دوره ۲۷، شماره ۵ - ( ۱۰-۱۴۰۳ )
جلد ۲۷ شماره ۵ صفحات ۲۷۰-۲۶۳ |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Keshvari M, Heidarianpour A, Chehelcheraghi F. Superiority of Combined Endurance-Resistance Exercise for Increasing the Molecular and Pyramidal Layers Thickness of Hippocampal Tissue in Alzheimer's Laboratory Large White Rats. J Arak Uni Med Sci 2024; 27 (5) :263-270
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7734-fa.html
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7734-fa.html
کشوری مریم، حیدریان پور علی، چهلچراغی فرزانه. برتری تمرین ترکیبی استقامتی- مقاومتی برای افزایش ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ در موش‌های سفید بزرگ آزمایشگاهی آلزایمر. مجله دانشگاه علوم پزشكي اراك. ۱۴۰۳; ۲۷ (۵) :۲۶۳-۲۷۰
۱- گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
۲- گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران ،heidarian317@gmail.com
۳- مرکز تحقیقات اخلاق و حقوق پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران
۲- گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران ،
۳- مرکز تحقیقات اخلاق و حقوق پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران
چکیده: (۵۳۳ مشاهده)
مقدمه: ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال در هیپوکامپ نشان‌دهنده یک جنبه محوری در تحقیقات آلزایمر است. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تمرینات شنای استقامتی، مقاومتی و ترکیبی بر ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ موش‌های صحرایی آلزایمری انجام شد.
روش کار: در مطالعه تجربی حاضر، 40 سر موش سفید بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار (شش هفته‌ای، وزن 200-180 گرم) بطور تصادفی و مساوی به 5 گروه کنترل سالم، کنترل آلزایمر، استقامتی، مقاومتی و ترکیبی تقسیم شدند. آلزایمر با تزریق داخل صفاقی کلرید تری‌متیل‌تین (8 میلی‌گرم/ کیلوگرم) ایجاد شد. دو هفته پس از تزریق و تأیید القای آلزایمر، پروتکل‌های استقامتی (5 جلسه/هفته، هفته اول تا چهارم به صورت تدریجی از 5-15 دقیقه به 45 دقیقه شنا، هفته پنجم تا دوازدهم 60 دقیقه شنا)، مقاومتی (5 جلسه/هفته، هفته اول آشنایی با ورزش، هفته 2؛ 30 درصد، هفته 3-5؛ 70 تا 90 درصد، هفته 6-8؛ 100 تا 110 درصد، هفته 9-10؛ 120-130 درصد و هفته 11-12، 140-150 درصد وزن بدن)، و ترکیبی (2 جلسه/هفته مقاومتی و 3 جلسه/ هفته استقامتی) برای 12 هفته اجرا شد. 48 ساعت پس از مداخلات، حیوانات تشریح و بافت هیپوکامپ استخراج شد. در نهایت، داده‌ها در سطح معنی‌داری 05/0 > P تحلیل شدند.
یافته‌ها: ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ حیوانات آلزایمری نسبت به حیوانات سالم کاهش یافت و هر سه پروتکل تمرینی استقامتی، مقاومتی و ترکیبی باعث افزایش لایه‌ها شدند (0/001 > P). اما افزایش ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ موش‌های گروه ترکیبی نسبت به گروه استقامتی و مقاومتی افزایش بیشتری داشت (0/01 > P).
نتیجه‌گیری: این یافته‌ها تغییرات ضخامت لایه‌های بافت هیپوکامپ را در رابطه با آسیب‌شناسی آلزایمر و همچنین تأثیر تمرینات ترکیبی بر این پارامتر را برجسته می‌کند. در‌حالی که ورزش ممکن است اثرات مثبتی بر حجم هیپوکامپ و انعطاف‌پذیری سیناپسی داشته باشد، اما تحقیقات بیشتری برای درک کامل تأثیر ورزش بر ضخامت لایه‌های هیپوکامپ در آلزایمر مورد نیاز است.
روش کار: در مطالعه تجربی حاضر، 40 سر موش سفید بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار (شش هفته‌ای، وزن 200-180 گرم) بطور تصادفی و مساوی به 5 گروه کنترل سالم، کنترل آلزایمر، استقامتی، مقاومتی و ترکیبی تقسیم شدند. آلزایمر با تزریق داخل صفاقی کلرید تری‌متیل‌تین (8 میلی‌گرم/ کیلوگرم) ایجاد شد. دو هفته پس از تزریق و تأیید القای آلزایمر، پروتکل‌های استقامتی (5 جلسه/هفته، هفته اول تا چهارم به صورت تدریجی از 5-15 دقیقه به 45 دقیقه شنا، هفته پنجم تا دوازدهم 60 دقیقه شنا)، مقاومتی (5 جلسه/هفته، هفته اول آشنایی با ورزش، هفته 2؛ 30 درصد، هفته 3-5؛ 70 تا 90 درصد، هفته 6-8؛ 100 تا 110 درصد، هفته 9-10؛ 120-130 درصد و هفته 11-12، 140-150 درصد وزن بدن)، و ترکیبی (2 جلسه/هفته مقاومتی و 3 جلسه/ هفته استقامتی) برای 12 هفته اجرا شد. 48 ساعت پس از مداخلات، حیوانات تشریح و بافت هیپوکامپ استخراج شد. در نهایت، داده‌ها در سطح معنی‌داری 05/0 > P تحلیل شدند.
یافته‌ها: ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ حیوانات آلزایمری نسبت به حیوانات سالم کاهش یافت و هر سه پروتکل تمرینی استقامتی، مقاومتی و ترکیبی باعث افزایش لایه‌ها شدند (0/001 > P). اما افزایش ضخامت لایه‌های مولکولار و پیرامیدال بافت هیپوکامپ موش‌های گروه ترکیبی نسبت به گروه استقامتی و مقاومتی افزایش بیشتری داشت (0/01 > P).
نتیجه‌گیری: این یافته‌ها تغییرات ضخامت لایه‌های بافت هیپوکامپ را در رابطه با آسیب‌شناسی آلزایمر و همچنین تأثیر تمرینات ترکیبی بر این پارامتر را برجسته می‌کند. در‌حالی که ورزش ممکن است اثرات مثبتی بر حجم هیپوکامپ و انعطاف‌پذیری سیناپسی داشته باشد، اما تحقیقات بیشتری برای درک کامل تأثیر ورزش بر ضخامت لایه‌های هیپوکامپ در آلزایمر مورد نیاز است.
واژه‌های کلیدی: آلزایمر، هیپوکامپ،
تمرین ورزشی،
لایه پیرامیدال،
لایه مولکولار،
ضخامت لایه‌های هیپوکامپ
فهرست منابع
1. Kaushik M, Kaushik P, Parvez S. Memory related molecular signatures: the pivots for memory consolidation and Alzheimer's related memory decline. Ageing Research Reviews. 2022;76:101577.
2. Ashrafian H, Zadeh EH, Khan RH. Review on Alzheimer's disease: inhibition of amyloid beta and tau tangle formation. International journal of biological macromolecules. 2021;167:382-94.
3. Rao YL, Ganaraja B, Murlimanju B, Joy T, Krishnamurthy A, Agrawal A. Hippocampus and its involvement in Alzheimer’s disease: a review. 3 Biotech. 2022;12(2):55.
4. Siddique M, Yousif M, Camicioli R, Khan A, Steve T. E. 4 Hippocampal subfield thickness measurements evaluated using HippUnfold in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Canadian Journal of Neurological Sciences. 2023;50(s2):S54-S5.
5. Berron D, Baumeister H, Diers K, Reuter M, Xie L, Olsson E, et al. Hippocampal subregional thinning related to tau pathology in early stages of Alzheimer’s disease. Alzheimer's & Dementia. 2022;18:e067057.
6. Di Benedetto G, Burgaletto C, Bellanca CM, Munafò A, Bernardini R, Cantarella G. Role of Microglia and astrocytes in Alzheimer’s disease: From neuroinflammation to Ca2+ homeostasis dysregulation. Cells. 2022;11(17):2728.
7. Hojjati SH, Butler TA, Chiang GC, Habeck C, RoyChoudhury A, Feiz F, et al. Distinct and joint effects of low and high levels of Aβ and tau deposition on cortical thickness. NeuroImage: Clinical. 2023;38:103409.
8. Freberg E, Taglialatela G. Exercise as a potential therapeutic strategy to target the clinical link between depression and Alzheimer’s disease: A narrative review. Journal of Alzheimer's Disease. 2022;89(3):759-67.
9. de Farias JM, dos Santos Tramontin N, Pereira EV, de Moraes GL, Furtado BG, Tietbohl LTW, et al. Physical exercise training improves judgment and problem-solving and modulates serum biomarkers in patients with Alzheimer’s disease. Molecular Neurobiology. 2021;58(9):4217-25.
10. Zarezadehmehrizi A, Hong J, Lee J, Rajabi H, Gharakhanlu R, Naghdi N, et al. Exercise training ameliorates cognitive dysfunction in amyloid beta-injected rat model: possible mechanisms of Angiostatin/VEGF signaling. Metabolic Brain Disease. 2021;36(8):2263-71.
11. Widjaya MA, Cheng Y-J, Kuo Y-M, Liu C-H, Cheng W-C, Lee S-D. Transcriptomic Analyses of Exercise Training in Alzheimer’s Disease Cerebral Cortex. Journal of Alzheimer's Disease. 2023(Preprint):1-15.
12. Taghipour M, Joukar S, Sadat Alavi S, Mohammadi F, Asadi-Shekari M, Alibolandi Z. Endurance exercise training attenuates the waterpipe smoke inhaling-induced learning and memory impairment in Rats: Role of neurotrophic factors and apoptotic system. Nicotine and Tobacco Research. 2023;25(12):1865-74.
13. Cardenas AR, Ramirez-Villegas JF, Kovach CK, Gander PE, Cole RC, Grossbach AJ, et al. Exercise modulates human hippocampal-cortical ripple dynamics. bioRxiv. 2023:2023.05. 19.541461.
14. Reitlo LS, Mihailovic JM, Stensvold D, Wisløff U, Hyder F, Håberg AK. Hippocampal neurochemicals are associated with exercise group and intensity, psychological health, and general cognition in older adults. Geroscience. 2023;45(3):1667-85.
15. Tyler J, Thanos P. Raising the bar for public health: resistance training and health benefits. International Journal of Strength and Conditioning. 2023;3(1).
16. Azevedo CV, Hashiguchi D, Campos HC, Figueiredo EV, Otaviano SFS, Penitente AR, et al. The effects of resistance exercise on cognitive function, amyloidogenesis, and neuroinflammation in Alzheimer’s disease. Frontiers in neuroscience. 2023;17:1131214.
17. Adedayo L, Ojo G, Umanah S, Aitokhuehi G, Emmanuel I-O, Bamidele O. Hippocampus: Its Role in Relational Memory. 2023.
18. Bermejo J-L, Valldecabres R, Villarrasa-Sapiña I, Monfort-Torres G, Marco-Ahulló A, Do Couto BR. Increased cortisol levels caused by acute resistance physical exercise impair memory and learning ability. PeerJ. 2022;10:e13000.
19. Haghighat N, Stull T. Up-to-date understanding of overtraining syndrome and overlap with related disorders. Sports Psychiatry. 2024.
20. Paśnik J, Sendecka G, Kistela N, Hądzlik I, Durowicz M, Piotrowski J. Impact of physical activity on the development of Alzheimer's disease. Journal of Education, Health and Sport. 2024;71:51112-.
21. Andrade-Guerrero J, Rodríguez-Arellano P, Barron-Leon N, Orta-Salazar E, Ledesma-Alonso C, Díaz-Cintra S, et al. Advancing Alzheimer’s therapeutics: Exploring the impact of physical exercise in animal models and patients. Cells. 2023;12(21):2531.
22. Malekzadeh S, Edalatmanesh MA, Mehrabani D, Shariati M. Drugs induced Alzheimer’ s disease in animal model. Galen Medical Journal. 2017;6(3):e820-e.
23. Noura M, Arshadi S, Zafari A, Banaeifar A. The effect of running on positive and negative slopes on TNF-α and INF-γ gene expression in the muscle tissue of rats with Alzheimer’s disease. Journal of Basic Research in Medical Sciences. 2020;7(1):35-42.
24. Stanojevic D, Jakovljevic V, Barudzic N, Zivkovic V, Srejovic I, Ilic KP, et al. Overtraining does not induce oxidative stress and inflammation in blood and heart of rats. Physiological research. 2016;65(1):81.
25. Saremi A. Comparison of the effects of endurance, resistance and concurrent training on insulin resistance and adiponectin-leptin ratio in diabetic rat. Journal of Inflammatory Disease. 2017;21(3):22-13.
26. Sharifi AM, Baniasadi S, Jorjani M, Rahimi F, Bakhshayesh M. Investigation of acute lead poisoning on apoptosis in rat hippocampus in vivo. Neuroscience letters. 2002;329(1):45-8.
27. Woodward M, Ker A, Barr A, Beasley C, Hercher C, Boyda H, et al. Decreased medial entorhinal cortical thickness in olanzapine exposed female rats is not ameliorated by exercise. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 2020;188:172834.
28. Wilckens KA, Stillman CM, Waiwood AM, Kang C, Leckie RL, Peven JC, et al. Exercise interventions preserve hippocampal volume: A meta‐analysis. Hippocampus. 2021;31(3):335-47.
29. Hendrikse J, Chye Y, Thompson S, Rogasch NC, Suo C, Coxon J, et al. The effects of regular aerobic exercise on hippocampal structure and function. bioRxiv. 2020:2020.08. 14.250688.
30. Siddique M, Yousif M, Camicioli R, Khan A, Steve T, Initiative AsDN. E. 4 Hippocampal subfield thickness measurements evaluated using HippUnfold in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Canadian Journal of Neurological Sciences. 2023;50(s2):S54-S5.
31. Diers K, Baumeister H, Jessen F, Düzel E, Berron D, Reuter M. An automated, geometry-based method for the analysis of hippocampal thickness. NeuroImage. 2023:120182-.
32. Wang C, Lee H, Rao G, Doreswamy Y, Savelli F, Knierim JJ. Superficial‐layer versus deep‐layer lateral entorhinal cortex: Coding of allocentric space, egocentric space, speed, boundaries, and corners. Hippocampus. 2023;33(5):448-64.
33. Craig MT, Witton J. A cellular switchboard in memory circuits. Science. 2022;377(6603):262-3.
34. Tennant VR, Rajagopalan P, Thomopoulos SI, Thompson PM. Independent and interactive effects of APOEε4 and β‐amyloid on cortical thickness in Alzheimer’s disease. Alzheimer's & Dementia. 2022;18:e066183.
35. Ghadiri N, Esfarjani F, Marandi SM, Banitalebi E, Saghaee E. Combined ursolic acid and resistance/endurance training improve type 3 diabetes biomarkers-related memory deficits in hippocampus of aged male wistar rats. International Journal of Preventive Medicine. 2023;14(1):65.
36. Jung JTK, Marques LS, Zborowski VA, Silva GL, Nogueira CW, Zeni G. Resistance training modulates hippocampal neuroinflammation and protects anxiety-depression-like dyad induced by an emotional single prolonged stress model. Molecular Neurobiology. 2023;60(1):264-76.
37. Hwang E, Portillo B, Grose K, Fujikawa T, Williams KW. Exercise-induced hypothalamic neuroplasticity: Implications for energy and glucose metabolism. Molecular Metabolism. 2023:101745.
38. Ben-Zeev T, Shoenfeld Y, Hoffman JR. The effect of exercise on neurogenesis in the brain. Isr Med Assoc J. 2022;24(8):533-8.
39. Tran LM, Santoro A, Liu L, Josselyn SA, Richards BA, Frankland PW. Can neurogenesis act as a neural regularizer? bioRxiv. 2022:2022.04. 07.487582.
40. Hwang D, Kyun S, Jang I, Park HY, Kim J, Lim K. The Effects of Exercise Training with Oral Intake of Lactate on Hippocampal Neurogenesis and Neurotrophic Factors in Mice. The FASEB Journal. 2022;36.
41. Upadhyay N, Schörkmaier T, Maurer A, Claus J, Scheef L, Daamen M, et al. Regional cortical perfusion increases induced by a 6-month endurance training in young sedentary adults. Frontiers in Aging Neuroscience. 2022;14:951022.
42. Renke MB, Marcinkowska AB, Kujach S, Winklewski PJ. A systematic review of the impact of physical exercise-induced increased resting cerebral blood flow on cognitive functions. Frontiers in aging neuroscience. 2022;14:803332.
43. Smail OJ, Clarke DJ, Al‐Alem Q, Wallis W, Barker AR, Smirl JD, et al. Resistance exercise acutely elevates dynamic cerebral autoregulation gain. Physiological Reports. 2023;11(8):e15676.
44. Kleinloog JP, Nijssen KM, Mensink RP, Joris PJ. Effects of physical exercise training on cerebral blood flow measurements: a systematic review of human intervention studies. International journal of sport nutrition and exercise metabolism. 2022;33(1):47-59.
45. Campos HC, Ribeiro DE, Hashiguchi D, Glaser T, Milanis MdS, Gimenes C, et al. Neuroprotective effects of resistance physical exercise on the APP/PS1 mouse model of Alzheimer’s disease. Frontiers in Neuroscience. 2023;17:1132825.
46. Hao Z, Liu K, Zhou L, Chen P. Precious but convenient means of prevention and treatment: Physiological molecular mechanisms of interaction between exercise and motor factors and Alzheimer’s disease. Frontiers in Physiology. 2023;14:1193031.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
