The effect of 8 weeks of endurance training on vascular endothelial growth factor (VEGF) and endostatin (ES) protein levels in cardic tissue of diabetic rats with morphine withdrawal syndrome

Document Type : Research - Scientific

Authors

1 Department of Physical Education, Borujard Branch, Islamic Azad University, Borujard, Iran

2 Department of Sports Physiology, Faculty of Sports Sciences, Arak University, Arak, Iran

3 Department of Physical Education, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran

Abstract
Aim: About 80% of deaths caused by diabetes are related to cardiovascular diseases. Diabetes and morphine are the main risk factors for cardiovascular diseases that lead to endothelial dysfunction and defective angiogenesis. Today, many angiogenic and angiostatic factors have been identified that play an important role in cardiovascular health, and the most important of them are VEGF (angiogenic factor) and endostatin (angiostatic factor). In this study, the effect of eight weeks of endurance training on vascular endothelial growth factor  (VEGF) and endostatin  (ES) protein levels in the heart tissue of diabetic male Wistar rats with morphine withdrawal syndrome was investigated.
Material and methods: In this experimental study, 32 male Wistar rats were randomly divided into 4 groups of 8 including diabetes control  (D), morphine diabetes  (DM), diabetes + endurance training  (D.ET) and morphine diabetes+ endurance training  (D.M.ET). Then induction of diabetes and addiction to morphine was done. 72 hours after the injection, in order to ensure diabetes, the samples whose blood sugar level was more than 250 mg/dL were considered as diabetic. In order to ensure the dependence of the rats on morphine, at the end of the 21st day, by intraperitoneal injection of naloxone to the samples at the rate of 2 mg/kg of body weight, the signs of withdrawal from addiction such as: jumping, climbing, scratching, teeth grinding , redness around the eyes, diarrhea, tremors, eyelid drooping, erection and standing on two legs for 30 minutes were evaluated. The training groups performed an 8-week endurance training program. At the end of the study, all rats were sacrificed and their heart tissue was removed. VEGF and ES protein levels were measured by ELISA method. Data were analyzed using one-way ANOVA test at a significance level of p≤0.05.
Results: The results showed that in diabetic and morphine rats, the level of VEGF and ES is significantly lower and higher than other groups, respectively  (P<0.05). Also, endurance training is associated with improvement of VEGF and ES values in diabetes + endurance training and morphine diabetes+ endurance training groups  (P<0.05). On the other hand, the level of VEGF and ES in group D with D.M.ET showed no significant difference (P>0.05).
Conclusion: In the present study, it was shown that eight weeks of endurance training caused a significant increase in VEGF in the heart tissue of diabetic rats with morphine withdrawal syndrome. Also, the level of ES protein as one of the most important internal inhibitory factors of angiogenesis decreased significantly. Our findings show that the intervention of endurance training is likely to be effective and useful in regulating the levels of angiogenic factors in the heart tissue of diabetic and diabetic rats in withdrawal syndrome and as a low-cost non-pharmacological solution in the treatment of cardiovascular diseases caused by addiction and diabetes are recommended to specialists in these fields.

Highlights

-

Keywords

dor -

مقدمه
سازمان بهداشت جهانی دیابت را به‫عنوان یک اختلال متابولیکی چندگانه که با هایپرگلیسمی (افزایش غیر طبیعی قند خون) مزمن همراه با اختلالات متابولیسم کربوهیدرات، چربی و پروتئین ناشی ازنقص در ترشح انسولین، عمل‫کرد انسولین یا هر دو مشخص می‌شود، تعریف کرده است  (1). حدود 80 درصد از مرگ و میر‌های ناشی از دیابت به امراض قلبی و عروقی مربوط می‌شود (2, 3).  به‫علاوه، بسیاری از تظاهرات بالینی در افراد دیابتی مثل نقص در ترمیم زخم، افزایش خطر رد پیوند، ناهنجاری‌های جنینی در مادران دیابتی، تشکیل ناقص عروق جانبی کرونر و غیره با اختلال در آنژیوژنز (رگ‫زایی) ارتباط دارند (4). پژوهش‫گران بر این باورند که بیماری دیابت موجب کاهش رشد و توسعه عروق جانبی کرونر، کاهش قطر مویرگ‌ها‌ به فیبر، کاهش ظرفیت انتشار مویرگ‌ها و همچنین اختلال در تنظیم همودینامیک عروق عضلات می‌شود (5). از طرفی می‌توان گفت که آنژیوژنز وابسته به تعادل دقیق بین تحریک کننده‌ها و مهارکننده‌های طبیعی بدن است. به‫طور کلی، این فرآیند تحت تاثیر عوامل مختلف بوده و در برگیرنده یک‫سری رخدادهای سلولی از قبیل مهاجرت، تکثیر و تمایز سلول‫های اندوتلیال و در نهایت تشکیل عروق، بلوغ و بازسازی نهایی آن‫ها است (6). امروزه ده‌ها نوع فاکتور آنژیوژنیکی و آنژیواستاتیکی شناسایی شده است که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به VEGF (فاکتور آنژیوژنیکی)  و اندوستاتین (فاکتور آنژیواستاتیکی)  اشاره کرد. پروتئین VEGF  (فاکتور رشد اندوتلیال عروقی) قوی‌ترین میتوژن مخصوص سلول‫های اندوتلیال است که وقتی به گیرنده‌های خود بر روی سلول‫های اندوتلیال متصل شود، می‌تواند باعث تکثیر، مهاجرت و تمایز سلول‫ها شود. همچنین VEGF مانع از مرگ برنامه‌ریزی شده‌ی سلول‫های اندوتلیال می‌شود (7). درمقابل، اندوستاتین، پیتیدی با وزن20 کیلو دالتون از مهم‫ترین عوامل آنژیواستاتیکی است که با اتصال بهVEGF، مانع عمل‫کرد آن می‌شود و با کاهش تکثیر و افزایش آپوپتوزیس سلول‫های اندوتلیال و فعال‌سازی عوامل آنژیواستاتیک دیگر، فرآیند آنژیوژنز را کاهش می‌دهد (6).‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
 یکی از علل گرایش و انگیزه‌های موجود در جامعه به استفاده از مورفین، به‫ویژه در جمعیت میانسال و افرادی که سابقه بیماری‌های دیابت و قلب و عروق دارند، اعتقاد به اثر کاهنده آن بر قند خون و بیماری‌های قلبی عروقی و دیابت است. اعتیاد یکی از معضلات و نگرانی‌های عمده جهان امروز می‌باشد  (8). مطالعات قبلی بیانگر اثر مخرب اعتیاد به ماده مخدر تریاک بر روی کارکرد و ساختار دستگاه های مختلف بدن است  (9). مواد افیونی از طریق اتصال به گیرنده‌های جفت شده با پروتئین G در سیستم عصبی مرکزی و بسیاری از اندام‌های دیگر مانند سیستم قلبی عروقی عمل‫کرد آن‫ها را متاثر می‌سازد (10). مطالعات قبلی نشان داده است که بیماران وابسته به مورفین دارای اختلال عمل‫کرد سیستولیک بطن چپ و کاهش عمل‫کرد قلب هستند  (11). در پژوهشی نشان داده شد که مورفین به‫صورت مستقیم از طریق کاهش التهاب، آنژیوزنز را مهار می‌کند  (12). از طرفی شواهد بر این باورند که تمرینـات ورزشـی باعـث تغییـرات گوناگونی در عمل‫کرد قلبی و عروقی می‌شوند کـه ازجملـه آن‫ها می‌توان به افزایش فعالیت آنزیم‌هـای هـوازی و رشـد فرآیند آنژیژنز در عضله قلبی و عضله اسکلتی اشـاره کرد  (13). تمرینات ورزشی باعث بهبود عمل‫کرد عروق و نیز عمل‫کرد قلبی در بیماران دیابتی نیز می‌شود. از آن‌جایی که قلب دیابتی،  VEGFو گیرنده‌های VEGF کمی را بیان می‌کند و القای هایپرگلیسمی تولید مهارکننده‌های آنژیوژنز مانند آنژیوستاتین را افزایش می‌دهد، تمرین استقامتی نیز می‌تواند آنژیوژنز را توسط کاهش سطوح آنژیوستاتین و اندوستاتین پلاسما بهبود بخشد (14). علاوه بر این، ورزش از طریق آزادسازی شبه افیونی درون زاد به ویژه اندورفین‌ها که خود اثر آنتی اکسیدانی دارند، موجب کاهش آثار سمی مورفین در کبد و کلیه می‌گردد. همچنین، ورزش می‌تواند موجب محافظت کبد و کلیه در مقابل آثار نامطلوب مورفین در موش صحرایی گردد. علاوه بر این، گزارش‌های ارائه شده در این زمینه حاکی از آن است که ورزش از طریق سیستم اعصاب مرکزی و تحریک در آزادسازی پپتیدهای شبه افیونی درون زاد به خصوص بتاآندروفین‌ها نه تنها باعث کاهش اثر سوء مواد اعتیادآور می‌شود بلکه به‫عنوان یک روش درمانی موثر و کارآمد در پیشگیری و احتمالا درمان برخی از بیماری‌ها از جمله اعتیاد مطرح است (15). در مطالعه بشیری و همکاران نتایج نشان داد که تمرینات استقامتی از طریق افزایش مسیر آنژیوژنیکی باعث بهبود در عضله قلبی و سطح سرمی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) در موش‫های صحرایی دیابتی می‌شود (16). در مطالعه فدایی و همکاران (17) مشاهده شد که ورزش منظم شنا ممکن است روشی بالقوه برای بهبود شدت وابستگی به مورفین در موش‫های صحرایی باشد. در پژوهشی یادگاری و همکاران نشان دادند که تمرین هوازی به‫مدت 8 هفته علاوه بر موش‫های سالم اثرات ضد دردی در موش‫های وابسته به مورفین متعاقب سندروم ترک دارد. بنابراین می‌تواند برای درمان و یا کاهش درد مفید واقع شود (18).  نقش درمانی ورزش در بیماران مبتلا به افزایش فشار خون، افسردگی اعتیاد و دیابت گزارش شده است. از آنجا که ورزش علایم ترک اعتیاد به مورفین را کاهش می‌دهد، به‫نظر می‌‌رسد که در کاهش آثار سمی این ترکیب نیز نقش داشته باشد (15).‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
به‫طوری که مشاهده می‌شود اثرات مضر تریاک  (با ماده موثر مورفین) و عوارض ناتوان کننده بیماری دیابت که از جمله تاثیر تخریب کننده بر آنژیوژنز، می‌تواند بافت‌های مختلف بدن از جمله بافت قلبی و عروقی را تحت تاثیر قرار دهد و موجب بیماری‌های قلبی و عروقی گردد. از طرفی در کنار درمان‌های دارویی سایر رویه‌ها همواره مورد توجه پزشکان و در عین حال پژوهشگران این حوزه‌ها بوده است که در این میان تمرینات ورزشی با توجه به اثرات مثبت و درمان غیر دارویی در بیماران دیابتی و اعتیاد مطرح می‌باشد. با توجه به این‫که تاکنون اثرات ورزش بر بافت قلب در افراد دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین مورد بررسی قرار نگرفته، بنابراین فرض مطالعه حاضر برای نخستین بار این بود که 8 هفته تمرین استقامتی بر سطوح  (VEGF) و اندوستاتین  (ES) در بافت قلب موش‫های صحرایی نر ویستار دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین تاثیر معنی‌دار دارد.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
2- مواد و روش‌ها 
تحقیق حاضر از نظر هدف کاربردی و از لحاظ شیوه اجرا، تجربی آزمایشگاهی می‌باشد که به‫صورت پس آزمون با گروه کنترل انجام گرفت. در این پژوهش از 32 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با سن 8 تا 10 هفته و میانگین وزن 30±230 گرم استفاده شد. موش های خریداری شده از دانشگاه بقیه االله در شرایط جدید به‫مدت دو هفته نگه‫داری شدند و براساس وزن به‫صورت تصادفی به 4 گروه 8 تایی تقسیم شدند. سپس تحت پروتکل القای دیابت و مورفین قرار گرفتند. چهار گروه شامل: 1- گروه دیابتی 2- گروه دیابتی+سندروم ترک مورفین 3- گروه دیابتی+تمرین استقامتی 4- گروه دیابتی+سندروم ترک مورفین+تمرین استقامتی، بود.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
شیوه نگه‫داری و تغذیه‬‬‬‬‬
نمونه‌های این مطالعه در آزمایشگاه جوندگان در قفس‌های پلی کربنات شفاف، ساخت شرکت رازی در شرایط استاندارد، با چرخه‫ی روشنایی/تاریکی 12:12 ساعت و میانگین درجه حرارت 2±22 درجه سانتی‫گراد و با رطوبت 40 تا 60 درصد قرار داشتند. وضعیت آلاینده‌های هوا با توجه به شاخص استاندارد آلاینده‌ها (PSI) در وضعیت سالم قرارداشت. همچنین برای ایجاد تهویه و جریان مناسب هوا از دو دستگاه تهویه هوا بدون صدا استفاده شد. تغذیه نمونه‌ها با استفاده از غذاهای توصیه شده توسط مراکز تولید خوراک دام به‫صورت پلت از شرکت بهپرور همراه با بطری‌های آب 500 میلی‫لیتری ویژه حیوانات صورت گرفت. ضمنا دسترسی به غذا و آب به‫صورت نامحدود بود. در تمام مراحل پژوهش، نمونه‌ها توسط یک نفر جابجا و دست کاری شدند. ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
پروتکل القای دیابت
برای دیابتی کردن موش‫ها پس از 12 سـاعت ناشتا بـودن با تزریـق درون صـفاقی محلول نیکوتین آمید (ساخت شـرکت سـیگما، آمریکـا) محلول شده در نرمال سالین با دوز 120 میلی‫گرم برای هر کیلوگرم وزن بدن را بعد از 15 دقیقه از محلول استرپتوزوتوسـین (سـاخت شرکت سیگما، آمریکـا) محلـول در بـافر سـیترات 1/0 مولار با دوز 65 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن استفاده شد. 72 ساعت پس از تزریق جهـت اطمینـان از دیـابتی شـدن، نمونه‌هایی کـه میزان قندخون آن‌هـا بیشـتر از 250 میلی‫گرم بر دسی لیتر بود به‫عنوان دیــابتی در نظــر گرفتــه شدند (19). سطوح قند خون توسط گلوکومتر (بیورر مدل GL42، ساخت کشور آلمان) بعد از 12 ساعت ناشتایی و به‫وسیله خون‌گیری از انتهای دم موش‫های صحرایی ارزیابی شد (20).‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
پروتکل ایجاد سندروم ترک مورفین 
پس از تایید دیابتی شدن نمونه های پژوهش حاضر، پروتکل سندروم ترک مورفین انجام گرفت. از روش خوراکی جهت ایجاد وابستگی به مورفین استفاده شد. مورفین با غلظت های متوالی 1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 میلـی‌گـرم بر میلی‌لیتر هرکدام برای 48 سـاعت، سپس 4/0 میلـی‌گـرم بـر میلـی‌لیتـر بـرای بقیـه روزهـا تـا روز 21 به آب آشامیدنی حیوانات اضافه شد (21). ضمنا به‫واسطه طعم تلخ مورفین در این مطالعه با توجه به دیابتی بودن موش‫ها از شیرین کننده مصنوعی مناسب با غلظت 3 درصد استفاده شد. جهت اطمینان از وابستگی موش‫ها به مورفین در پایان روز 21، با تزریق داخل صفاقی نالوکسان  (شـرکت سـیگما آمریکـا) به نمونه‫ها به میزان 2 میلی‌گرم به‫ازای هر کیلوگرم وزن بدن، علائم ترک اعتیاد از جمله: پریدن، بالا رفـتن، خارانـدن، دنـدان قروچـه، قرمـزی دور چـشم، اسـهال، لـرزش، افتـادگی پلک، نعوظ و روی دو پا ایستادن برای مـدت 30 دقیقـه مورد ارزیابی قرار گرفت (22).‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
پروتکل تمرین استقامتی
48 ساعت بعد از القای سندروم ترک مورفین، آشناسازی با تردمیل به‫مدت یک هفته انجام شد. تمرین استقامتی پس از آن بر اساس اصل اضافه بار به‫مدت 8 هفته و هر هفته سه جلسه به‫صورت غیرمتوالی انجام گرفت. تمرین ورزشی شامل دویدن روی نوارگردان به‫مدت 20 دقیقه و با سرعت 12 متر در دقیقه با شیب صفر درجه بود. در ادامه‫ی تمرین، هر هفته 5 دقیقه به‫مدت تمرین اضافه شد تا به 50 دقیقه رسید. همچنین سرعت تردمیل در هر هفته 1 متر در دقیقه اضافه شد تا در نهایت به 18 متر در دقیقه افزایش یافت. در طول دوره تمرین، گرم کردن و سرد کردن به‫مدت 3 دقیقه با سرعت 7 متر در دقیقه در ابتدا و انتهای تمرین استقامتی انجام شد (23).‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
تشریح ذخیره بافت‌ها و فاکتورهای بیوشیمیایی
تمامی نمونه‌ها 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین، با ترکیب درون صفاقی کتامین  (75mg/kg-1) و زایلازین  (5mg/kg-1) بی‌هوش و کشته و تشریح و بافت برداری انجام شد. بافت‌ها تحـت شـرایط اسـتریل با نرمال سالین شسته و به‫سرعت در مخازن نیتروژن مایع به‫مدت 2 دقیقه غوطه ور شدند و جهت انتقال به آزمایشگاه در دمای منفی70 درجه‌ سانتی‌گراد نگه‫داری شدند. سطوح پروتئین شاخص‌های این پژوهش توسط کیت‌‌های الایزا مخصوص موش صحرایی مطابق دستورالعمل‏های شرکت تولید کننده اندازه‌‌گیری و برای تجزیه و تحلیل بعدی نگه‫داری شد. برای اندازه‌گیری سطح پروتئین VEGF دربافت قلب از کیت الایزا شرکت آر اند سیستم  (R & Systems) ساخت کشور آمریکا به شماره کاتولوگ RRV00 و حساسیت 8/4 نانو‌گرم بر میلی‌لیتر و برای سنجش ES از کیت کازابیو  (CUSABIO) محصول کشور آمریکا با شماره کاتالوگ CSB-E0795r و میزان حساسیت کمتر از 56/1 نانوگرم بر میلی‌‌لیتر طبق دستورالعمل‌های شرکت تولید کننده، استفاده شد. تمامی آزمایش‫ها در مطالعه حاضر از اصول اخلاقی مورد تایید کمیته اخلاق حیوانات دانشکده علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد (کد اخلاق: IR.IAU.B.REC.1401.028) پیروی کردند.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
3- آنالیز آماری
جهت تجزیه و تحلیل یافته‌های تحقیق در بخش آمار توصیفی از میانگین و انحراف معیار استفاده شده است. جهت بررسی نحوه توزیع یافته‌ها از آزمون شاپیرو – ویلک و در ادامه جهت تجزیه و تحلیل استنباطی در صورت نرمال بودن توزیع از آزمون تحلیل واریانس یک‫طرفه استفاده شده است. برای تعیین نقاط تفاوت بین گروه‌ها و مقایسه‌های دو به دو از آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. نمودارها با9  Graph Pad Prism  ترسیم شد و داده‌های تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 22 و سطح معنی داری 05/0 تجزیه و تحلیل شدند.‬‬‬‬‬


4- نتایج
میانگین و انحراف معیار متغیر‌های مورد ارزیابی در گروه‌های مختلف و نتایج آنالیز واریانس یک راهه آن‫ها در جدول 1 ارائه شده است. ‬‬‬‬‬
جدول 1: میانگین، انحراف معیار و نتایج آنالیز واریانس یک‫راهه متغیرهای آنژیوژنزی بافت قلب در گروه‌های مورد مطالعه‬‬‬‬‬
متغیرها            گروه‌های مورد مطالعه
    D
    D.M    D.ET    D.M.ET    F    P

  (ng/ml)VEGF    94/26±50/147
    12/63±20/39    51/80±76/275    30/61 13±/167    75/23    001/0 

  (ng/ml) ES     76/69±4/16    75/94±12/28     12/25±3/6    14/25±4/17    96/12    001/0
D: دیابتی. D.M: دیابتی مورفینی. D.ET: دیابت + تمرین استقامتی. D.M.ET: دیابتی مورفینی + تمرین استقامتی

نتایج و مقایسه بین گروهی متغیر  VEGFدر نمودار 1 آمده است. نتایج آنالیز واریانس یک راهه نشان داد که بین گروه‌های مورد بررسی، اختلاف معنی دار وجود دارد (75/23 F=و001/0=P ). سپس بعد از انجام تعقیبی توکی مشاهده شد که سطح VEGFدر گروه D.M به‫طور معنی‌دار کم‫تر از گروه‌های D  (003/0=P)، D.ET  (001/0=P) و D.M.ET  (001/0=P) است. همچنین مشاهده شد میزان VEGF در گروه D.ET به‫طور معنی‫دار بیش‫تر از سایر گروه‫ها می‌باشد  (02/0=P). از طرفی سطح VEGF در گروه D باD.M.ET  اختلاف معنی‫داری را نشان نداد (893/0=P).  ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

 

 


نمودار 1: سطح VEGF در گروههای مورد مطالعه. *تفاوت معنی‫دار نسبت به سایر گروه‫های پژوهش. # تفاوت معنی‫دار نسبت به گروه کنترل  (05/0>p). D= کنترل دیابت. D.M = دیابتی مورفینی. D.ET = دیابت + تمرین استقامتی. D.M.ET = دیابتی مورفینی + تمرین استقامتی.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

از سویی، نتایج و مقایسه بین گروه‌ها در مورد متغیر ES در نمودار2 مشاهده می‌شود. با استفاده از آزمون آنالیز واریانس یک راهه  (969/12 F=و000/0=P) مشاهده شد اختلاف معنی‌داری بین گروه‌ها وجود دارد. سپس بعد از انجام تعقیبی توکی مشاهده شد که سطح ES در گروه D.ET به‫طور معنی‌دار کم‫تر از گروه‌های D  (02/0=P)، D.M  (003/0=P) و D.M.ET  (001/0=P) است. همچنین مشاهده شد میزان ES در گروه D.ET به‫طور معنی دار کم‫تر از سایر گروه‌ها می‌باشد  (04/0=P). از طرفی سطح ES در گروه D باD.M.ET  اختلاف معنی‫داری را نشان نداد (99/0=P).  ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬

 

 

 

نمودار 2. سطح VEGF در گروه‫های مورد مطالعه.     *تفاوت معنی‫دار نسبت به سایر گروه های پژوهش. # تفاوت معنادار نسبت به گروه کنترل   (05/0>P D.: کنترل دیابت. D.M: دیابتی مورفینی. D.ET: دیابت + تمرین استقامتی. D.M.ET: دیابتی مورفینی + تمرین استقامتی.‬‬‬‬‬‬‬‬
5- بحث
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که افزایش سطوح پروتئین VEGF وکاهش ES بافت قلبی موش‫های صحرایی در گروه‌های تمرین این مطالعه (کنترل دیابت+تمرین) و (دیابت سندروم ترک مورفین + تمرین) نسبت به گروه کنترل دیابت معنی‌دار می‌باشد. بنابراین یافته‌های مطالعه حاضر نشان می‌دهد که 8 هفته تمرین استقامتی باعث افزایش فاکتور رشد اندوتلیال عروقی و کاهش اندوستاتین در بافت قلب موش‫های صحرایی دیابتی و دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین شده است. اما نکته قابل ذکر در این مطالعه در هر دو شاخص اندازه‌گیری شده تفاوت معنی‌داری در گروه دیابت+سندروم ترک مورفین+تمرین (D.M.ET) درمقایسه با گروه کنترل دیابت  (D) مشاهده نشد.   ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
در بررسی پیشینه تحقیقاتی مطالعه حاضر گزارش‫های زیادی در مورد اثرات تمرین ورزشی بر شاخص‌های آنژیوژنز سلولی بافت‌های مختلف در شرایط دیابت وجود دارد. اما طبق بررسی‌های انجام شده ما، این نخستین مطالعه در مورد اثرات تمرین استقامتی برسطوح پروتئین فاکتور رشد اندوتلیال عروقی و اندوستاتین در بافت قلب موش‫های صحرایی دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین است. هر دو نوع دیابت وابسته و غیروابسته به انسولین باعث اختلالات قلبی و عروقی شده و سبب بروز بیماری‌های شریان کرونری یا پرفشارخونی سیستمیک، ایست قلبی، بیماری شریانی محیطی و آسیب عضله ی قلبی  (میوپاتی قلبی)، تشکیل ناقص عروق جانبی کرونر و آترواسکلروز پیش‌رونده در شریان های بزرگ می‌شود (24). هم ایستایی بین مولکول‫های آنتی آنژیوژنیک با منشا داخلی و پروآنژیوژنیک موجب حفظ تعادل آنژیوژنیک می‌شود، در حالی که در اختلالاتی نظیر دیابت، این تعادل آنژیوژنیک با کاهش بیان عامل رشد اندوتلیال عروقی و افزایش عوامل آنژیواستاتیک  (از جمله اندوستاتین) به نفع فنوتیپ آنتی آنژیوژنز تغییر می‌یابد (25). در بیماران دیابتی، سطوح فاکتور القایی از هایپوکسی  (HIF-1) و VEGF در قلب کاهش می‌یابد و به‫نظر می‌رسد نقش این دو پروتئین در فعال کردن فرآیند آنژیوژنزی بعد از ایسکمی میوکارد در افراد دیابتی نیز کاهش می‌یابد. دیابت اثر مهاری بر رشد عروق قلبی دارد و از طریق افزایش فشار اکسیداتیو باعث اختلال در آنژیوژنز می‌گردد (26). نتایج این تحقیق کاهش سطوح VEGF را پس از القای دیابت نشان داد که همسو با یافته‌های مطالعات اسمیت  و همکاران (27) و هازاریکا  و همکاران (28) است. مطالعات پیشین نشان داده‌اند که انسولین می‌تواند از طریق فعال کردن مسیر PI3 Kinase/Akt، بیان VEGF را افزایش دهد. بنابراین تغییرات در سطوح انسولین می‌تواند یک مکانیسم بالقوه برای کاهش بیان VEGF میوکارد در شرایط دیابت نوع 2و نقص در بیان VEGF در نتیجه‌ی مقاومت انسولینی باشد. همچنین نتایج مطالعه حاضر افزایش اندوستاتین پس از القای دیابت را نشان داد که همسو با نتایج ما سودا و همکاران گزارش کردند بیان اندوستاتین در بیماران مبتلا به دیابت همراه با بیماری عروق کرونر، 02/2 برابر بیماران غیر مبتلا به دیابت است (29). از سویی، نتایج مطالعه حاضر ناهمسو با مطالعه اسماعیلی و همکاران  (1397) است که گزارش کردند القای دیابت موجب کاهش اندوستاتین در بافت قلب رت های دیابتی می‌شود (27). از آن‫جا که در زمان انجام فعالیت ورزشی سلول‫های اندوتلیال تحت کشش قرار می‌گیرند، سرعت رها‌سازی VEGF افزایش می‌یابد (30). این افزایش اثرات مفیدی بر بیان VEGFدر شرایط پاتولوژیکی مانند دیابت اعمال می‌کند (31). مطالعات نشان داده‌اند که اجرای تمرین استقامتی باعث کاهش مقاومت به انسولین و افزایش حساسیت انسولینی بیماران دیابتی در هر دو مدل انسانی وحیوانی می‌گردد و این اثر می‌تواند در فعال شدن مسیر پیام‌دهی آنژیوژنز در قلب موثر باشد. تمرین استقامتی باعث افزایش شبکه‌ی مویرگی عضله قلب می‌شود (24). در این ارتباط نتایج تحقیق ما نشان داد که 8 هفته تمرین استقامتی در گروه‌های دیابت +تمرین  (D.ET) در مقایسه با گروه کنترل دیابت (D) ضمن کاهش اندوستاتین و همزمان افزایشVEGF احتمالا موجب بهبود آنژیوژنز در بافت قلب می‌شود. هم‫راستا با مطالعه حاضر، سوری و همکاران (32) نشان دادندکه تمرینات استقامتی موجب افزایش معنی‌دار VEGF در بافت قلبی می‌شود و احتمالا این تغییر اثرات مثبتی بر فرآیندهای تنظیمی آنژیوژنیکی در بیماران دیابتی دارد. گزارش شده است که فعالیت‌های ورزشی با شدت متوسط تا زیاد، از طریق افزایش متابولیسم عضله قلبی و ایجاد شرایط کمبود اکسیژن بافتی، موجب تحریکHIF  و بهبود آنژیوژنز قلبی از طریق افزایش بیان VEGF می‌شود. (27) ناهمسو با نتایج این تحقیق، اسپوندر و همکاران (33) در تحقیق خود گزارش نمودند تمرین روی دوچرخه کارسنج، سطوح اندوستاتین سرمی مردان و زنان مبتلا به دیابت را به میزان 05/15 و 59/10 درصد افزایش می‌دهد. بریتوکس  و همکاران (14) کاهش اندوستاتین به دنبال فعالیت‌های ورزشی‌ را گزارش کردند که با نتایج مطالعه‌ی حاضر همسو می‌باشد. نورشاهی و همکاران (7) نیز نشان دادند که اگر چه تمرینات هوازی بیان اندوستاتین سرم موش‫های سالم را کاهش می‌دهد اما همچنان نسبت VEGF به اندوستاتین در نتیجه‌ی سازگاری به دویدن روی تردمیل بطور معنی‌داری افزایش داشته است. مکانیسم کاهش ES، در پاسخ به تمرینات ورزشی هنوز واضح و معلوم نیست، اما این احتمال داده می‌شود که تمرینات ورزشی میزان دگرگونی و ماتریکس برون سلولی را کاهش می‌دهد و این امر ممکن است مانع از جدا شدن اندوستاتین از کلاژن شود (14). در مطالعه‌ای دیگر نشان داده شد که مورفین سبب ورود کلسیم، افزایش کلسترول خون و مهار VEGF و نهایتاً اسپاسم عروقی و ایسکمی میوکارد می‌شود (34). از طرفی در پژوهشی مورفین با دوز بالا باعث اختلال در رگزایی، افزایش استرس اکسیداتیو در تحرک سلول‫های پیش ساز اندوتلیال شد و بر اثر مضر بودن بالقوه مورفین با دوز بالا بر رگزایی پس از تجویز سیستمیک تاکید دارد (35). نتایج تحقیقات قبلی بیانگر این موضوع است که تریاک به‫طور بالقوه به‫عنوان منبع رادیکال‌های آزاد شناخته شده است. علاوه بر این تریاک و متابولیت آن مانند مورفین با تحویل مستقیم گونه های اکسیژن فعال  (ROS) و تحریک تولید ROS درون‌زا از طریق تحریک سلول‫های التهابی، استرس اکسیداتیو را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، مورفین می تواند به‫طور مستقیم فعالیت دفاعی آنتی اکسیدانتی را در بدن کاهش دهد. به‫نظر می‌رسد که تشکیل ROS یکی از مکانیسم‌های اصلی در پس سوء مصرف مورفین است که با کاهش آنزیم‌های آنتی اکسیدانتی از جمله کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز مرتبط است (34). مورفین همچنین باعث آزاد شدن نشان‫گرهای پیش التهابی (مانند TNF-α) می‌شود و در نتیجه می‌تواند باعث آسیب بافتی شود (36). در مطالعه زینی‌وند وپورشا نظری (37) نشان داده شد که احتمال عوارض قلبی و عروقی هم زمان با اعتیاد افزایش خواهد یافت و ترک اعتیاد موجب بهبود میزان تراکم مویرگی نشد  . محققان در تحقیقات متعدد خطر مواد مخدر بر روی ایسکمی قلبی را مورد مطالعه قرار داده‌انـد، از جمله مارتینیک و همکاران (38) در مطالعه خود به رابطه اعتیاد و افزایش ایسکمی قلبـی اشـاره کردنـد. نا همسو با مطالعه ما در پژوهش چان و دیا نیز گلوکز خون موش‫هایی که مورفین دریافت کرده بودند، نسبت به گروه شاهد، پایین‌تر گزارش شده است (39). بعضی مطالعات حیوانی نیز افزایش میزان قند خون را در بعضی حیوانات پس از تجویز مورفین گزارش کرده‌اند (8). در مطالعه هاشی گوچی و همکاران  (40)  نیز میزان قند خون به‫طور معنی‌داری در خرگوش‌های دریافت کننده مورفین بالاتر از گروه شاهد بود. یافته‌های این مطالعات با یافته‌های ما همخوانی دارد. زیرا نتایج مطالعه حاضر در گروه دیابت سندروم ترک مورفین  (D.M)، افزایش سطوح پروتئین ES، متعاقب کاهش VEGF مشاهده شد. اما نتایج مطالعه صالحی و همکاران (36) بیانگر این موضوع بود که ورزش استقامتی و مقاومتی همزمان به‫طور معنی‌داری استرس اکسیداتیو و تغییرات مورفولوژیک روده را در موش‫های قطع مصرف نرمال کرد بر اساس یافته‌های آنها تمرینات مختلف ورزشی به‫طور قابل توجهی استرس اکسیداتیو را در موش های صحرایی معتاد کاهش می‌دهد، درحالی‫که اعتیاد به مورفین به‫طور قابل توجهی استرس اکسیداتیو در روده را افزایش داد که با نتایج مطالعه ما همسو می‫باشد. زیرا نتایج ما نیز نشان داد که تمرین‫های استقامتی باعث کاهش معنی‌دار سطوح پروتئین ES و افزایش VEGF در بافت قلب موش‫های صحرایی دیابتی و دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین شده است که از دلایل آن می‌توان احتمالا بهبود میزان تراکم مویرگی، افزایش دفاع آنتی‌اکسیدانتی و کاهش استرس اکسیداتیو اشاره کرد. همچنین یافته‌های علمی حاکی از آن است که ورزش و فعالیت بدنی، نه تنها اثرات سوء مواد اعتیاد آور را کاهش می‌دهد بلکه به‫عنوان یک روش درمانی مناسب و کارآمد در پیش‫گیری و احتمالا درمان اعتیاد مطرح است (18). زرین کلام و حیدریان پور  (2017) به این نتیجه رسیدند که تمرینات استقامتی و هم‫زمان ممکن است با افزایش سطح آپلین سرم، اثرات محافظتی قلبی بر موش‌های وابسته به مورفین داشته باشد. بنابراین می‫توان فعالیت‫های بدنی را برای پیشگیری از اختلالات قلبی به بیماران وابسته به مورفین توصیه کرد (41). از طرفی نتایج پژوهش احمدی و همکاران (42) نشان داد که تمرین هوازی در گروه مورفین +تمرین، شدت علائم سندرم ترک مورفین را در مقایسه با گروه مورفین بدون تمرین کاهش داد که نشان‌دهنده نقش ورزش در مهار استفاده از مورفین است. بنابراین ورزش به‫عنوان یک عامل کمک کننده با ارزش در درمان اعتیاد و بهبود وضعیت افراد معتاد در سندروم ترک مطرح است (21). از محدودیت‌های پژوهش حاضر با توجه به توسعه بیماری دیابت در جوامع مختلف عدم اندازه‌گیری دیگر عوامل تحریکی آنژیوژنز (MMPs،FGF،NO) و مهاری آنژیوژنز (IL-4،TSP-1) به‫دلیل هزینه‌های مالی بالا می‌باشد. احتمالا اندازه‌گیری دیگر عوامل آنژیوژنزی درک واضح‌تری از مسیرهای سیگنالینگ آنژیوژنزی را برای ما مشخص نماید. همچنین برای آگاهی از مکانیسم تاثیر تمرینات ورزشی بر بیماری دیابت ، تعیین نوع تمرین و شدت و مدت زمان تمرین در بازه‌های زمانی مختلف پیشنهاد می‌شود.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
6- نتیجه‌گیری
در تحقیق حاضر نشان داده شد که هشت هفته تمرین استقامتی موجب افزایش معنی‌دار VEGF در بافت قلب موش‫های صحرایی دیابتی همراه با سندروم ترک مورفین شد. همچنین میزان سطوح پروتئین ES به‫عنوان یکی از مهم‫ترین عوامل بازدارنده‌ی درونی آنژیوژنز کاهش معنی‌داری داشت. یافته‌های ما نشان می‌دهد که احتمالا مداخله تمرین استقامتی در تنظیم میزان سطوح فاکتورهای آنژیوژنزی بافت قلب موش‫های دیابتی و دیابتی در سندروم ترک موثر و مفید است و به‫عنوان یک راه‫کار غیر دارویی کم هزینه در درمان بیماری‌های قلب و عروقی ناشی از اعتیاد و دیابت به متخصین در این زمینه‌ها توصیه می‌شود.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
7-تشکر و قدردانی
این مقاله حاصل بخشی از نتایج رساله ی دکتری فیزیولوژی ورزشی، با کد اخلاقIR.IAU.B.REC.1401.028  بوده که با تایید معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بروجرد اجرا شده است. همچنین نویسندگان مراتب قدردانی و تشکر خود را از مسئولین دانشگاه و تمامی اساتید ومسئولین محترم آزمایشگاه سارا تبریز و افرادی که در زمینه انجام این پژوهش مساعدت نمودند، اعلام می‫داریم.‬‬‬‬‬

-

-
Volume 14, Issue 2
Summer 2023
Pages 128-139

  • Receive Date 04 October 2023