اثر تمرین هوازی و ملاتونین بر بیان ژن cox-2 در بافت نخاع و پاسخ‌های رفتاری درد نوروپاتیک در مدل موش صحرایی دیابتی

مقدمه: التهاب عصبی نقش مهمی در پیدایش بسیاری از تغییرات نورولوژیک در بیماران دیابتی ایفا می‌کند. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر تمرین هوازی و ملاتونین بر بیان cox2 در بافت نخاع و هم‌چنین پاسخ‌های رفتاری به درد ناشی از نوروپاتی دیابتی در مدل موش صحرایی می‌باشد. مواد و روش‌ها: چهل سر موش صحرایی نر ویستار 8 هفته ای (محدوده وزنی 11/3 ±204 گرم) به‌طور تصادفی در پنج گروه 8 سری، شامل: نوروپاتی دیابتی (تزریق درون صفاقی 50 میلی‌گرم استرپتوزوسین/کیلوگرم وزن بدن)، نوروپاتی دیابتی و مصرف ملاتونین (تزریق10 میلی‌گرم ملاتونین/کیلوگرم وزن بدن، روزانه به مدت 6 هفته)، نوروپاتی دیابتی و تمرین (30 دقیقه تمرین هوازی با شدت 15 متر در دقیقه، 5 روز در هفته به مدت 6 هفته)، نوروپاتی دیابتی همراه با مصرف ملاتونین و تمرین، و شاهد قرار گرفتند. پس از تایید ایجاد نوروپاتی دیابتی توسط آزمون‌های رفتاری، برنامه ی تمرین و مصرف مکمل اجرا گردید. میزان بیان ژن cox2 در بافت نخاع با روش realtime pcr اندازه‌گیری شد. از آزمون آنالیز واریانس یک‌راهه و آزمون تعقیبی توکی برای تحلیل آماری استفاده گردید. یافته ها: تمرین و ملاتونین موجب کاهش حساسیت سیستم عصبی به هایپرآلژزیا حرارتی و آلودینیای مکانیکی در گروه‌های نوروپاتی دیابتی همراه با تمرین و ملاتونین گردید (0/026=p). تمرین هوازی به همراه ملاتونین باعث کاهش معنی‌دار میزان بیان ژن cox2 نسبت به گروه نوروپاتی دیابتی شد (0/001=p). نتیجه گیری: تمرین هوازی همراه با تزریق ملاتونین می‌تواند میزان بیان ژن cox2 را کاهش و حساسیت نوسیسپتورها به عوامل درد زا را بهبود بخشد. پیشنهاد می شود از تمرین هوازی به همراه مصرف ملاتونین به‌منظور کاهش درد نوروپاتیک استفاده شود.

The Effect of Aerobic Exercise and Melatonin on COX-2 Gene Expression in Spinal Cord Tissue and Neuropathic Pain Behavioral Responses in a Diabetic Rat Model

Introduction: Neuroinflammation plays an important role in developing many neurological changes in diabetic patients. This study aimed to investigate the effect of aerobic exercise and melatonin on COX2 expression in spinal cord tissue and behavioral responses to pain caused by diabetic neuropathy in a rat model. Materials and Methods: Forty eightweekold male Wistar rats (weight range 204 ± 11.3 g) were randomly divided into five groups of eight, including diabetic neuropathy (50 mg/kg streptozotocin intraperitoneal injection), diabetic neuropathy with melatonin administration (10 mg/kg melatonin daily for six weeks), diabetic neuropathy with exercise (30 minutes of aerobic exercise at 15 meters per minute, five days a week for six weeks), diabetic neuropathy with melatonin administration and exercise, and controls. After confirmation of diabetic neuropathy with behavioral tests, the exercising and melatonin administration protocol was performed. The COX2 gene expression level in spinal cord tissue was measured using the realtime technique. Also, oneway analysis of variance and Tukey #39;s post hoc test were used for statistical analysis. Results: Exercise and melatonin decreased the sensitivity of the nervous system to thermal hyperalgesia and mechanical allodynia in the diabetic neuropathy with melatonin administration and exercise group (P =0.026). Also, the COX2 gene expression level was significantly reduced in this group compared to the diabetic neuropathy group (P=0.001). Conclusion: Aerobic exercise with melatonin injection modulates the COX2 gene expression level and improves the sensitivity of nociceptors to pathogens. Aerobic exercise and melatonin administration are recommended for neuropathic pain in people with diabetes.