تاثیر تمرینات HIIT بر انتقال دهنده های لاکتات مسیر ANLS در بافت هیپوکمپ موش های نر جوان و سالمند نژاد ویستار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: افزایش جمعیت سالمندان و روند سالمندی مشکلاتی برای حافظه، یادگیری، نوروپلاستیسیته و عملکرد شناختی سیستم عصبی مرکزی ایجاد می‌کند. با توجه به پتانسیل ورزش HIIT در تغییر سطوح لاکتات بدن، این تحقیق به بررسی اثر تمرین HIIT و لاکتات به عنوان یک راهبرد غیر دارویی و درمانی بر سطوح ناقل‌هایی که با نشانگرهای مرتبط با افزایش سن، شامل شناخت، حافظه، یادگیری و نوروپلاستیسیته عصبی ارتباط دارند، در موش‌های جوان بالغ و موش‌های القا سالمندی پرداخته است.
مواد و روش ها: در این پژوهش 40 سر موش نر نژاد ویستار با میانگین سنی 12 هفته و محدوده وزنی 220-200 گرم خریداری و به طور تصادفی در چهار گروه کنترل جوان بالغ، کنترل القای سالمندی، جوان بالغ با تمرین تناوبی و القای سالمندی با تمرین تناوبی تقسیم شدند. برای مدل القای سالمندی به مدت 8 هفته، روزانه به دو گروه از موش ها از طریق تزریق درون صفاقی، دی گالاکتوز تزریق شد و دو گروه دیگر نیز نرمال سالین دریافت کردند. پس از القای سالمندی، پروتکل تمرین تناوبی شدید به مدت 8 هفته انجام گرفت. به این صورت که هر هفته شامل 3 جلسه تمرینی و هر جلسه با 6 تکرار و به صورت 4 دقیقه تمرین با شدت معادل 95-85% بیشینه ظرفیت تمرینی و 3 دقیقه بازیابی با شدت معادل 50-40% بیشینه ظرفیت تمرینی بود. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، بافت هیپوکمپ از مغز موش‌ها خارج و مقادیر ناقل‌های لاکتات MCT2 و MCT4 با استفاده از روش وسترن بلات اندازه گیری شد. برای تحلیل داده‌ها نیز از آزمون آنوای یک راهه و سپس آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. معنی داری در سطح 05/0P≤ بود.
نتایج: نتایج نشان داد که در موش‌های جوان بالغ، تمرین HIIT تأثیر معناداری بر سطح MCT2 نداشت(05/0P≥). در موش‌های القا سالمندی، سطح MCT2 به‌طور معنی‌داری کاهش یافت(0001/0 P<). تمرین HIIT در موش‌های القا سالمندی باعث افزایش قابل‌توجه MCT2شد(001/0 P<). در موش‌های جوان بالغ، تمرین HIIT موجب افزایش معنادار MCT4 شد (01/0 P<). القای سالمندی منجر به کاهش معنادار MCT4 گردید(0001/0 P<). تمرین HIIT در موش‌های القا سالمندی موجب افزایش معنی‌دار MCT4 شد(001/0 P<).
نتیجه گیری: سطوح ناقل‌های لاکتات MCT2 و MCT4 در اثر افزایش سن کاهش می‌یابد، با این‌حال تمرینات ورزشی، به‌ویژه HIIT، می‌تواند این کاهش را تا حدی جبران کند. در حالی‌که میزان حساسیت پاسخ این انتقال‌دهنده‌ها به ورزش در دو گروه سنی جوان بالغ و القا سالمندی متفاوت بود. تمرین HIIT یک روش مؤثر برای افزایش بیان ناقل‌های لاکتات MCT2 و MCT4 در سالمندان است، درحالی‌که تأثیر آن در جوانان بالغ کمتر مشهود است. این نوع تمرین می‌تواند به‌عنوان یک راهکار غیر دارویی مؤثر برای بهبود عملکرد شناختی سالمندان از طریق تنظیم متابولیسم لاکتات و سازگاری‌های عصبی مرتبط با سالمندی در هیپوکمپ به کار رود.
واژگان کلیدی: سالمندی، هیپوکمپ، تمرین تناوبی با شدت بالا، لاکتات، MCT2، MCT4

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of HIIT on lactate transporters involved in the ANLS pathway in the hippocampal tissue of young and aged male Wistar rats

نویسندگان [English]

  • Shirin Shayegan mehr
  • Aliakbar Alizadeh
  • Mehrzad Shabani
  • Saeed Ahmadi barati
Department of Sports Physiology, Faculty of Sports Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Background and Purpose: The increasing aging population and the process of aging itself are associated with impairments in memory, learning, neuroplasticity, and cognitive function of the central nervous system. Given the potential of high-intensity interval training (HIIT) to alter systemic lactate levels, this study aimed to investigate the effects of HIIT and lactate as a non-pharmacological and therapeutic strategy on the levels of transporters associated with age-related markers such as cognition, memory, learning, and neural plasticity in young adult and aging-induced male rats.
Materials and Methods: In this study, 40 male Wistar rats with an average age of 12 weeks and a weight range of 200–220 grams were purchased and randomly divided into four groups: young adult control, aging induction control, young adult with interval training, and aging induction with interval training. To induce the aging model, for 8 weeks, two groups of rats received intraperitoneal injections of D-galactose daily, while the other two groups received normal saline. After aging induction, the high-intensity interval training protocol was conducted for 8 weeks. Each week included 3 training sessions, with each session consisting of 6 repetitions of 4 minutes of exercise at an intensity equivalent to 85–95% of maximal exercise capacity, followed by 3 minutes of recovery at an intensity equivalent to 40–50% of maximal exercise capacity. Forty-eight hours after the last training session, the hippocampal tissue was extracted from the rats' brains, and the levels of lactate transporters MCT2 and MCT4 were measured using the Western blot method. Data were analyzed using one-way ANOVA followed by Tukey’s post hoc test. Statistical significance was considered at P≤0.05.
Results: In young adult rats, HIIT did not significantly alter MCT2 levels (P ≥ 0.05), whereas in aging-induced rats, MCT2 expression was significantly reduced (P < 0.0001). HIIT in aging-induced rats significantly increased MCT2 levels (P < 0.001). HIIT significantly upregulated MCT4 in young adult rats (P < 0.01). Aging induction significantly decreased MCT4 levels (P < 0.0001), but HIIT reversed this decline in aging-induced rats (P < 0.001).
Conclusion: Aging leads to reduced hippocampal MCT2 and MCT4 levels; however, exercise-particularly HIIT-can mitigate this decline. While the responsiveness of these transporters to exercise differed between young and aging-induced rats, HIIT proved to be an effective method to enhance MCT2 and MCT4 expression in aged animals. This training modality may serve as a non-pharmacological approach to improving cognitive function in the elderly through lactate metabolism regulation and age-related neural adaptations in the hippocampus.
Keywords: Aging, Hippocampus, HIIT, Lactate, MCT2, MCT4

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aging
  • Hippocampus
  • HIIT
  • MCT2
  • MCT4

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 14 خرداد 1404
  • تاریخ دریافت: 24 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری: 26 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش: 14 خرداد 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 14 خرداد 1404
  • تاریخ انتشار: 14 خرداد 1404