پاسخ پروتئین‌های کلوتو و plp به تمرین تناوبی با شدت بالا در بافت‌های هیپوکامپ و مخچه موش‌های ماده

زمینه و هدف:   انجام فعالیت ورزشی به‌عنوان یک روش شناخته‌شده و بدون عوارض بالقوه‌ وابسته به مداخلات دارویی، تاثیرات مفید فراوانی بر عملکرد عصبی زیستی دارد. به‌تازگی یافته‌ها نشان داده‌اند که فعالیت ورزشی مسیرهای نورولوژیکی را در مغز افزایش می‌دهد و با افزایش نشانگرهای زیستی میلین‌ساز، می‌تواند سبب ارتقای عملکرد و سلامت مغزی شود و خطر ابتلا به بیماری‌های زوال عقلی را کاهش دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر هشت هفته تمرین تناوبی با شدت بالا بر سطوح کلوتو (تنظیم‌کننده‌ میلینیناسیون مجدد و بلوغ الیگودندروسیت)، plp (پروتئین پروتئولیپید، یکی از پروتئین‌های اصلی میلین) در بافت هیپوکامپ و مخچه موش‌ها انجام گرفت.مواد و روش‌ها: 20 موش ماده‌ c57bl/6 (شش‌هفته‌ای با میانگین وزن 2±15 گرم) به‌طور تصادفی به دو گروه کنترل (10=n) و تمرین (10=n) تقسیم شدند. گروه تمرین در یک دوره‌ هشت‌هفته‌ای تمرین تناوبی دودقیقه‌ای با شدت بالا با بسامد پنج جلسه در هفته شرکت داشتند. این تمرین شامل 1. پنج دقیقه گرم کردن با شدت 30-40 درصد vmax ، 2. تمرین اصلی با شدت 80-110 درصد vmax و بازیافت فعال با شدت 30-40 درصد vmax و 3. سرد کردن با شدت 30-40 درصد vmax 48 ساعت پس از آخرین جلسه‌ تمرین، سطح کلوتو و plp در بافت هیپوکامپ و مخچه با استفاده از تکنیک وسترن بلات ارزیابی شد. داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری spss نسخه‌ 21 تجزیه‌وتحلیل شد. از آزمون تی مستقل برای بررسی تفاوت بین سطوح کلوتو و plp در گروه تمرین و کنترل استفاده شد و سطح معناداری 0.05≥p در نظر گرفته شد.نتایج:  یافته‌های حاضر نشان داد که غلظت کلوتو بافت هیپوکامپ در گروه تمرین افزایش یافت (0.01>p)، اما غلظت plp در هیپوکامپ تغییری نکرد (0.4=p). همچنین غلظت کلوتو و plp بافت مخچه در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل افزایش یافت (به‌ترتیب 0.01>p و 0.05>p).نتیجه‌گیری:  یافته‌های ما برای نخستین بار نشان داد که تمرین تناوبی با شدت بالا سبب افزایش کلوتو در بافت هیپوکامپ شد. همچنین مشخص شد که این نوع تمرین سبب افزایش کلوتو و plp در بافت مخچه در مقایسه با گروه کنترل شد و بنابراین شاید سطوح کلوتو و plp را که به‌طور معمول با افزایش سن و بیماری کاهش می‌یابند، بهبود بخشد. پژوهش حاضر اثبات می‌کند که انجام فعالیت ورزشی hiit می‌تواند به‌عنوان الگویی به‌منظور افزایش غلظت پروتئین‌های کلوتو و plp در مغز در نظر گرفته شود که توان تاثیر مثبت بر ساختار و عملکرد مغز را دارد.

response of klotho and plp proteins to high-intensity interval training in hippocampus and cerebellum tissues of female mice

background and purpose: exercise, as a well-known method without the potential side effects associated with pharmacological interventions, has multiple beneficial effects on neurobiological function. recent studies have shown that exercise increases neurological pathways in the brain and by increasing myelin-forming biomarkers, exercise can improve brain function and health and reduce the risk of neurodegenerative disease. the present study aimed to investigate the effect of 8 weeks of high-intensity interval training (hiit) on the levels of klotho (a regulator of remyelination and oligodendrocyte maturation), plp (proteolipid protein, one of the major myelin proteins) in the hippocampus and cerebellum tissue of mice.  materials and methods: twenty female c57bl/6 mice (6 weeks old with an average weight of 15 ± 2 g) were randomly divided into control (n=10) and exercise (n=10) groups. the exercise group performed five sessions of high-intensity interval training per week for 8 weeks. the protocol initially consisted of, 1) a 5-minute warm-up at an intensity of 30-40 % vmax; 2) two-minute interval repetitions at an intensity of 80-110 % vmax and active recovery at an intensity of 30-40 % vmax), and 3) a cool-down at an intensity of 30-40% vmax. forty-eight hours after the last training session, klotho and plp levels in the hippocampus and cerebellum tissue were evaluated using western blot technique. data were analyzed using spss statistical software with v21. an independent samples t-test was used to evaluate the difference between klotho and plp levels in exercise and control groups. significance level was set at p≤0.05. results: the results of the present study showed that the amount of klotho in the hippocampus tissue increased in the exercise group (p<0.01), but the concentration of plp in the hippocampus did not change (p=0.4). in addition, the results showed that, the concentration of klotho and plp in cerebellum tissue increased in the exercise group compared to the control group (p < 0.01, p < 0.05, respectively).conclusion: our findings showed, for the first time, that high-intensity interval training increased klotho in hippocampus tissue. we also showed that this type of training increased klotho and plp in cerebellum tissue compared, and may therefore improve klotho and plp levels that typically decline with aging and disease. the current work provides proof of concept that hiit exercise can be considered a model for increasing brain levels of klotho and plp proteins, which has the potential to positively impact brain structure and function.