اثرتمرینات فزاینده شمشیربازی بر بیان ژن و فعالیت سرمی ماتریکس متالوپروتئیناز 2 (MMP2) در دختران شمشیرباز نخبه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه آسیب شناسی و حرکات اصلاحی دانشگاه علامه طباطبائی تهران ( هسته پژوهشی فیزیولوژی تندرستی و فعالیت بدنی)

2 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی دانشگاه ارومیه

3 دانشجوی دکتری تخصصی گرایش فیزیولوژی ورزشی قلب و عروق و تنفس دانشگاه ارومیه

چکیده

هدف تحقیق: متالوپروتئینازهای ماتریکس (MMPs) نقش مهمی در هموستاز ماتریکس خارج سلولی عضلات اسکلتی بازی می‌کنند. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر هشت هفته تمرینات شمشیربازی فزاینده بر بیان ژن و فعالیت سرمی ماتریکس متالوپروتئیناز2 دختران شمشیرباز نخبه بود. روش تحقیق: در این پژوهش 19 شمشیرباز دختر جوان داوطلبانه انتخاب و به صورت تصادفی در دو گروه تجربی و کنترل تقسیم‌بندی شدند. آزمودنی‌های گروه تجربی 8 هفته و هر هفته 5 جلسه در تمرین شمشیربازی فزاینده شرکت کردند. در حالی که گروه کنترل در این مدت هیچ گونه برنامة تمرینی نداشتند. نمونه‌های خونی ناشتای آزمودنی قبل، 4 هفته بعد و نهایتا 48 ساعت پس از اتمام دوره تمرینی گرفته شد. بیان ژن MMP2 آزمودنی‌ها با استفاده از روش Real time-PCR اندازه‌گیری شد و فعالیت MMP2 به روش الایزا اندازه‌گیری گردید. در پایان با استفاده از آزمون آماری t مستقل میانگین بیان ژن mmp2 دو گروه تجربی و کنترل مقایسه شد. نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که میزان بیان mRNA ژن MMP2 پس از 8 هفته تمرین در گروه تجربی در مقایسه با گروه کنترل کاهش معناداری داشت (05/0P<). بحث و نتیجه‌گیری: فعالیت پروتئینازی MMP2 و بیان ژن این آنزیم پس از تمرینات فزاینده شمشیربازی در افراد فعال کاهش می‌یابد که در نتیجه، فعالیت بدنی سبب کاهش تخریب ماتریکس خارج سلولی و صدمات بافت عضلانی در دختران شمشیرباز و فعال می‌شود. 

کلیدواژه‌ها


Pette D. Historical perspectives: (2001). plasticity of mammalian skeletal muscle. Journal of Applied Physiology;90(3):1119-24.
Timmons JA, Jansson E, Fischer H, Gustafsson T, Greenhaff PL, Ridden J, et al. (2005). Modulation of extracellular matrix genes reflects the magnitude of physiological adaptation to aerobic exercise training in humans. BMC biology;3(1):19.
Flück M. Functional, (2006). structural and molecular plasticity of mammalian skeletal muscle in response to exercise stimuli. Journal of Experimental Biology;209(12):2239-48.
Goldspink G. Gene expression in muscle in response to exercise. (2003). Journal of Muscle Research & Cell Motility;24(2-3):121-6.
Pilegaard H, Ordway GA, Saltin B, Neufer PD. Transcriptional regulation of gene expression in human skeletal muscle during recovery from exercise. (2000).American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism; 279(4):E806-E14.
da Cunha Nascimento D, Durigan RdCM, Tibana RA, Durigan JLQ, Navalta JW, Prestes J. (2014). The Response of Matrix Metalloproteinase-9 and-2 to Exercise. Sports Medicine:1-10.
Murphy G, Nagase H. Progress in matrix metalloproteinase research. (2008).Molecular aspects of medicine; 29(5):290-308.
Baum O, Ganster M, Baumgartner I, Nieselt K, Djonov V. (2007). Basement membrane re-modeling in skeletal muscles of patients with limb ischemia involves regulation of matrix metalloproteinases and tissue inhibitor of matrix metalloproteinases..Journal of vascular research;44(3):202-13.
Deryugina EI, Quigley JP. Matrix metallo-proteinases and tumor metastasis. (2006). Cancer and Metastasis Reviews;25(1):9-34.
Shaikh S, Chowdhury A, Banerjee AK, Sarkar J, Chakraborti S. (2013). Exercise and Matrix Metalloproteases in Health and Disease: A Brief Overview. Proteases in Health and Disease: Springer. p. 49-62.
Suhr F, Brixius K, de Marees M, Bölck B, Kleinöder H, Achtzehn S, et al. (2007). Effects of short-term vibration and hypoxia during high-intensity cycling exercise on circulating levels of angiogenic regulators in humans.. Journal of Applied Physiology;103(2):474-83.
Giannelli G, De Marzo A, Marinosci F, Antonaci S. (2005). Matrix metalloproteinase imbalance in muscle disuse atrophy..
Carmeli E, Moas M, Reznick AZ, Coleman R. (2004). Matrix metalloproteinases and skeletal muscle: a brief review. Muscle & nerve;29(2):191-7.
Alameddine HS. (2012). Matrix metallo-proteinases in skeletal muscles. friends or foes? Neurobiology of disease;48(3):508-18.
Carmeli E, Beiker R, Maor M, Kodesh E. (2010). Increased iNOS, MMP-2, and HSP-72 in skeletal muscle following high-intensity exercise training. Journal of basic and clinical physiology and pharmacology;21(2):127-46.
Gillies AR, Lieber RL. (2011). Structure and function of the skeletal muscle extracellular matrix. Muscle & nerve;44(3):318-31.
Chen X, Li Y. (2009). Role of matrix metallo-proteinases in skeletal muscle.
Cauwe B, Opdenakker G. (2010). Intracellular substrate cleavage: a novel dimension in the biochemistry, biology and pathology of matrix metalloproteinases. Critical reviews in biochemistry and molecular biology;45(5):351-423.
Urso ML, Pierce JR, Alemany JA, Harman EA, Nindl BC. (2009). Effects of exercise training on the matrix metalloprotease response to acute exercise. European journal of applied physiology;106(5):655-63.
Carmeli E, Haimovitch TG. (2006). The expre-ssion of MMP-2 following immobilization and high-intensity running in plantaris muscle fiber in rats. The Scientific World Journal;6:542-50.
Langberg H, Rosendal L, Kjær M. (2001). Training-induced changes in peritendinous type I collagen turnover determined by microdialysis in humans. The Journal of Physiology. 534(1):297-302.
Rullman E, Norrbom J, Strömberg A, Wågsäter D, Rundqvist H, Haas T, et al. (2009). Endurance exercise activates matrix metalloproteinases in human skeletal muscle. Journal of applied physiology;106(3):804-12.
Hadler‐Olsen E, Solli AI, Hafstad A, Winberg JO, Uhlin‐Hansen L. (2014). Intracellular MMP‐2 Activity in Skeletal Muscle is Associated with Type II Fibers. Journal of Cellular Physiology.
Taheri Chadorneshin H, Nourshahi M, Ranjbar K. A comparison of angiogenic proteinases in active and non-active in response to submaximal exercises. 2011. Joutnal of Research on sport science; 10(3): 143-157.
Tsolakis C, Bogdanis GC, Nikolaou A, Zacharogiannis E. (2011). Influence of type of muscle contraction and gender on postactivation potentiation of upper and lower limb explosive performance in elite fencers. Journal of sports science & medicine;10(3):577.
Goldberg D, Williams P. (2000). General health questionnaire (GHQ). Swindon, Wiltshire, UK: nferNelson.
Bergman E, Boyungs J, Erickson M. (1990) Comparison of a food frequency questionnaire and a 3-day diet record.. Journal of the American Dietetic Association;90(10):1431-3.
Bottoms L. (2011). Physiological responses and energy expenditure to simulated epee fencing in elite female fencers. Serbian journal of sports sciences;5(1):17-20.
Karvonen MJ, Kentala E, Mustala O, editors. (1956). The effects of training on heart rate; a longitudinal study. Annales medicinae experimentalis et biologiae Fenniae;
Ramin A, Abbas M, Ali GA, Asghar RA, Amir L, Farshid S, et al. (2011).Effects of exhaustive aerobic exercise on matrix metalloproteases activity in athletes and non-athletes. World J Sport Sci;4:185-91.
Schiaffino S, Reggiani C. (2011). Fiber types in mammalian skeletal muscles. Physiological reviews;91(4):1447-531.
Yeghiazaryan M, Żybura-Broda K, Cabaj A, Włodarczyk J, Sławińska U, Rylski M, et al. (2012). Fine-structural distribution of MMP-2 and MMP-9 activities in the rat skeletal muscle upon training: a study by high-resolution in situ zymography. Histochemistry and cell biology;138(1):75-87.
Hadler‐Olsen E, Fadnes B, Sylte I, Uhlin‐Hansen L, Winberg JO. (2011). Regulation of matrix metalloproteinase activity in health and disease. FEBS Journal.;278(1):28-45.
Barnes BR, Szelenyi ER, Warren GL, Urso ML. (2009). Alterations in mRNA and protein levels of metalloproteinases-2,-9, and-14 and tissue inhibitor of metalloproteinase-2 responses to traumatic skeletal muscle injury. American Journal of Physiology-Cell Physiology; 297(6): C1501-C8.
Rullman E, Rundqvist H, Wågsäter D, Fischer H, Eriksson P, Sundberg CJ, et al. (2007). A single bout of exercise activates matrix metallo-proteinase in human skeletal muscle. Journal of applied physiology;102(6):2346-51.