محمد رحمان رحیمی

چکیده مقدمه: دیابت نوع2 یک بیماری متابولیک رایج در جهان است که با افزایش عوارض و مرگ و میر ناشی از بیماری-های قلبی عروقی از جمله میوپاتی قلبی و نارسایی احتقانی قلب مرتبط است. تجمع پروتئین‌ها و اندامک‌های سلولی ناکارآمد و آسیب‌دیده در بیماری دیابت نوع2 اتفاق می‌افتد که منجر به اختلال در هومئوستاز سلولی و تخریب پیشرونده اجزای سلولی می‌شود. اتوفاژی یک فرایند کاتابولیکی درون سلولی می‌باشد و اساسا در جهت کنترل کیفیت سلولی و برقراری هومئوستاز سلولی عمل می‌کند که می‌تواند در بیماری دیابت نوع 2 درگیر شود. اما اطلاعات اندکی در مورد ارتباط بین اتوفاژی و نقش آن در قلب دیابتی وجود دارد. از طرفی نشان داده شده است که عوامل مختلف تغذیه‌ای و تمرینات ورزشی می‌توانند در تنظیم اتوفاژی نقش داشته باشند. بنابراین در پژوهش حاضر، تاثیر هشت هفته مکمل سازی ویتامین‌د3 و تمرینات هوازی بر محتوای پروتئین‌های اتوفاژی بافت قلب و عملکرد جسمانی در رت‌های نر القا شده به دیابت نوع2 مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش کار: 40 سر رت نژاد ویستار با میانگین سن هشت هفته و دامنه وزنی 200 تا 250 گرم، به مدت 6 هفته تحت رژیم غذایی پرچرب (HFD) و استاندارد قرار گرفتند. 35 میلی‌گرم/ کیلوگرم استرپتوزوتوسین (STZ) جهت القای دیابت نوع2 بصورت زیرجلدی به آنها تزریق گردید. سپس به‌طور تصادفی به 5 گروه 1) کنترل سالم (8سر)، 2) کنترل دیابت (8سر)، 3) دیابت+ تمرین هوازی (8سر)، 4) دیابت+ ویتامین‌د3 (8سر) و 5) دیابت+ تمرین هوازی+ ویتامین‌د3 (8سر) تقسیم بندی شدند. رت‌های گروه تمرین هوازی به مدت 8 هفته، 5 جلسه در هفته، 60 دقیقه در جلسه با شدت 60% حداکثر سرعت دویدن از طریق تردمیل دویدند. رت‌های گروه مکمل ویتامین‌د3 هر هفته یکبار، 10000IU/ کیلوگرم بصورت درون صفاقی به آنها تزریق گردید. آزمون زمان تا رسیدن به خستگی جهت ارزیابی عملکرد جسمانی رت‌ها در طول هشت هفته، پنج بار اجرا شد. 24 ساعت بعد از اتمام دوره مداخلات، تمامی حیوانات با استفاده از ترکیب کتامین 75 میلی‌گرم/ کیلوگرم و زایلازین 10 میلی‌گرم/ کیلوگرم بیهوش شدند. فرایند بافت برداری قلب جهت اندازه‌گیری محتوای پروتئینی آیریزین، AMPK، p-AMPK، mTOR، pmTOR، ULK-1، Beclin-1، LC3-II، Fyco-1، Cathepsin D و گیرنده ویتامین‌د3، نمونه‌گیری خونی جهت اندازه‌گیری سطوح پلاسمایی گلوکز، انسولین، ویتامین‌د3، تری‌گلیسیرید، کلسترول تام، LDL و HDL بطور مستقیم از قلب حیوانات گرفته شد. جهت تجزیه و تحلیل تفاوت بین گروهی محتوای پروتئین‌های قلب و شاخص‌های پلاسما از آزمون تحلیل واریانس یک‌ طرفه (آنووآ) و جهت تحلیل زمان تا رسیدن به خستگی از آزمون آنووآ با اندازه‌گیری مکرر استفاده شد. تمامی تحلیل‌های آماری با استفاده از نرم‌افزار گراف پد پریزم (نسخه 9) در سطح معناداری 05/0>P انجام شد. نتایج: یافته‌ها نشان داد که در گروه کنترل دیابت، محتوای پروتئین‌های تنظیم کننده از جمله آیریزین، AMPK، p-AMPK، نسبت p-AMPK/AMPK، mTOR و pmTOR بطور معناداری پایین‌تر از گروه کنترل سالم بود (05/0>P)، در حالی‌که پروتئین‌های اتوفاژی شامل ULK-1، Beclin-1، LC3-II، Fyco-1، Cathepsin D به‌طور معناداری بالاتر از گروه کنترل سالم بود(05/0>P). در گروه کنترل دیابت محتوای پروتئین VDR به‌طور معناداری پایین‌تر از گروه کنترل سالم بود (05/0>P) همچنین سطوح پلاسمایی از جمله گلوکز، انسولین، تری‌گلیسیرید، کلسترول تام و LDL به‌طور معناداری بالاتر از گروه کنترل سالم بود(05/0>P)، در حالی‌که سطوح پلاسمایی ویتامین‌د3 و HDL در گروه کنترل دیابت به‌طور معناداری پایین‌تر از گروه کنترل سالم بود(05/0>P). نتایج مربوط به اثرگذاری مداخلات نشان داد که در گروه‌های دیابت+تمرین هوازی، دیابت+ ویتامین‌د3 و دیابت+ تمرین هوازی+ ویتامین‌د3 محتوای آیریزین، p-AMPK، نسبت p-AMPK/AMPK، mTOR، pmTOR و VDR بالاتر از گروه کنترل دیابتی بود (05/0>P). این درحالی‌ست که در گروه دیابت+تمرین هوازی، دیابت+ ویتامین‌د3 و دیابت+ تمرین هوازی+ ویتامین‌د3 محتوای پروتئین‌های ULK-1، Beclin-1، LC3-II، Fyco-1، Cathepsin D به‌طور معناداری پایین‌تر از گروه کنترل دیابتی بود (05/0>P). در گروه‌های دیابت+تمرین هوازی، دیابت+ ویتامین‌د3 و دیابت+ تمرین هوازی+ ویتامین‌د3 سطوح پلاسمایی گلوکز، انسولین، تری-گلیسیرید، کلسترول تام و LDL و شاخص HOMA-IR به‌طور معناداری پایین‌تر و سطوح پلاسمایی ویتامین‌د3 و HDL به‌طور معناداری بالاتر از گروه کنترل دیابتی بود (05/0>P). نتایج مربوط به زمان تا رسیدن به خستگی نیز نشان داد که زمان تا رسیدن به خستگی در تایم‌های مختلف در گروه‌های دیابت+ تمرین هوازی و دیابت+ تمرین هوازی و ویتامین‌د3 افزایش معناداری نسبت به گروه‌های کنترل سالم، کنترل دیابت و دیابت+ ویتامین‌د3 داشت (05/0>P) و بر عکس در گروه کنترل دیابت کاهش معناداری نسبت به سایر گروه‌ها داشت (05/0>P). نتیجه‌گیری: در مجموع می‌توان گفت که هر دو مداخله تمرین هوازی و ویتامین‌د3 و تعامل آنها باعث تنظیم کاهشی اتوفاژی بیش از حد در قلب رت‌های القاء شده به دیابت نوع2 گردید و احتمالاً از این طریق باعث بهبود متابولیسم گلوکز، شاخص مقاومت به انسولین و زمان تا رسیدن به خستگی در رت‌های مبتلا به دیابت نوع 2 شده است.