تاثیر 4 هفته تمرین هوازی بر یادگیری و حافظه فضایی و میزان بیان ژن‫های Pgc1α و Vegf در هیپوکمپ رت های مبتلا به بیماری آلزایمر‬‬‬‬‬

زمینه و هدف: بیماری آلزایمر شایع ترین علت زوال عقل در میان افراد مسن است که کیفیت زندگی آنان را تهدید می‫کند. از سوی دیگر، تمرینات ورزشی منظم با سلامت مغز و بهبود عملکردهای شناختی همراه است. با این حال، سازوکارهای این مزایا هنوز به طور کامل تبیین نشده است. از این رو، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر 4 هفته تمرین هوازی تناوبی با شدت متوسط بر عملکرد شناختی و میزان بیان ژن های pgc1α و vegf در هیپوکمپ رت های پیر مبتلا به بیماری آلزایمر انجام شد. روش‌کا‌ر: رت های نر نژاد ویستار 20 ماهه به 3 گروه بیماری آلزایمر (تعداد = 8 سر)، بیماری آلزایمر+ تمرین ورزشی (تعداد= 8 سر) و کنترل (تعداد= 8 سر) تقسیم شدند. جهت القای بیماری آلزایمر از تزریق داخل هیپوکمپی aβ42 استفاده شد. حیوانات گروه ورزشی، تمرین هوازی تناوبی با شدت متوسط را به مدت 4 هفته، 5 روز در هفته انجام دادند. جهت بررسی یادگیری و حافظه فضایی، حیوانات 48 ساعت بدنبال آخرین جلسه تمرینی تحت آزمون مازآبی موریس قرار گرفتند. سپس، حیوانات کشته شدند و بافت هیپوکمپ استخراج شد. برای اندازه گیری بیان ژن از روش real timepcr استفاده شد. تحلیل آماری با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک طرفه و ضریب همبستگی پیرسون در سطح معنی داری  0/05£ p صورت پذیرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که تزریق aβ42 باعث اختلال در عملکرد یادگیری و حافظه فضایی شده و میزان بیان ژن های pgc1α و vegf در بافت هیپوکمپ را کاهش می دهد (0/05 ≥p). تمرین هوازی باعث بهبود در عملکرد یادگیری و حافظه فضایی شد و میزان بیان ژن های pgc1α و vegf را افزایش داد (0/01 ≥p). همچنین، ارتباط مثبت معنی داری بین بیان ژن pgc1α با بیان ژن vegf در هیپوکمپ مشاهده شد (0/01≥p، 0/859=r). بعلاوه، بین بیان ژن های pgc1α وvegf با میانگین زمان سپری شده برای یافتن سکو ارتباط معکوس معنی دار (به ترتیب، p<0.01, r=-0.900, p<0.01, r=-0.750)، و با مدت زمان سپری شده در ربع دایره هدف ارتباط مثبت معنی داری وجود داشت (به ترتیب، p<0.01, r=-0.632, p<0.01, r=-0.794).نتیجه‌گیری: به طور کلی، تمرین هوازی موجب بهبود عملکرد یادگیری و حافظه فضایی در حیوانات پیر مبتلا به بیماری آلزایمر می شود؛ به نظر می رسد که تنظیم مثبت مسیر پیام رسانی /vegfpgc1α ناشی از ورزش در مغز، حداقل تا بخشی، در این سازگاری نقش دارد.

The Effect of 4 Weeks of Aerobic Training on Cognitive Function and Expression Level of PGC1α and VEGF Genes in the Hippocampus of Rats with Alzheimer’s Disease

Background & objective: Alzheimer’s disease (AD) is the most common cause of dementia among the elderly, threatening their quality of life. On the other hand, regular exercise is associated with improved brain health and cognitive function. However, the mechanisms of these benefits have not yet been fully elucidated. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of 4 weeks of moderate intensity interval aerobic training on cognitive function and expression level of PGC1α and VEGF genes in the hippocampus of old rats with AD.Methods: For this purpose, 20monthold male Wistar rats were divided into three groups of AD (n=8), AD+exercise training (n=8) and control (n=8). Intrahippocampal injection of Aβ42 was used to induce AD. The animals in the exercise group performed moderateintensity interval aerobic exercise for 4 weeks, 5 days a week. To assess spatial learning and memory, the animals underwent the Morris water maze test 48 hours following the last training session. Then, the animals were killed and hippocampal tissue was extracted. Real timePCR method was used to measure gene expression. Statistical analysis was performed using oneway analysis of variance and Pearson correlation coefficient at the significance level of p£0.05.Results: The results showed that Aβ42 injection impaired spatial learning and memory function and reduced the expression level of PGC1α and VEGF genes in hippocampal tissue (p£0.05). Aerobic exercise improved spatial learning and memory function and increased PGC1α and VEGF genes expression (p£0.01). Also, a significant positive relationship was observed between the PGC1α and VEGF gene expression levels in the hippocampus (r= 0.859, p≤0.01). In addition, there was a significant inverse relationship between PGC1α and VEGF genes expression and the mean time spent to find the platform (r= 0.9, p£0.01 and r= 0.750, p£0.01, respectively), and a significant positive relationship with the time spent in the target quadrant (r= 0.794, p£0.01 and r= 0.632, p£0.01, respectively).Conclusion: In general, aerobic training improves spatial learning and memory performance in old animals with AD; upregulation of the exerciseinduced PGC1α/VEGF pathway in the brain, at least in part, appears to be involved in this adaptation.