تأثیر 12 هفته تمرین ورزشی چندجزئی بر سطوح سرمی اینترفرون گاما و اینترلوکین-17 در مردان سالمند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 گروه علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه قم، قم، ایران

چکیده

زمینه و هدف: فرایند پیری به یک وضعیت التهاب سراسری درجه خفیف مزمن وابسته است و این التهاب با افزایش سطوح سرمی برخی از نشانگرهای التهابی شامل اینترلوکین-17 (IL-17) و اینترفرون گاما (IFN-γ) مشخص می‌شود. IFN-γ  یکی از سایتوکاین‌های پیش‌التهابی است که بیشتر توسط سلول‌های Th1 و TCD4، سلول‌های کشندة طبیعی (NK) و سلول‌های TCD8 تولید می‌شود. IFN-γ سایتوکاین اصلی فعال‌کنندة ماکروفاژ است و در ایمنی ذاتی و اکتسابی با واسطة سلولی علیه میکروب‌های داخل سلول نقش اساسی بر عهده دارد. با توجه به نقش التهاب مزمن در بروز بیماری‌های وابسته به سالمندی و اهمیت کنترل عوامل التهابی مانند IFN-γ و IL-17 در بهبود سلامت سالمندان، این پژوهش با هدف بررسی تأثیر 12 هفته تمرین ورزشی چندجزئی (شامل تمرین هوازی، مقاومتی، تعادلی و انعطاف‌پذیری) بر سطوح سرمی این سایتوکاین‌ها در مردان سالمند انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت نیمه‌تجربی و دوگروهی با اندازه‌گیری دومرحله‌ای (پیش و پس‌آزمون) انجام شد. جامعة آماری پژوهش مردان سالمند شهر قم بودند و آزمودنی‌های برگزیده‌شده (36 مرد سالمند با میانگین سن 96/3±88/66 سال) به‌صورت تصادفی در دو گروه تمرین چندجزئی (18 نفر) و کنترل (18 نفر) جایگزین شدند. تمرین بر پایة راهنمای تمرین ACSM برای افراد سالمند شامل تمرین با افزایش تدریجی شدت بر پایة توانایی شرکت‌کنندگان به مدت 12 هفته و سه جلسه در هفته تنظیم شد. هر جلسة تمرین شامل 10 دقیقه گرم کردن، بخش اصلی تمرین (اجرای تمرین مقاومتی، هوازی و تعادلی) و پنج دقیقه بازیافت بود. نمونه‌های خون به مقدار پنج میلی‌لیتر از سیاهرگ پیش‌آرنجی پس از 12 ساعت ناشتایی گرفته شد و سطوح IFN-γ وIL-17 با روش آزمایشگاهی ELISA اندازه‌گیری شدند. تحلیل آماری داده‌ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس با اندازه‌گیری‌های مکرر دوطرفه انجام گرفت.
نتایج: تمرین چندجزئی به کاهش معنادار سطح اینترفرون گاما (001/0>p) و سطح اینترلوکین-17 (001/0=p) منجر شد. به‌طوری‌که میزان اینترفرون گاما و اینترلوکین-۱۷ در گروه تمرین به‌ترتیب ۲/۲۳ و ۵۳ درصد کاهش یافت، درحالی‌که این تغییرات در گروه کنترل از نظر آماری معنادار نبود و هیچ تغییر معناداری در سطح این دو سایتوکاین دیده نشد.
 نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش بیانگر آن است که یک برنامة 12 هفته‌ای تمرین ورزشی چندجزئی، شامل تمرین مقاومتی، هوازی و تعادلی، می‌تواند به شکل مؤثری به کاهش نشانگرهای التهابی کلیدی مانند اینترفرون گاما و اینترلوکین-17 در مردان سالمند منجر شود. بنابراین، این نوع تمرین می‌تواند به‌عنوان یک راهبرد غیردارویی، ایمن و کارامد برای تعدیل پاسخ‌های ایمنی، کنترل التهاب مزمن و در نهایت بهبود سلامت عمومی در جمعیت سالمند استفاده شود.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of 12 weeks of multi-component exercise training on serum levels of interferon-gamma and interleukin-17 in healthy elderly men

نویسندگان [English]

  • Zahra Samari Ebrahimzadeh 1
  • Akbar Azamian Jazi 1
  • Mohsen Akbarpour Beni 2
1 Department of Sport Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Department of Sport Sciences, Qom University, Qom, Iran
چکیده [English]

Background and Purpose: The aging process is associated with a state of chronic low-grade systemic inflammation, characterized by elevated serum levels of inflammatory markers such as interleukin-17 (IL-17) and interferon-gamma (IFN-γ). IFN-γ, a pro-inflammatory cytokine primarily produced by Th1 and CD4+ T cells, natural killer (NK) cells, and CD8+ T cells, serves as the primary activator of macrophages and plays a crucial role in both innate and adaptive cell-mediated immunity against intracellular pathogens. Considering the role of chronic inflammation in the development of age-related diseases and the importance of regulating inflammatory mediators, such as IFN-γ and IL-17, to improve the health of older adults, this study investigated the effects of a 12-week multicomponent exercise program, including aerobic, resistance, balance, and flexibility training, on serum levels of these cytokines in older men.
Materials and Methods: In this quasi-experimental study thirty-six volunteers (age, 66.88±3.96 years) were randomly assigned to either the multi-component exercise group (n=18) or the control group (n=18). The exercise program, was designed based on the ACSM guidelines for older adults, for 12 weeks, three sessions per week, incorporating a gradual progression in intensity tailored to participants’ capacities. Each exercise session included a 10-minute warm-up, the main exercise component (resistance, aerobic, and balance exercises), and a five-minute cool-down. Five milliliters of blood were drawn from the antecubital vein after a 12-hour overnight fast, and IFN-γ and IL-17 levels were measured using the ELISA laboratory method. Statistical analysis was performed using two-way repeated measures of ANOVA with SPSS software.
Results: The multi-component exercise program resulted in a significant decrease in serum levels of both Interferon-Gamma (p<0.001) and Interleukin-17 (p=0.001). Specifically, in the exercise group, IFN-γ and IL-17 levels decreased by 23.2% and 53%, respectively. No significant changes in the levels of these cytokines were observed in the control group during the study period.
Conclusion: The findings of this research clearly demonstrated that a 12-week multi-component exercise program, encompassing resistance, aerobic, and balance training, can effectively reduce key inflammatory markers such as interferon-gamma and interleukin-17 in older men. Therefore, these types of exercises can serve as a safe, effective, and non-pharmacological strategy for modulating immune responses, controlling chronic inflammation, and ultimately promoting overall health in the older adult population.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-component exercise
  • Interferon-gamma
  • Interleukin-17
  • Older men

مراجع

  1. Michaud M, Balardy L, Moulis G, Gaudin C, Peyrot C, Vellas B, et al. Proinflammatory cytokines, aging, and age-related diseases. J Am Med Dir Assoc. 2013;14(12):877-82. https://doi.org/10.1016/j.jamda.2013.05.009
  2. Singh T, Newman AB. Inflammatory markers in population studies of aging. Ageing research reviews. 2011;10(3):319-29. https://doi.org/10.1016/j.arr.2010.11.002
  3. Karakelides H, Nair KS. Sarcopenia of aging and its metabolic impact. Curr Top Dev Biol. 2005;68:123-48. https://doi.org/10.1016/s0070-2153(05)68005-2
  4. Franceschi C. Inflammaging as a major characteristic of old people: can it be prevented or cured? Nutrition reviews. 2007;65(suppl_3):S173-S6. doi:10.1111/j.753-4887.2007.tb00358.x. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2007.tb00358.x
  5. Correa FO, Gonçalves D, Figueredo CM, Gustafsson A, Orrico SR. The short‐term effectiveness of non‐surgical treatment in reducing levels of interleukin‐1β and proteases in gingival crevicular fluid from patients with type 2 diabetes mellitus and chronic periodontitis. Journal of Periodontology. 2008;79(11):2143-50. doi:10.1902/jop.2008.080132. https://doi.org/10.1902/jop.2008.080132
  6. Lee YH, Bae SC. Association between interferon-γ+ 874 T/A polymorphism and susceptibility to autoimmune diseases: a meta-analysis. Lupus. 2016;25(7):710-8. https://doi.org/10.1177/0961203315624557
  7. Schroder K, Hertzog PJ, Ravasi T, Hume DA. Interferon-γ: an overview of signals, mechanisms and functions. J Leukoc Biol. 2004;75(2):163-89. https://doi.org/10.1189/jlb.0603252
  8. Melzer N, Meuth SG, Torres-Salazar D, Bittner S, Zozulya AL, Weidenfeller C, et al. A β-lactam antibiotic dampens excitotoxic inflammatory CNS damage in a mouse model of multiple sclerosis. PLoS One. 2008;3(9):e3149. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0003149
  9. Moseley T, Haudenschild D, Rose L, Reddi A. Interleukin-17 family and IL-17 receptors. Cytokine & growth factor reviews. 2003;14(2):155-74. https://doi.org/10.1016/S1359-6101(03)00002-9
  10. Smith LL. Cytokine hypothesis of overtraining: a physiological adaptation to excessive stress? Med Sci Sports Exerc. 2000;32(2):317-31. https://doi.org/10.1097/00005768-200002000-00011
  11. Machado OA, Diniz VL, Passos ME, de Oliveira HH, Santos‐Oliveira LC, Alecrim AL, et al. Physical exercise increases global and gene‐specific (interleukin‐17 and interferon‐γ) DNA methylation in lymphocytes from aged women. Experimental Physiology. 2021;106(9):1878-85. https://doi.org/10.1113/EP089673
  12. Shimizu K, Kimura F, Akimoto T, Akama T, Tanabe K, Nishijima T, et al. Effect of moderate exercise training on T-helper cell subpopulations in elderly people. Exerc Immunol Rev. 2008;14(1):24-37. PMID: 19203082. https://doi.org/PMID: 19203082
  13. Petersen AM, Pedersen BK. The role of IL-6 in mediating the anti-inflammatory effects of exercise. J Physiol Pharmacol. 2006;57 Suppl 10:43-51.
  14. Riebe D, Ehrman JK, Liguori G, Magal M. ACSM’s guidelines for exercise testing and prescription: American College of Sports Medicine; 2018.
  15. Sadjapong U, Yodkeeree S, Sungkarat S, Siviroj P. Multicomponent Exercise Program Reduces Frailty and Inflammatory Biomarkers and Improves Physical Performance in Community-Dwelling Older Adults: A Randomized Controlled Trial. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(11). https://doi.org/10.3390/ijerph17113760
  16. Huang SW, Ku JW, Lin LF, Liao CD, Chou LC, Liou TH. Body composition influenced by progressive elastic band resistance exercise of sarcopenic obesity elderly women: a pilot randomized controlled trial. Eur J Phys Rehabil Med. 2017;53(4):556-63. https://doi.org/10.23736/s1973-9087.17.04443-4
  17. Franceschi C, Capri M, Monti D, Giunta S, Olivieri F, Sevini F, et al. Inflammaging and anti-inflammaging: a systemic perspective on aging and longevity emerged from studies in humans. Mech Ageing Dev. 2007;128(1):92-105. https://doi.org/10.1016/j.mad.2006.11.016
  18. Gleeson M, Bishop NC, Stensel DJ, Lindley MR, Mastana SS, Nimmo MA. The anti-inflammatory effects of exercise: mechanisms and implications for the prevention and treatment of disease. Nature Reviews Immunology. 2011;11(9):607-15. https://doi.org/10.1038/nri3041
  19. Beavers KM, Brinkley TE, Nicklas BJ. Effect of exercise training on chronic inflammation. Clinica Chimica Acta. 2010;411(11):785-93. https://doi.org/10.1016/j.cca.2010.02.069
  20. Shephard RJ. Limits to the measurement of habitual physical activity by questionnaires. Br J Sports Med. 2003;37(3):197-206. https://doi.org/10.1136/bjsm.37.3.197
  21. Kramer AF, Erickson KI. Effects of physical activity on cognition, well-being, and brain: Human interventions. Alzheimer's & Dementia. 2007;3(2):S45-S51. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2007.01.008
  22. Dhabhar FS. Effects of stress on immune function: the good, the bad, and the beautiful. Immunologic research. 2014;58:193-210. doi:10.1007/s12026-014-8517-0. https://doi.org/10.1007/s12026-014-8517-0
  23. Krabbe KS, Pedersen M, Bruunsgaard H. Inflammatory mediators in the elderly. Experimental Gerontology. 2004;39(5):687-99. https://doi.org/10.1016/j.exger.2004.01.009
  24. Nicklas BJ, You T, Pahor M. Behavioural treatments for chronic systemic inflammation: effects of dietary weight loss and exercise training. Cmaj. 2005;172(9):1199-209. https://doi.org/10.1503/cmaj.1040769
  25. Kjølhede T, Dalgas U, Gade AB, Bjerre M, Stenager E, Petersen T, et al. Acute and chronic cytokine responses to resistance exercise and training in people with multiple sclerosis. Scand J Med Sci Sports. 2016;26(7):824-34. https://doi.org/10.1111/sms.12504
  26. Duzova H, Karakoc Y, Emre MH, Dogan ZY, Kilinc E. Effects of acute moderate and strenuous exercise bouts on IL-17 production and inflammatory response in trained rats. J Sports Sci Med. 2009;8(2):219. PMID: 24149529.
  27. Brochu M, Malita MF, Messier V, Doucet Er, Strychar I, Lavoie J-M, et al. Resistance training does not contribute to improving the metabolic profile after a 6-month weight loss program in overweight and obese postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(9):3226-33. . https://doi.org/10.1210/jc.2008-2330
  28. Gold R, Lühder F. Interleukin-17—extended features of a key player in multiple sclerosis. Am J Pathol. 2008;172(1):8-10. https://doi.org/10.2353/ajpath.2008.071136
  29. Becher B, Giacomini PS, Pelletier D, McCrea E, Prat A, Antel JP. Interferon-gamma secretion by peripheral blood T-cell subsets in multiple sclerosis: correlation with disease phase and interferon-beta therapy. Ann Neurol. 1999;45(2):247-50.
  30. Florindo M. Inflammatory cytokines and physical activity in multiple sclerosis. Int Sch Res Notices. 2014;2014(1):151572. . https://doi.org/10.1155/2014/151572
  31. Korn T, Bettelli E, Oukka M, Kuchroo VK. IL-17 and Th17 Cells. Annu Rev Immunol. 2009;27:485-517. https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.021908.132710
  32. Gaffen SL. Structure and signalling in the IL-17 receptor family. Nat Rev Immunol. 2009;9(8):556-67. https://doi.org/10.1038/nri2586
  33. Gleeson M, Bishop NC. The T cell and NK cell immune response to exercise. Ann Transplant. 2005;10(4):43-8.
  34. Brenner IKM, Natale VM, Vasiliou P, Moldoveanu AI, Shek PN, Shephard RJ. Impact of three different types of exercise on components of the inflammatory response. Eur J Appl Physiol. 1999;80(5):452-60. https://doi.org/10.1007/s004210050617

 

 

 

 

 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری: 14 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش: 23 شهریور 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 23 شهریور 1404
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1405

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار