Farklı şiddetteki aerobik egzersizin endoplazmik retikulum stresine ve IL-23 düzeyine etkisi

Abstract

Amaç: Günümüzde sedanter yaşam şeklinin insan vücudu üzerindeki olumsuz etkilerinden bahsedilirken egzersizin önemi uzmanlar tarafından vurgulanmaktadır. Ancak egzersizin sıklığının, şiddetinin, süresinin ve türünün üzerinde durmak gerekir. Orta şiddetli aerobik egzersizin vücut üzerinde olumlu etkileri olduğu bilinmektedir. Egzersizin yoğunluğu arttıkça proinflamatuar sitokinlerin salgılanması ve kas dokuda hasara yol açabilecek endoplazmik retikulum (1) stres belirteçlerinin değiştirebileceğini gösteren çalışmalar mevcuttur. Planladığımız çalışma ile farklı yoğunluktaki yüzme egzersizinin ER stresi üzerine etkisi ile serumdaki IL-17 ve IL-23 düzeylerini değiştirip değiştirmediği araştırılacaktır. Materyal ve Metot: Sıçanlar kontrol (n=9), normal yüzme egzersizi (NYE)(n=8), ve ağırlık yüklü yüzme egzersiz (AYYE) (n=9) grubu olmak üzere 3 ayrı gruba ayrıldı. 10 hafta boyunca NYE gruplarındaki sıçanlar 10 dk ile yüzme egzersizine başlatılıp her 2 haftada bir süresi 10'ar dk arttırılarak yüzdürüldü. AYYE grubundaki sıçanlar egzersizin ilk haftası hayvanın vücut ağırlığının %5'i oranında ağırlık bağlanarak yüzme egzersizine başlatıldı. NYE grubundaki gibi her 2 haftada bir 10 dk süre artışının yanı sıra her 2 haftada bir bağlanan ağırlık oranı da %1 oranında arttırılarak yüzdürüldü. Hayvanlar feda edildikten sonra çizgili kas ve kalp dokuları homojenize edildi ve Western Blot tekniği ile çizgili kas dokusunda Glikoz İle Regüle Protein 78 kDA (GRP78/BIP) ve Aktive Edici Transkripsiyon Faktör 4 (ATF4) yoğunlukları ile kalp kasındaki ATF4 yoğunlukları ölçüldü. Alınan serum örneklerinden ELISA yöntemiyle IL-23 ve IL-17 düzeyleri ölçüldü. Veriler Kruskal Wallis testi ile karşılaştırıldı. Anlamlı çıkan verilerde göreceli Benforroni Mann-Whitney U testi yapılarak gruplar arası farklılık test edildi. Bulgular: IL-23 ve IL-17 düzeylerinde gruplar arasında (P>0.05) anlamlı bir fark görülmedi. Çizgili kas dokusundan elde edilen GRP78 düzeyleri NYE grubunda AYYE ve kontrol grubuna göre anlamlı olarak azaldı. ATF4 protein düzeyi ise AYYE grubuna göre ve kontrol grubuna kıyasla anlamlı olarak arttı. Kalp kasında ATF4 düzeyi AYYE grubunda NYE grubuna kıyasla azaldığı görüldü; ancak kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir fark görülmedi. Sonuç: Her 2 yüzme egzersiz türünde proinflamatuar sitokinlerden olan IL-23 ve IL-17 düzeyinin değişmediği halde ER stres belirteçlerinin değiştiği gözlendi. Kalp ve çizgili kas dokusunda uzun süre uygulanan yüksek yoğunluklu yüzme egzersizinde ER stresine karşı yeterli bir adaptasyon cevabı gelişmedi. Anahtar Kelimeler: ER Stresi, Yüzme Egzersizi, GRP78, ATF4, IL-23, IL-17

Aim: Today, while the negative effects of sedentary lifestyle on the human body are mentioned, the importance of exercise is emphasized by experts. However, the frequency, intensity, duration and type of exercise should be emphasized. Moderate aerobic exercise is known to have positive effects on the body. There are studies showing that secretion of proinflammatory cytokines and endoplasmic reticulum (ER) stress markers that may cause muscle tissue damage may increase as the intensity of exercise increases. The aim of this study is to investigate whether IL-17 and IL-23 levels in serum change with the effect of different intensity swimming exercise on ER stress. Material and method: The rats were divided into three groups as control (n = 9), normal swimming exercise (NSE) (n = 8), and weight-loaded swimming exercise (WLSE) (n = 9). For 10 weeks, rats in NSE groups were started swimming exercise with 10 minutes and then swimming time was increased for 10 minutes in every 2 weeks time. In the first week of the exercise, rats in the WLSE group were started to swim by tying up a weight of 5% of the body weight of the animal. As in the NSE group, swimming time was increased 10-minutes in every 2 weeks, as well as the bound weight ratio was increased by 1% in every 2 weeks. After sacrificing the animals, the striated muscle and heart tissues were homogenized and the glucose-regulated protein 78 kDA (GRP78 / BIP) and Activating Transcription Factor 4 (ATF4) concentrations in the striated muscle tissue, ATF4 concentrations in the heart muscle were measured by Western Blot technique. IL-23 and IL-17 levels were measured by ELISA from serum samples. Data were compared with Kruskal Wallis test. Significant data were compared by using the relative Benforroni test. Results: There was no significant difference in IL-23 and IL-17 levels between the groups (P> 0.05). GRP78 levels obtained from striated muscle tissue decreased significantly in NSE group compared to WLSE and control group. ATF4 protein levels were significantly increased compared to WLSE I group and control group. ATF4 levels in heart muscle were found to be decreased in the WLSE group compared to the NSE group, but there was no significant difference compared to the control group. Conclusion: It was observed that the levels of IL-23 and IL-17, proinflammatory cytokines, did not change in both swimming exercise types, but ER stress markers changed. There was no adequate adaptation response to ER stress in high intensity swimming exercise performed for a long time in heart and striated muscle tissue. Key Words: ER Stress, Swimming Exercise, GRP78, ATF4, IL-23, IL-17