intensity interval training on myostatin and follistatin gene expression in gastrocnemius muscle of the rats. Journal of Arak University of Medical Sciences. 2018;21(1):1-10. [Persian]
- Anastasilakis AD, Polyzos SA, Skouvaklidou EC, Kynigopoulos G, Saridakis ZG, Apostolou A, et al. Circulating follistatin displays a day-night rhythm and is associated with muscle mass and circulating leptin levels in healthy, young humans. Metabolism. 2016;65(10):1459-1465. doi:10.1016/j.metabol.2016.07.002
- Tao R, Wang C, Stöhr O, Qiu W, Hu Y, Miao J, et al. Inactivating hepatic follistatin alleviates hyperglycemia. Nature Medicine. 2018;24(7):1058-1069. doi:10.1038/s41591-018-0048-0
. Thyroid Stimulating Hormone
. Growth Differentiation Factor 8
. Transforming growth factor beta
[6]. Moderate Intensity Training
. DEPC-treated water (Diethylpyrocarbonate)
[9]. National Center for Biotechnology Information
|
|
| ارسال پیام به نویسنده مسئول |
|
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
|
Ethics code: IR.IAU.ARAK.REC.1403.273
|
