مقدمه
دیابت ملیتوس یک بیماری مزمن غدد درونریز است که با هیپرگلیسمی مداوم همراه است و اغلب ناشی از کمبود مطلق یا نسبی ترشح انسولین یا مقاومت به انسولین است. نتایج مطالعات اخیر فدراسیون بینالمللی دیابت نشان میدهد که در سراسر جهان 382 میلیون کودک و بزرگسال در سال 2013 از دیابت رنج میبرند و پیش بینی شده است که تعداد بیماران مبتلا به دیابت تا سال 2025 به بیش از 592 میلیون نفر در جهان برسد [1]. شواهد زیادی وجود دارد که از نقش استرس اکسیداتیو و به دنبال آن تولید رادیکالهای آزاد در پاتوژنز بیماری دیابت حکایت میکند. اختلالات چشم، اعصاب، کبد و عروق خونی و نارساییهای کبدی و کلیوی، از عوامل عمده مرگومیر در بیماران دیابتی شناخته شدهاند. کبد اندامی مؤثر در حفظ سطح گلوکز خون در محدوده طبیعی است و افزایش قندخون به عدم تعادل واکنشهای اکسیداسیون- احیاء سلولهای کبدی منجر میشود [2].
افزایش در آنزیمهای کبدی آلانین آمینوترانسفراز و گاما گلوتامیل ترانسفراز، آسپارتات آمینوترانسفراز و آلکالین فسفاتاز به عنوان پیشبینیکننده دیابت مطرح شدهاند. بیماری دیابت سطح آنزیمهای کبدی را در خون افزایش میدهد که علت اصلی آن افزایش استرس اکسیداتیو در نواحی بافتی است و میتواند تا حدی به علت افزایش قند خون باشد. پژوهشها نشان دادهاند که غلظت پلاسمایی این آنزیمها، بهترین شاخص برای ارزیابی وضعیت کبد هستند، زیرا با آسیب سلولهای کبدی، میزان آنها در خون افزایش مییابد [3].
از طرفی، رزیستین از خانواده آدیپوکینهاست و توسط بافت چربی، سلولهای التهابی مانند ماکروفاژها و سلولهای ستارهای کبدی تولید میشود. در شرایط افزایش ترشح گلوکز و مقاومت به انسولین بافت کبدی به نظر میرسد که کبد عضو هدف اصلی رزیستین و هیپررزستیننمیا باشد [4]. تیمار موشهای سالم به وسیله رزیستین باعث اختلال در تحمل گلوکز و القاء مقاومت به انسولین شد، درحالیکه تزریق آنتیبادی رزیستین در موشهای چاق ناشی از رژیم غذایی باعث افزایش حساسیت به انسولین میشود [4]. رزیستین نیز در کبد بیان میشود، درحالیکه تولید آن با افزایش آسیب کبدی افزایش مییابد [5].
این پپتید باعث کاهش بیان آنزیمهای گلوکونوژنیک کبدی میشود، بنابراین موشهایی فاقد رزیستین پس از یک دوره روزهداری سطح گلوکز پایینتری را به علت تولید گلوکز کبدی نشان میدهند [4]. با توجه به ارتباط سطح سرمی رزیستین در موشهای دیابتیشده با استرپتوزوتوسین- نیکوتین آمید، مطالعات نتایج متناقضی ارائه دادهاند؛ برخی از آنها نشان میدهد که در این موشها سطوح رزیستین سرم بالاتر از گروه شاهد دارند. بااینحال، برخی دیگر تفاوتی بین سطوح رزیستین در موشهای دیابتی و سالم را پیدا نکردند [6]. در مطالعه اسلا و همکاران (2014) مشخص شده است که در موشهای صحرایی چاق مبتلا به کبد چرب در پی افزایش سطوح سرمی رزیستین، آنزیمهای کبدی ALT و AST نیز افزایش پیدا کرد [7].
کمرین نیز از خانواده آدیپوکینهاست که توسط کبد و بافت چربی تولید میشود. هانگ و همکاران در مطالعه خود (2011) مشاهده کردند که سطوح سرمی کمرین در موشهای صحرایی که توسط STZ و غذای پرچرب دچار سندرم متابولیک شده بودند، افزایش مییابد [8]. اتصال کمرین به گیرنده شبه کموکاین -1 موجب فعال شدن سلولهای سیستم ایمنی ذاتی، یعنی ماکروفاژها و سلولهای قاتل طبیعی در بافتهای آسیبدیده میشود [9]. از سویی، هپاتوسیتهای کبد منبع اصلی تولید کمرین هستند [10]؛
همچنین کمرین با بیان سلولهای CD-68 کبدی و بیان کبدی سیتوکینهای پیشالتهابی ازجمله TNF-α در ارتباط است و در روند تولید التهاب شرکت میکند [10]. این رابطه نزدیک کمرین با التهاب میتواند نقش آن را در اختلالات کبدی موشهای صحرایی دیابتی توضیح دهد. در تأیید این مطالب مشاهده شده است که ارتباط مثبت و بالایی بین سطوح سرمی کمرین ALT و AST وجود دارد [7].
بهعلاوه، فعالیت ورزشی میتواند پاسخ دستگاه عضلانی به انسولین را از طریق افزایش فعالیتهای پروتئینهای درگیر در متابولیسم و سیگنالینگ انسولین بالا ببرد؛ طوریکه فعالیت بدنی فعالیت گلیکوژن سنتاز و بیان پروتئینهای ناقل گلوکز را افزایش میدهد. در افراد مبتلا به دیابت نیز آمادگی بدنی با کاهش اکسیداسیون چربی و جابهجایی به سمت اکسیداسیون بیشتر کربوهیدرات در تمام شدتهای ورزشی همراه است. در بیماران دیابتی که نقص در عملکرد انسولین دارند، تمرینات بدنی منظم از طریق افزایش حساسیت به انسولین و همچنین در غیاب انسولین سبب میشود ورود قند به داخل سلولهای عضلانی و درنتیجه مصرف آن تسهیل شود. همچنین فعالیتهای ورزشی با افزایش سطوح پروتئینهای ناقل گلوکز، مقاومت به انسولین را کاهش میدهد [11]. از طرفی، اثرات مثبت تمرینات استقامتی در مطالعات علمی انکارناپذیر است [12].
اکنون با توجه به نتایج تحقیقات جدید روشن شده است هنگامی که آمادگی جسمانی کلی و فواید عملکردی برای افراد در نظر گرفته میشود، تمرین مقاومتی نسبت به استقامتی معمولاً نتایجی مطلوبتر را در زمانی کوتاهتر حاصل کرده است [13]؛ طوریکه در تحقیق کاوزا و همکاران بهوضوح مشخص شد که تمرین مقاومتی نسبت به استقاومتی موجب کاهش بیشتر قند خون ناشتا و میزان انسولین و افزایش بیشتر حساسیت به انسولین در افراد دارای دیابت نوع 2 میشود [14]. میتوان بیان کرد افرادی که قصد شرکت در فعالیتهای ورزشی را دارند، نمیتوانند خستگی برای پرداختن به فعالیت مقاومتی را در اینگونه تمرینات بهانه کنند، زیرا تمرین مقاومتی نسبت به تمرینات استقامتی دارای وهلههای استرحت است و زمان برگشت به حالت اولیه را در بین ستها و حرکات فراهم میکند [12].
درمجموع، مطالعات جدید ارتباط سطوح سرمی رزیستین، کمرین و شاخصهای آسیب بافت کبد را به اثبات رساندهاند، اما با توجه به مطالعات ما به نظر میرسد هیچ مطالعهای تاکنون به بررسی اثرات سودمند روشهای تمرینی مختلف بر سازوکار دخیل و تأثیر بر این متغیرها به طور همزمان انجام نشده است؛ بنابراین این پژوهش به بررسی تأثیر تمرین مقاومتی بر سطوح سرمی رزیستین، کمرین و شاخصهای آسیب بافت کبد (آنزیمهای کبدی) در موشهای صحرایی دیابتی نوع 2 میپردازد تا استفاده از روش فعالیت ورزشی در پیشگیری و بهبود عوارض دیابت را با کنترل شاخصهایی مرتبط ارزیابی کند.
مواد و روشها
پژوهش حاضر از نوع تجربی است که به شیوه آزمایشگاهی انجام شده است. در این تحقیق از 40 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار بالغ با دامنه وزنی 48±200 گرم و سن 8 هفته استفاده شد که از دانشگاه علوم پزشکی بقیهالله تهیه شد. موشها در محیطی با دمای 2±22 درجه سانتیگراد، چرخه روشنایی و تاریکی 12:12 ساعت و در قفسهای پلیکربنات (5 موش در هر قفس) نگهداری شدند. برای ایجاد دیابت نوع 2 بعد از 12 ساعت ناشتا بودن موشهای صحرایی مورد نظر از محلول نیکوتین آمید (ساخت شرکت سیگما، آمریکا) محلول شده در نرمال سالین با دوز mg/kg 120 و بعد از 15 دقیقه از محلول استرپتوزوتوسین (ساخت شرکت سیگما، آمریکا) محلول در بافر سیترات 0/1 مولار با دوز 65mg/kg به صورت تزریق درون صفاقی استفاده شد. 72 ساعت پس از تزریق برای اطمینان از دیابتی شدن، موشهای صحرایی که میزان قند خون آنها بیشتر از mg/dl 250 بود، به عنوان دیابتی در نظر گرفته شدند [12].
سطوح قند خون در موشهای صحرایی توسط گلوکومتر (بیورر مدل GL42، ساخت کشور آلمان) در هر مرتبه بعد از 12 ساعت ناشتا بودن اندازهگیری شد. در ادامه، موشهای صحرایی دیابتیشده به طور تصادفی به دو گروه دیابتی شامل گروه دیابتی تمرین مقاومتی (12 سر) و گروه کنترل بیتمرین دیابتی (12 سر) و موشهای سالم به دو گروه سالم شامل تمرین مقاومتی سالم (10 سر) و گروه کنترل بیتمرین سالم (10 سر) تقسیم شدند. در طول اجرای پروتکل تمرینی، 2 سر از موشهای صحرایی به دلیل مرگ ناشی از دیابتی شدن توسط استرپتوزوتوسین در گروه کنترل دیابتی و 2 سر از موشهای صحرایی به دلیل مرگ در هنگام اجرای پروتکل تمرینی از هر یک گروههای مطالعه حذف شدند. معیار خروج از تحقیق نیز اجرا نکردن دو جلسه پیـاپی تمرین هر موش صحرایی در گروههای تمرینی بود.
پروتکل تمرین مقاومتی
تمرین مقاومتی شامل 10 هفته و هفتهای 5 جلسه صعود از یک نردبان 1 متری با 26 پله (ساخت پژوهشگر) بود. در این روش تمرینی پس از بستن وزنه به دُم موشهای صحرایی، آنها وادار به صعود از نردبان عمودی (85 درجه) میشدند. بعد از یک هفته آشنایی آنها به بالا رفتن از نردبان در هفته دوم میزان وزنههای بستهشده به موشها 30 درصد وزن بدن آنها بود که بهتدریج افزایش یافت و به حدود 200 درصد وزن بدن آنها در هفته پایانی رسید (جدول شماره 1). تمرینات در 3 نوبت 4 تکراری و 3 دقیقه استراحت بین نوبتها و حدود 10 ثانیه استراحت بین تکرارها صورت گرفت [12].
اندازهگیری فاکتورهای بیوشیمیایی
48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین، تمام موشها با تزریق کلروفرم بیهوش و قربانی شدند. نمونههای خون از دهلیز راست قلب به مقدار 5 سیسی و سانتریفیوژ با سرعت 3500 دور در دقیقه برای 5 دقیقه جمعآوری و نمونههای سرمی برای تجزیهوتحلیل آینده در دمای 70- درجه سانتیگراد ذخیره شدند. سطوح سرمی کمرین، رزیستین و انسولین در گروههای مطالعه با استفاده از دستگاه الایزا ریدر مطابق دستورالعملهای تولیدکننده ارزیابی شد. اندازهگیری سطوح سرمی رزیستین با حساسیت 2/52 پیکوگرم بر میلیلیتر و دامنه سنجش 1000-5 پیکوگرم بر میلیلیتر، کمرین با حساسیت 0/23 نانوگرم بر میلیلیتر و دامنه سنجش 300- 0/5 نانوگرم بر میلیلیتر و انسولین با حساسیت 0/5 میلیواحد بر لیتر و دامنه سنجش40- 0/1 میلیواحد بر لیتر توسط کیتهای الایزا شرکت ایست بیوفارم مخصوص موش صحرایی (ساخت کشور چین و تحت لیسانس کشور آمریکا) طبق دستورالعمل شرکت سازنده اندازهگیری شد.
غلظت سرمی گلوکز خون ناشتا، آلکالین فسفاتاز، آلانین آمینوترانسفراز، آسپارتات آمینوترانسفراز و گاما گلوتامیل ترانسفراز به روش آنزیماتیک با استفاده از اسپکتروفتومتر با استفاده از کیتهای تجاری پارس آزمون اندازهگیری شد. قابل توجه است که وزن بدن همه موشها در شرایط 12 ساعته ناشتا تعیین میشود. سطوح قند خون توسط گلوکومتر (بیورر مدل GL42، ساخت کشور آلمان) در هر مرتبه بعد از 12 ساعت ناشتا بودن و به وسیله خونگیری از انتهای دم موشهای صحرایی اندازهگیری شد. کد اخلاق نیز به شرح (IR.Arakmu.rec.1394.329) در کمیته اخلاق طرحهای پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی اراک اخذ شده است. مقاومت به انسولین با روش مدل ارزیابی هموستاز (HOMA-IR)، به عنوان شاخص مقاومت به انسولین با استفاده از فرمول شماره 1 زیر محاسبه شد:
1.
5/22/(mmol/L) گلوکز × (µu/ml) انسولین = HOMA-IR
تجزیه و تحلیل آماری
نتایج به صورت میانگین و انحراف استاندارد برای نمونههای موجود در هر گروه بیان شد. برای آنالیز آماری پس از اطمینان از نرمال بودن دادهها با استفاده از آزمون برآورد نرمالی شاپیرو- ویلیک و برای بررسی فرض برابری واریانسها از آزمون لون استفاده شد. پس از مشخص شدن طبیعی بودن توزیع دادهها و برقراری فرض برابری واریانسها، به منظور تجزیهوتحلیل آماری دادهها و مقایسه بین گروهها از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه (One-way ANOVA) و آزمون تعقیبی توکی (Tukey) و آزمون تحلیل کوواریانس (ACNOVA) و آزمون تعقیبی بونفرونی (Bonferroni) در سطح معناداری 05/0≥P استفاده شد. تمام محاسبات آماری با استفاده از نرمافزار آماری SPSS نسخه 22 صورت گرفت.
یافته ها
نتایج آزمون تحلیل کوواریانس (ANCOVA) نشان داد که بین وزن بدن موشهای صحرایی در پسآزمون گروههای مورد مطالعه تفاوت معناداری وجود ندارد (0/24=، P0/358=F). همچنین نتایج آزمون تحلیل کوواریانس (ANCOVA) نشان داد که بین قند خون ناشتای پسآزمون در گروههای مورد مطالعه تفاوت معناداری وجود دارد (0/02=، 3/35=F). در همین راستا نتایج آزمون تعقیبی بونفرونی نشان داد که قند خون ناشتای پسآزمون گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (001/0=P)، گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/009=P) و گروه تمرین مقاومتی سالم (0/001=P) افزایش معناداری دارد. از طرفی، قند خون ناشتای پسآزمون در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/144=P) و گروه تمرین مقاومتی سالم (0/098=P) تفاوت معناداری نداشت (جدول شماره 1).

تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی هورمون انسولین بین گروههای مختلف وجود دارد (0/04=، P2/3=F). در همین راستا نتایج آزمون تعقیبی توکی (Tukey) نشان داد که سطح سرمی هورمون انسولین در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/02=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/01 =P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین، سطح سرمی هورمون انسولین در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت به کنترل سالم بیتمرین (0/038=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/018 =P) تفاوت معناداری داشت. همچنین تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در شاخص مقاومت به انسولین بین گروههای مختلف وجود دارد (001/0=, P3/10=F). در همین راستا نتایج آزمون تعقیبی توکی نشان داد که مقاومت به انسولین (HOMA-IR) در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/001=P)، گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/008=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/001=P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین مقاومت به انسولین (HOMA-IR) در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/020=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0029=P) تفاوت معناداری داشت.

در ادامه، تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی رزیستین بین گروههای مختلف وجود دارد (0/04=, P2/4=F). در همین راستا نتایج آزمون تعقیبی توکی (Tukey) داد که نشان سطح سرمی رزیستین در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/03 =P)، گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/04=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/01=P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین، سطح سرمی رزیستین در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت به کنترل سالم بیتمرین (0/062=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/085=P) تفاوت معناداری داشت؛ همچنین تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی کمرین بین گروههای مختلف وجود دارد (0/022=, P3/82=F). در همین راستا نتایج آزمون تعقیبی توکی (Tukey) داد که نشان سطح سرمی کمرین در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/01=P)، گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/04=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/04=P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین، سطح سرمی کمرین در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت به کنترل سالم بیتمرین (0/128=P) و گروه سالم تمرین مقاومتی (0/009=P) تفاوت معناداری نداشت (جدول شماره 2).
تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی آلانین آمینوترانسفراز (ALT) بین گروههای مختلف وجود دارد (0/012=, P4/5=F)، طوریکه در آزمون تعقیبی توکی (Tukey) نشان داد که ALT در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/013 =P) و گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/091 =P) افزایش معناداری دارد. سطح سرمی ALT در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نیز نسبت به گروه سالم تمرین مقاومتی (0/003=P) تفاوت معناداری داشت.
تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی آلکالین فسفاتاز (ALP) بین گروههای مختلف وجود دارد (0/001=, P7/45=F)، طوریکه در آزمون تعقیبی توکی (Tukey) نشان داد که ALT در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/001 =P) وگروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/045 =P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین سطح سرمی ALP در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت گروه سالم تمرین مقاومتی (0/001=P) تفاوت معناداری داشت.
تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی آسپارتات آمینوترانسفراز (AST) بین گروههای مختلف وجود دارد (0/048=, P2/80=F)، طوریکه در آزمون تعقیبی توکی (Tukey) نشان داد که AST در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (02/0=P) و گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/038=P) افزایش معناداری دارد. سطح سرمی AST در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نیز نسبت به گروه سالم تمرین مقاومتی (0/01=P) تفاوت معناداری داشت.
تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) نشان داد که تفاوت معنیداری در سطح سرمی گاما گلوتامیل ترانسفراز (GGT) بین گروههای مختلف وجود دارد (0/038=, P3/29=F)، طوریکه در آزمون تعقیبی توکی (Tukey) نشان داد که GGT در گروه کنترل دیابتی بیتمرین نسبت به گروه کنترل سالم بیتمرین (0/009=P) و گروه دیابتی تمرین مقاومتی (0/613=P) افزایش معناداری دارد. علاوهبراین، سطح سرمی GGT در گروه دیابتی تمرین مقاومتی نسبت گروه سالم تمرین مقاومتی (0/018=P) تفاوت معناداری داشت (جدول شماره 3).
بحث
در مطالعه حاضر دیابت نوع 2 با تزریق استرپتوزوتوسین- نیکوتینآمید (STZ-NA) در موش ایجاد شده است. مدلهای حیوانی مختلفی از دیابتی نوع 2 تاکنون گزارش شده است که دیابت ناشی از استرپتوزوتوسین- نیکوتینآمید مدل رایجی از دیابت نوع 2 در موشهای صحرایی است. مطالعه حاضر نشان داد که القاء دیابت موجب افزایش قند خون ناشتا، مقاومت به انسولین، رزیستین، کمرین و آنزیمهای کبدی در موشهای صحرایی دیابتی نسبت به گروه کنترل سالم میشود. همچنین در مطالعه حاضر 10 هفته تمرین مقاومتی موجب کاهش معنادار گلوکز خون ناشتا و سطوح سرمی رزیستین، کمرین و بهبود آنزیمهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی تمرینکرده در مقایسه با گروه کنترل دیابتی شد.
کبد در شرایط تغییرات متابولیکی که در طول تمرینات ورزشی به وجود میآید، از طریق کنترل گلوکونئوژنز، تولید گلوکز و انتقال آن به خون نقش مهمی در حفظ گلیسمی دارد [15]. از طرفی، کبد در اختلالات متابولیکی مانند دیابت در معرض افزایش استرس اکسیداتیو و کاهش ظرفیت دفاعی آنتی اکسیدان قرار میگیرد، طوریکه چاماتزا و همکاران در مطالعه خود (2011) گزارش کردند که تجویز مکمل رزوراتول موجب بهبود بیومارکرهای استرس اکسیداتیو و در پی آن کاهش AL، AST در کبد موشهای صحرایی دیابتی میشود [16]. علاوهبراین، تمرین مقاومتی سازگاریهای مختلفی را در بدن ایجاد میکند؛ ازجمله به افزایش ظرفیت دفاعی آنتیاکسیدانی منجر میشود و متعاقب آن، دو نقش پیشگیری و درمانی در بیماریهای عمده مرتبط با استرس اکسیداتیو دارد [17].
دیابت نوع 2 علاوه بر هیپرگلیسمی و هیپرانسولینمی معمولاً موجب اختلالات در تولید و سوختوساز لیپوپروتئینهای پلاسما میشود. این اختلال به عنوان دیس لیپیدمی دیابتی شناخته میشود که با افزایش تریاسیلگلیسیرید (TAG) و کلسترول لیپوپروتئین با چگالی پایین (LDL-C) و کاهش کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL-C) همراه است [18]؛ همچنین در موشهای صحرایی دیابتیشده توسط استرپتوزوتوسین، اختلال در وضعیت پروفایل لیپیدی با اختلال و آسیب به بافت کبد و افزایش آنزیمهای کبدی همراه است [19]. یکی از مکانیسمهای مسئول در بهبود وضعیت آنزیمهای کبدی متعاقب تمرین مقاومتی را میتوان به تغییرات مربوط به چربیهای خون ازجمله تریگلیسرید وLDL همزمان با افزایش لیپوپروتئین لیپاز (Lipoprotein lipase; LPL) نسبت داد. لیپوپروتئین لیپاز ازجمله آنزیمهای تنظیمکننده لیپوپروتئینها و تجزیه تریگلیسیرید موجود در لیپوپروتئینهای غنی از تریگلیسیرید است. میتوان گفت که اجرای فعالیتهای ورزشی موجب افزایش فعالیت آنزیم LPL و کاهش لیپاز تریگلیسرید کبدی (Hepatic triglyceride lipase; HTGL) میشود [20].
با توجه به اینکه افزایش فعالیت LPL ، کاتابولیسم لیپوپروتئینهای غنی از تریگلیسیرید را افزایش میدهد، بنابراین میزان LDL با اجرای فعالیتهای بدنی کاهش مییابد [20]. از سویی، کمرین آدیپوکاینی است که به طور عمده در بافت چربی،کبد وکلیه بیان میشود. مطالعات نشان میدهد که این آدیپوکاین در تنظیم تمایز بافت چربی و تعدیل بیان ژنهای درگیر در همئوستاز گلوکز و لیپید نیز نقش دارد. اثرات متضادی از کمرین بر سیگنالیگ انسولین در سلولهای چربی در شرایط آزمایشگاهی گزارش شده است. مطالعه کرالیک و همکاران (2009) نشان میدهد که کمرین جذب گلوکز تحریکشده با انسولین را در سلولهای پیشساز بافت چربی (L1-3T3) به صورت کاهشی تنظیم میکند [21]، درحالیکه تاکاهاشی و همکاران (2008) نتایج مخالفی را گزارش و مشاهده کردند که کمرین موجب افزایش حساسیت به انسولین پیشساز بافت چربی (L1-3T3) میشود [22].
همچنین مشاهده شده که سطوح سرمی کمرین در بیماران دیابتی بیشتر بوده و با مارکرهای التهابی مانند CRP,IL-6 و TNF-a مرتبط است که نشاندهنده نقش پیشالتهابی کمرین است [23]. بوچلر و همکاران (2014) گزارش دادند که کمرین و گیرندههای آن به طور قابلتوجهی در کبد بیان میشوند که نشان میدهد کمرین نقش مهمی در فیزیولوژی و پاتوفیزیولوژی کبد دارد [24]. در تأیید این مطالب لین و همکاران (2018) گزارش کردند که 4 هفته تمرین هوازی موجب کاهش معنادار بیان کمرین در کبد در موشهای صحرایی دیابتیشده توسط STZ میشود [25].
علاوه بر این، رزیستین نیز در کبد بیان میشود، درحالیکه تولید آن با افزایش آسیب کبدی افزایش مییابد. مطالعات اخیر نشان داده است که رزیستین یکی از سیتوکینهای مهم در پاتوژنز بیماریهای کبدی است [26]. شواهد حاکی از آن است که تجمع رزیستین خواص پیشالتهابی قوی دارد و ترشح بسیاری از سیتوکینها درگیر در فرآیندهای التهابی مانند TNF-α، IL1β، IL6 و IL12 را تحریک میکند [6]. هماهنگ با این مطالب ژالسامی و همکاران (2010) گزارش کردند که القاء دیابت توسط استرپتوزوتوسین-نیکوتینآمید در موشهای صحرایی موجب افزایش معنادار سطوح سرمی TNF-α، IL1β، IL6 و متعاقب آن سطوح سرمی ALT, ALP و AST میشود [27]. مطالعه حاضر نشان داد که پروتکل تمرینی مقاومتی متعاقب کاهش سطوح سرمی رزیستین موجب کاهش سطوح سرمی ALT, ALP, AST و GGT در موشهای صحرایی دیابتی میشود.
درنهایت، اشاره به این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است که یکی از مهمترین علل به وجود آمدن آسیبهای کبدی مقاومت به انسولین است که با فاکتورهای مختلف سندرم متابولیک در ارتباط است. این وضعیت حتی در شرایط نبود چاقی، اضافه وزن و دیابت نوع 2 مشاهده شده است و مطالعات بهوضوح رابطه منفی بین تجمع چربی و التهاب در کبد با حساسیت به انسولین را به اثبات رساندهاند [28]. از یافتههای دیگر این تحقیق افزایش سطوح گلوکز، انسولین و شاخص مقاومت به انسولین (HOMA-IR) در گروه کنترل دیابتی نسبت به گروه کنترل سالم بود. همچنین تمرین مقاومتی در گروه تمرین مقاومتی دیابتی باعث کاهش سطوح گلوکز، انسولین و شاخص مقاومت به انسولین (HOMA-IR) نسبت به گروه کنترل دیابتی شد. این یافتهها با نتایج حیدریانپور و همکاران (2016) همخوانی دارد که پروتکل تمرین مقاومتی را روی موشهای صحرایی که توسط استرپتوزوتوسین دیابتی شده بودند، اجرا کردند [29].
از محدودیتهای این مطالعه میتوان به مدل القاء دیابت موشهای صحرایی در طرح تحقیق حاضر اشاره کرد، طوریکه دیابت ناشی از استرپتوزوتوسین بهتنهایی یکی از روشهای القاء دیابت نوع 1 است و این مدل دقیقاً شبیهسازی دیابت نوع 2 در انسان نیست. هرچند استفاده از نیکوتینآمید همراه با استرپتوزوتوسین میتواند مدل دیابت نوع 2 را القاء کند، باوجوداین انواع جنبههای پاتوفیزیولوژیک و مولکولی دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2 همراه هم هستند. برخی از خصوصیات ممکن است متفاوت باشد، اما عموماً مطالعات زیادی این الگو را به دیابت نوع 2 و مقاومت به انسولین مرتبط میکنند. بهطورکلی از یافتههای پژوهش حاضر میتوان نتیجه گرفت که در موشهای صحرایی دیابتیشده توسط استرپتوزوتوسین- نیکوتینآمید، تمرین مقاومتی موجب بهبود قند خون ناشتا، شاخص مقاومت به انسولین (HOMA-IR)، کمرین، رزیستین و آنزیمهای کبدی در موشهای صحرایی میشود.
نتیجه گیری
با توجه به نتایج این تحقیق میتوان بیان کرد که انجام یک دوره تمرین مقاومتی در موشهای صحرایی دیابتی نوع 2 سازگاریهای مطلوبی در کاهش سطح سرمی انسولین و شاخص مقاومت به انسولین ایجاد میکند که متعاقب این بهبود، آنزیمهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی نوع 2 نیز بهبود مییابد؛ لذا به نظر میرسد که انجام تمرین مقاومتی موشهای صحرایی دیابتی نوع 2 از طریق کاهش سطوح سرمی رزیستین و کمرین باعث بهبود وضعیت گلیسمی و درنهایت بهبود آنزیمهای کبدی شده است.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعه با کد IR.ARAKMU.REC.1394.329 در کمیته پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی اراک به ثبت رسیده است.
حامی مالی
این مطالعه از هیچ سازمانی حمایت مالی دریافت نکرد.مشارکت نویسندگان
نویسنده معیارهای استاندارد نویسندگی بر اساس پیشنهادات کمیته بینالمللی ناشران مجالات پزشکی را رعایت کرده است.
تعارض منافع
هیچگونه تعارض منافع در اجرای این طرح وجود نداشته است.
References
Ziukaite L, Slot DE, Van der Weijden FA. Prevalence of diabetes mellitus in people clinically diagnosed with periodontitis: A systematic review and meta‐analysis of epidemiologic studies. J Clin Periodontol. 2018; 45(6):650-62. [DOI:10.1111/jcpe.12839] [PMID]
Rashid K, Das J, Sil PC. Taurine ameliorate alloxan induced oxidative stress and intrinsic apoptotic pathway in the hepatic tissue of diabetic rats. Food Chem Toxicol. 2013; 51:317-29. [DOI:10.1016/j.fct.2012.10.007] [PMID]
Sookoian S, Pirola CJ. Nonalcoholic steatohepatitis pharmacotherapy and predictors of response: dual role of aminotransferases as biosensors of metabolism and biomarkers of histological improvement. Hepatobiliary Surg Nutr. 2019; 8(4):381-85. [DOI:10.21037/hbsn.2019.02.04] [PMID] [PMCID]
Banerjee RR, Rangwala SM, Shapiro JS, Rich AS, Rhoades B, Qi Y, et al. Regulation of fasted blood glucose by resistin. Science. 2004; 303(5661):1195-8. [DOI:10.1126/science.1092341] [PMID]
Nobili V, Carpino G, Alisi A, Franchitto A, Alpini G, De Vito R, et al. Hepatic progenitor cells activation, fibrosis, and adipokines production in pediatric nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology. 2012; 56(6):2142-53. [DOI:10.1002/hep.25742] [PMID]
Boutari C, Perakakis N, Mantzoros CS. Association of Adipokines with development and progression of Nonalcoholic fatty liver disease. Endocrinol Metab (Seoul). 2018; 33(1):33-43. [DOI:10.3803/EnM.2018.33.1.33] [PMID] [PMCID]
Asalah AK, Alsayed MA, Al-Aleem DIA, El Malkey NF. Serum resistin, vaspin and chemerin in rats with non alcoholic fatty liver disease: Correlation with metabolic and haemostatic parameters. Basic Sci Med. 2014; 3(4):69-84. http://article.sapub.org/10.5923.j.medicine.20140304.02.html
Parastesh M, Khosravi Zadeh E, Saremi A, Rekabtalae A. Effects of moderate-intensity continuous training and high-intensity interval training on serum levels of resistin, chemerin and liver enzymes in streptozotocin-nicotinamide induced type-2 diabetic rats. J Diabetes Metab Disord. 2019; 18(2):379-87. [DOI:10.1007/s40200-019-00422-1] [PMID] [PMCID]
Zabel BA, Silverio AM, Butcher EC. Chemokine-like receptor 1 expression and chemerin-directed chemotaxis distinguish plasmacytoid from myeloid dendritic cells in human blood. J Immunol. 2005; 174(1):244-51. [DOI:10.4049/jimmunol.174.1.244] [PMID]
Krautbauer S, Wanninger J, Eisinger K, Hader Y, Beck M, Kopp A, et al. Chemerin is highly expressed in hepatocytes and is induced in non-alcoholic steatohepatitis liver. Exp Mol Pathol. 2013; 95(2):199-205. [DOI:10.1016/j.yexmp.2013.07.009] [PMID]
Roessner C, Paasch U, Kratzsch J, Glander HJ, Grunewald S. Sperm apoptosis signalling in diabetic men. Reprod Biomed Online. 2012; 25(3):292-9. [DOI:10.1016/j.rbmo.2012.06.004] [PMID]
Parastesh M, Saremi A, Ahmadi A, Kaviani M. The effect of aerobic training on serum levels of adiponectin, hypothalamic-pituitary-gonadal axis and sperm quality in diabetic rats. Urol J. 2019; 16(6):592-7. [DOI:10.22037/uj.v0i0.4728] [PMID]
Scherrenberg M, Dendale P. Exercise training in diabetes. London: SAGE Publications. 2019. [DOI:10.1177/2047487319829674] [PMID]
Cauza E, Hanusch-Enserer U, Strasser B, Ludvik B, Metz-Schimmerl S, Pacini G, et al. The relative benefits of endurance and strength training on the metabolic factors and muscle function of people with type 2 diabetes mellitus. Arch Phys Med Rehabil. 2005; 86(8):1527-33. [DOI:10.1016/j.apmr.2005.01.007] [PMID]
Gonzalez JT, Fuchs CJ, Betts JA, Van Loon LJ. Liver glycogen metabolism during and after prolonged endurance-type exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2016; 311(3):E543-53. [DOI:10.1152/ajpendo.00232.2016] [PMID]
Schmatz R, Perreira LB, Stefanello N, Mazzanti C, Spanevello R, Gutierres J, et al. Effects of resveratrol on biomarkers of oxidative stress and on the activity of delta aminolevulinic acid dehydratase in liver and kidney of streptozotocin-induced diabetic rats. Biochimie. 2012; 94(2):374-83. [DOI:10.1016/j.biochi.2011.08.005] [PMID]
Stefani GP, Nunes RB, Dornelles AZ, Alves JP, Piva MO, Di Domenico M, et al. Effects of creatine supplementation associated with resistance training on oxidative stress in different tissues of rats. J Int Soc Sports Nutr. 2014; 11(1):11. [DOI:10.1186/1550-2783-11-11] [PMID] [PMCID]
Amri J, Parastesh M, Sadegh M, Latifi S, Alaee M. High-intensity interval training improved fasting blood glucose and lipid profiles in type 2 diabetic rats more than endurance training; Possible involvement of Irisin and betatrophin. Physiol Int. 2019: 106(3):213-24. [DOI:10.1556/2060.106.2019.24] [PMID]
Poolsil P, Promprom W, Talubmook C. Anti-hyperglycemic and anti-hyperlipidemic effects of extract from Houttuynia cordata Thumb. In streptozotocin-induced diabetic rats. Pharmacogn J. 2017; 9(3):382-7. [DOI:10.5530/pj.2017.3.65]
Liu G, Wang X-H. [Research advances in the effects of excise and diet on LPL and its mechanism (Chinese)]. Sheng Li Ke Xue Jin Zhan. 2014; 45(2):87-92. [PMID]
Kralisch S, Weise S, Sommer G, Lipfert J, Lossner U, Bluher M, et al. Interleukin-1beta induces the novel adipokine chemerin in adipocytes in vitro. Regul Pept. 2009; 154(1-3):102-6. [DOI:10.1016/j.regpep.2009.02.010] [PMID]
Takahashi M, Takahashi Y, Takahashi K, Zolotaryov FN, Hong KS, Kitazawa R, et al. Chemerin enhances insulin signaling and potentiates insulin-stimulated glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes. FEBS lett. 2008; 582(5):573-8. [DOI:10.1016/j.febslet.2008.01.023] [PMID]
Yang M, Yang G, Dong J, Liu Y, Zong H, Liu H, et al. Elevated plasma levels of chemerin in newly diagnosed type 2 diabetes mellitus with hypertension. J Investig Med. 2010; 58(7):883-6. [DOI:10.2310/JIM.0b013e3181ec5db2] [PMID]
Buechler C. Chemerin in liver diseases. Endocrinol Metab Syndr. 2014; 19;3(4). [DOI:10.4172/2161-1017.1000144]
Lin X, Yang H, Wang X. [Effects of aerobic exercise and dieting on chemerin and its receptor CMKLR1 in the livers of type 2 diabetic rats (Chinese)]. Zhongguo Ying Yong Sheng Li Xue Za Zhi. 2017 ;33(5):426-30. [DOI:10.12047/j.cjap.5495.2017.103] [PMID]
Shen C, Zhao CY, Wang W, Wang YD, Sun H, Cao W, et al. The relationship between hepatic resistin overexpression and inflammation in patients with nonalcoholic steatohepatitis. BMC Gastroenterol. 2014 ;14:39. [DOI:10.1186/1471-230X-14-39] [PMID] [PMCID]
Palsamy P, Sivakumar S, Subramanian S. Resveratrol attenuates hyperglycemia-mediated oxidative stress, proinflammatory cytokines and protects hepatocytes ultrastructure in streptozotocin-nicotinamide-induced experimental diabetic rats. Chem Biol Interact. 2010; 186(2):200-10. [DOI:10.1016/j.cbi.2010.03.028] [PMID]
Chalasani N, Younossi Z, Lavine JE, Diehl AM, Brunt EM, Cusi K, et al. The diagnosis and management of non‐alcoholic fatty liver disease: Practice guideline by the American association for the study of liver diseases, American college of gastroenterology, and the American gastroenterological association. Hepatology. 2012; 55(6):2005-23. [DOI:10.1002/hep.25762] [PMID]
Parastesh M, Heidarianpour A, Bayat M, Saremi A. [Effects of resistance training on serum level of reproductive hormones and sperm parameters in type 2 diabetes rats (Persian)]. J Arak Uni Med Sci. 2016; 19(8):26-36. http://jams.arakmu.ac.ir/browse.php?a_id=4612&sid=1&slc_lang=en