جدول ۳-۱- مراحل انجام PCR 43
جدول ۴-۱- بیان ژن ویسفاتین نسبت به بتااکتین در گروه‌های مختلف ۴۷
جدول۴-۲- تغییرات پارامترهای اندازه‌گیری شده گروه‌های تحقیق (انحراف استاندارد ± میانگین) ۴۹
جدول۴-۳- نتایج آزمون تی مستقل در گروه‌های کنترل و بلافاصله پس از تمرین ۵۰
جدول۴-۴- نتایج آزمون تی مستقل در گروه‌های کنترل و ۴ ساعت پس از تمرین ۵۲
جدول۴-۵- نتایج آزمون تی مستقل در گروه‌های کنترل و ۲۴ ساعت پس از تمرین ۵۴
فصل اول ـ مقدمه و طرح پژوهش
۱-۱- مقدمه
در قرن حاضر، دیابت در سراسر دنیا شیوع یافته و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ بالغ بر ۳۶۰ میلیون نفر در دنیا به دیابت مبتلا شوند[۱]. مقاومت انسولین و چاقی با دیابت نوع ۲ ارتباط‌ تنگاتنگی دارند و جزء عوامل خطرزایی هستند که باعث پیشرفت این بیماری می‌شوند. چاقی، بیماری با رشد روزافزون در کشورهای صنعتی است که با افزایش بیش از حد بافت چربی مشخص می‌شود. در واقع چاقی، منجر به هایپرپلازی^[۱] (افزایش در تعداد) و هایپرتروفی^[۲] (افزایش حجم) سلول‌های چربی می‌گردد[۲]. عوارض ناشی از بیماری دیابت، از عوامل عمده مرگ و میر در جهان به شمار می‌رود. بسیاری از افراد مبتلا به دیابت با اختلالات قلبی عروقی^[۳]، نارسایی کلیوی^[۴]، نابینایی، قطع عضو ناشی از نوروپاتی^[۵] و اختلال‌های رفتاری مواجه هستند[۳]. همچنین بیماری دیابت عامل خطرزای مهمی برای بروز ناتوانی‌های جنسی به شمار می‌رود[۴].

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

بافت چربی سفید^[۶] علاوه بر ذخیره­سازی و آزادکردن تری­گلیسرید می ­تواند آنزیم­ها و پروتئین­های مختلفی تحت عنوان آدیپوسایتوکین­ها^[۷] را ترشح کند که این پروتئین­ها در متابولیسم کلسترول، اعمال سیستم ایمنی، تنظیم هزینه انرژی، عمل انسولین و تغذیه نقش دارند[۵]. بنابراین امروزه بافت چربی به‌عنوان یک ارگان اندوکرین بسیار فعال در نظر گرفته می‌شود که با ترشح هورمون‌های متعدد در تنظیم متابولیسم بدن نقش دارد. همچنین مشاهده شده است که در سندرم متابولیک، سطح آدیپوکین‌های موافق التهاب مثل اینترلوکین-۶^[۸] و TNF-α^[۹] افزایش می‌یابد[۵].
ویسفاتین یکی از مهمترین آدیپوسایتوکین‌های مترشحه از این بافت تلقی می‌شود که فعالیت‌های بیولوژیکی متعددی را تنظیم می کند و نقش مهمی در بیماری‌زایی مقاومت انسولین و بیماری قلبی عروقی ایفا می‌کند. فوکوهارا و همکاران^[۱۰] (۲۰۰۵) ویسفاتین را به‌عنوان یک آدیپوکین جدید، جدا کردند که تحمل گلوکز را بهبود بخشیده و می‌تواند در توسعه مقاومت انسولین مرتبط با چاقی و دیابت نوع ۲ نقش داشته باشد[۶]. ویسفاتین از طریق پیوند با گیرنده‌های انسولین در محل‌هایی غیر از ناحیه اتصال انسولین، تاثیرات انسولین را تقلید می‌کند. در همین مطالعه نشان داده شد که ویسفاتین، بیشتر توسط بافت چربی احشایی بیان می‌شود تا چربی زیرپوستی[۷]. مزایای فعالیت بدنی در جلوگیری و کنترل دیابت نوع ۲ شناخته شده است که از طریق بهبود حاد و مزمن عمل انسولین صورت می‌گیرد[۸]. کاهش گلوکز خون به مدت، شدت و وضعیت تمرینی وابسته است[۹]. تمرین نقش مهمی در کاهش مقاومت انسولین و عوارض مرتبط با دیابت ایفا می‌کند. تمرین مقاومتی و هوازی، عمل انسولین را بهبود می‌بخشند و می‌توانند به کنترل سطوح گلوکز خون کمک کنند. اما تمرین باید به صورت منظم انجام شود تا اثربخش باشد. اکثر افراد مبتلا به دیابت می‌توانند با در نظرگرفتن اقدامات احتیاطی، به تمرین بپردازند.
بنابراین محققان علوم ورزشی علاقمند هستند تا دریابند که بهبود مقاومت انسولین ناشی از فعالیت بدنی تا چه اندازه توسط این هورمون میانجی‌گری می‌شود. لذا تلاش برای شناخت مکانیسم‌های مولکولی عمل این هورمون به شکل روزافزون در حال گسترش است.
۱-۲- بیان مسأله
شیوع دیابت به علت افزایش اپیدمیک^[۱۱] چاقی و سایر عوامل خطرزای متابولیک در حال افزایش است. چاقی از مهم­ترین مشکلات سلامتی به شمار می­رود که به‌واسطه توسعه شهرنشینی، تغییر در شیوه زندگی و الگوهای مصرف غذایی و کاهش فعالیت ­بدنی پدیدار گشته است[۱۰] که با افزایش خطر ابتلا به مقاومت انسولین و دیابت نوع ۲ همراه است[۱۱].
چاقی را می‌توان با افزایش چربی بدن معادل دانست. ارتباط بین تجمع بافت چربی اح
شایی و افزایش خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ به خوبی شناخته شده است[۱۲]. از جمله ویژگی‌های مهم متابولیکی بیماران دیابتی، چاقی شکمی است[۱۳].
آدیپوکین‌ها واسطه‌های شیمیایی هستند که توسط آدیپوسیت‌ها ترشح می‌شوند و به نظر می‌رسد در تنظیم عملکرد انسولینی نقش دارند[۱۴]. به تازگی آدیپوکین جدیدی به نام ویسفاتین^[۱۲] شناخته شده که به‌طور عمده در بافت چربی احشایی بیان می­ شود و نقش مهمی در حساسیت انسولین، چاقی و گلوکز ایفا می‌کند[۱۵]. این مولکول اولین بار درسال ۲۰۰۵ توسط فوکوهارا شناخته شد که در گذشته با عنوان عامل افزاینده پیش‌سلول بتا^[۱۳] یا نیکوتین‌آمید فسفوریبوزیل ترانسفراز^[۱۴] شناخته می­شد[۱۶]. ویسفاتین پلی‌پپتیدی با وزن مولکولی ۵۲ کیلودالتون بوده که از۴۹۱ اسید آمینه تشکیل شده است. ژن ویسفاتین با وسعت kb7/34 از ۱۱ اگزون و ۱۰ اینترون تشکیل شده است که روی بازوی بلند کروموزوم ۲/۲۲q7 واقع شده است[۶]. اثرهای متابولیکی ویسفاتین با اتصال و فعال‌کردن گیرنده­های انسولین صورت می‌گیرد[۱۶]. ویسفاتین در بازسازی و ساخت نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید^[۱۵] نقش مهمی دارد که منجر به افزایش ترشح انسولین از جزایر لوزالمعده می­ شود[۱۷].
نقش فعالیت بدنی در کاهش شیوع و گسترش دیابت نوع دوم شاید به واسطه اثرات دوگانه فعالیت بدنی قابل توجیه باشد. اولاً فعالیت بدنی منظم از اضافه‌وزن جلوگیری به عمل می‌آورد و این در حالی است که چاقی و مقاومت انسولینی با یکدیگر ارتباط دارند و دیابت نیز باعث گسترش چاقی می‌شود. نشان داده شده است که رژیم‌های غذایی چرب در موش­ها باعث ایجاد مقاومت انسولینی می‌شود[۱۸]. در حالی‌که کاهش وزن در انسان­ها از طریق رژیم‌های کم‌کالری، حساسیت نسبت به انسولین را بهبود می‌بخشد[۱۹]. این موارد همگی نشان می‌دهند که بین عمل انسولین و درصد چربی بدن ارتباطی روشن و شفاف وجود دارد. ثانیاًً، مستقل از درصد چربی بدن، فعالیت بدنی حساسیت نسبت به انسولین را در عضلات اسکلتی بهبود می‌بخشد. در مطالعات مقطعی، افرادی که به لحاظ بدنی فعال‌تر بودند، نسبت به افراد بی‌تحرک، حساسیت انسولینی بیشتری داشته‌اند[۲۰]. نشان داده شده است تمرینات استقامتی (به مدت ۱ تا ۱۲ هفته و به میزان ۳۰ تا ۶۰ دقیقه در روز) حساسیت انسولینی را در انسان بهبود می‌بخشد[۲۱, ۲۲]؛ حتی مشاهده شده است که یک وهله فعالیت ورزشی، بهبود حساسیت انسولینی را در انسان به اندازه کافی تحریک خواهد نمود و انجام یک هفته‌ تمرین استقامتی جهت بهبود تحمل گلوکز در افراد مبتلا به دیابت خفیف نوع دوم، مناسب است[۲۳]. این موضوع در جوندگان نیز صدق می‌کند[۲۴]. بنابراین شواهد قابل ملاحظه‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد فعالیت بدنی و به‌طور ویژه، تمرینات استقامتی اثر قدرتمندی بر فعالیت انسولین در عضلات اسکلتی دارد. البته هنوز کاملاً مشخص نیست که چگونه انقباض­های منظم عضلانی قادرند چنین اثر ژرف و عمیقی را بر عملکرد درون‌سلولی انسولین اعمال نمایند و موجب افزایش حساسیت انسولینی شوند. در هر حال شناخت مکانیسم­ها و عواملی که موجب بهبود حساسیت و کاهش مقاومت انسولینی می­ شود، می ­تواند ما را در کنترل و مهم­تر از آن پیشگیری از دیابت نوع دوم یاری رساند.
همچنین بررسی­ها نشان می­دهد که سطوح پلاسمایی و بافتی ویسفاتین می ­تواند تحت تاثیر عواملی همچون چاقی، افزایش وزن[۲۵, ۲۶]، محدودسازی کالری[۲۷, ۲۸]، دیابت[۲۹, ۳۰]، سطح پلاسمایی فاکتور نکروزدهنده تومورآلفا (TNF-α)[۳۱]، گلوکز و انسولین[۳۲]، کاهش وزن[۳۳]، سطح چربی خون و سیری مجدد[۳۴, ۳۵] و غذای غنی از چربی[۳۶] قرار گیرد. پژوهش­هایی در زمینه اثر فعالیت بدنی و تمرین بر سطوح ویسفاتین پلاسما در نمونه­های انسانی و حیوانی انجام شده است و نتایج ضد و نقیضی گزارش کرده‌اند، به گونه‌ای که تعدادی بر کاهش، برخی عدم تغییر و تعدادی نیز افزایش سطوح ویسفاتی
ن را اعلام داشتند[۳۷-۴۲].
اگرچه گزارش شده است که ویسفاتین دارای ویژگی‌های شبه‌انسولینی است، اطلاعاتی وجود ندارد که نشان دهد غلظت پلاسمایی آن به صورت حاد یا در هر صورت با تغذیه و به‌ویژه رژیم غذایی سرشار از گلوکز تغییر می‌کند[۴۳]. شواهد ارتباط مستقیم بین ژنوتیپ ویسفاتین و دیابت نوع ۲ هنوز ضعیف هستند و مطالعات مولکولی، فیزیولوژیکی و بالینی بیشتر مورد نیاز است تا نقش ویسفاتین را در آسیب‌شناسی و علت‌شناسی دیابت نوع ۲ مشخص نماید. درک دقیق اعمال فیزیولوژیکی و مولکولی ویسفاتین منجر به کشف مداخلات درمانی موثر می‌شود. دستکاری‌های جدید که پیام‌رسانی و عملکرد ویسفاتین را بهبود می‌بخشند، می‌توانند وعده‌ راهکارهایی جهت کاهش مسیر التهابی در سلول‌های بتا و درنهایت کاهش پیشرفت مقاومت انسولین مرتبط با چاقی را بدهند.
با توجه به این تفاسیر و با توجه به پژوهش‌های متعدد می­توان چنین انتظار داشت که فعالیت بدنی و ورزش در تغییرات متابولیکی، هموستاز و تغییرات سطح انرژی بدن[۴۴] نقش مهمی دارند. در مجموع از مطالعات چنین بر می ­آید که تاکنون پژوهشی در زمینه تأثیر فعالیت ورزشی حاد روی بیان ژن ویسفاتین در بافت چرب احشایی انجام نشده است.
در نتیجه این پژوهش درصدد است به این پرسش­ پاسخ دهد که:
آیا فعالیت ورزشی حاد، بلافاصله، ۴ و ۲۴ ساعت پس از تمرین تاثیری بر بیان ژن ویسفاتین بافت احشایی دارد؟
۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
دستگاه‌های بدن انسان نیازمند میزانی از تمرینات بدنی هستند که بتوانند به آن سازگار شده و با کارایی بهتر و سلامت بیشتر فعالیت خود را برای مدت طولانی ادامه دهند. تأثیر فعالیت بدنی و ورزشی بر متعادل­سازی شرایط درونی بدن انسان به خوبی شناخته شده است.
نتایج مطالعات پیشین نشان داده است که غلظت پلاسمایی ویسفاتین در افرادی که چاقی شکمی دارند و یا مبتلا به دیابت هستند افزایش می‌یابد[۴۵]. از سوی دیگر دریافتند که غلظت سرمی ویسفاتین تحت تاثیر غلظت گلوکز قرار می‌گیرد و این تاثیرپذیری توسط برخی داروها تغییر می‌کند[۳۳].
از آنجایی که عمر پیدایش ویسفاتین کمتر از یک دهه است نباید انتظار داشت که پژوهش­های زیادی در خصوص این پپتید و ورزش صورت گرفته باشد. در زمینه تاثیر فعالیت و تمرین استقامتی بر سطوح ویسفاتین پلاسما پژوهش‌های بسیار اندکی با نتایج متناقض وجود دارد که در شرایط بیماری، تغییرات ویسفاتین را در پاسخ به فعالیت­های ورزشی مورد بررسی قرار داده­اند. اگر چه تأثیر فعالیت ورزشی بر روی ویسفاتین پلاسما مورد بررسی قرار گرفته اما تاکنون تأثیر تمرین ورزشی حاد بر بیان ژن ویسفاتین بافت احشایی مورد بررسی قرار نگرفته است.
گزارش‌هایی از همبستگی‌های بین تغییر در سطوح ویسفاتین با کاهش وزن مربوط به جراحی و تغییر در انسولین ناشتا و حساسیت انسولین[۳۳, ۴۶] وجود دارد. هر چند همه این روابط همخوان نبوده‌اند.
اختلاف در مطالعات قبلی ویسفاتین تا اندازه‌ای ممکن است ناشی از طرح مطالعه باشد که نتوانستند دلیل موجهی برای تاثیر رژیم غذایی و یا تمرین داشته باشند.
ژن رمزگذاری ویسفاتین در ابتدا از منبعcDNA لنفوسیت خون محیطی انسان جدا شد[۴۷]. این ژن روی بازوی طویل کروموزوم ۷ بین ۷q22.1 و ۷q31.33 و رمزهای یک پلی پپتید ۴۹۱ اسید آمینه‌ای به جرم مولکولی ۵۲ کیلودالتون قرار دارد[۴۸]. قبلا گزارش شده است که این ناحیه کروموزومی با پاسخ انسولین به تمرین هوازی در قفقازی‌ها[۴۹] و فنوتیپ سندرم مقاومت انسولین در آمریکایی- مکزیکی‌ها[۵۰]، ارتباط دارد. بنابراین بر اساس موقعیت کروموزومی آن، ژن ویسفاتین می‌تواند نامزد فنوتیپ‌های وابسته به چاقی و گلوکز باشد. علاوه بر این بیش از ۲۵ پلی‌مورفیسم^[۱۶] نوکلئوتید مجزا در عامل افزاینده پیش‌سلول بتا گزارش شده‌اند و پلی‌مورفیسم‌های فعال‌کننده عامل افزاینده پیش‌سلول بتا با بیماری‌هایی مانند وضعیت وابسته به چاقی و گلوکز ارتباط داشته‌اند. پلی‌مورفیسم -۱۰۰۱ T>G با گلوکز ناشتا و انسولین ناشتا ارتباط داشته، در حالیکه متغیر -۹۴۸ G>T با دیابت نوع دو [۵۱] و انسولین ناشتا[۵۲] در ارتباط است.
بنابراین تغییر در ژن ویسفاتین را می‌توان با ۵ پلی‌مورفیسم نشان داد (۳ پلی‌مورفیسم دیگر به علت عدم نیاز در این بخش مورد بحث قرار نگرفتند)، که برخی از آنها بیشتر با وضعیت‌های مرتبط با چاقی و گلوکز ارتباط داشته‌اند. اگر چه اکثر مطالعات مربوط به ژنوتیپ نتوانستند دلیل موجهی برای تاثیرات فعالیت بدنی بیاورند. بنابراین مطالعه‌ای که بتواند برای این عوامل دلیل موجهی بیاورد می‌تواند به روشن‌شدن برخی از یافته‌های متفاوت از گزارش‌های قبلی کمک کند.
سندرم متابولیک به مجموعه‌ای از اختلالات متابولیکی گفته می‌شود که ش
امل مقاومت به انسولین (هیپرانسولینمی^[۱۷])، افزایش فشار خون، دیس‌لیپیدمی^[۱۸] و چاقی شکمی است[۵۳]. سندرم متابولیک وضعیتی با اتیولوژی^[۱۹] مبهم و تظاهرات بالینی متعدد است. بنابراین تعریف این سندرم بر اساس اتیولوژی و پاتولوژی^[۲۰] امکان‌پذیر نیست و این سندرم بر اساس فنوتیپ تعریف می‌شود. یکی از جدیدترین این تعاریف، تعریف انجمن ملی دیابت در سال ۲۰۰۵ است[۵۴]. التهاب، یکی از مشخصات سندرم متابولیک است و عوامل التهابی مثل فاکتور نکروزدهنده تومورآلفا و اینترلوکین ـ۶ در ایجاد مقاومت به انسولین نقش بسزایی دارند. یکی از منابع مهم این واسطه‌های التهابی بافت چربی است. افزایش بافت چربی به خصوص چربی احشایی ارتباط زیادی با عوامل خطرزای بیماری‌های قلبی عروقی مانند عدم تحمل گلوکز، هیپرلیپیدمی^[۲۱] و پرفشار خونی دارد و به‌عنوان علامت اصلی سندرم متابولیک محسوب می‌شود[۵۵].
تغییرات فیزیولوژیکی مفید زیادی با تمرینات هوازی رخ می‌دهند؛ مانند بهبود تحمل گلوکز و حساسیت انسولین. در حالی‌که پاسخ ویسفاتین نسبت به تمرین حاد و تمرین هوازی به میزان کمی مورد بررسی قرار گرفته است.
تاکنون تنها یک مطالعه، پاسخ ویسفاتین را به تمرین حاد در انسان‌ها بررسی کرده است. محققان دریافتند که گروه تمرین در مقایسه با گروه کنترل و در مقایسه با مقادیر ابتدایی، افزایش ۳ برابری در بیان mRNA ویسفاتین بافت چربی شکمی در پاسخ به تمرین و در ۳، ۴، ۵ و ۶ ساعت پس از تمرین نشان داد. هر چند بیان mRNA ویسفاتین عضله اسکلتی و سطوح ویسفاتین پلاسما تغییر معنی‌داری نداشت [۳۶]. بر عکس، به نظر می‌رسد سطوح ویسفاتین پلاسما در پاسخ به تمرینات هوازی کاهش یابد.
از آنجا که چاقی و متعاقب آن دیابت، در تمام جوامع و در کشور ما در حال افزایش است در این مطالعه بررسی نقش تمرین روی عوامل ترشح‌شده از بافت چربی (ویسفاتین) با هدف کنترل یا بهبود وضعیت افراد مبتلا به دیابت و عوارض ناشی از آن انجام می‌شود.
همچنین با توجه به این که تاکنون تحقیقات محدودی در خصوص اثربخشی تمرینات ورزشی به‌ خصوص تمرین حاد بر بیان ژن ویسفاتین در بافت احشایی انجام گرفته است، این نیاز تحقیقی و ضرورت انجام آن احساس می‌شود.
۱-۴- اهداف پژوهش
۱-۴-۱- هدف کلی
هدف کلی این پژوهش، مطالعه تاثیر یک جلسه تمرین هوازی حاد بر بیان ژن ویسفاتین در بافت چرب احشایی موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت بود.
۱-۴-۲- اهداف جزیی
تعیین بیان ژن ویسفاتین، بلافاصله پس از یک جلسه تمرین هوازی حاد در بافت چرب احشایی موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت
تعیین بیان ژن ویسفاتین، ۴ ساعت پس از یک جلسه تمرین هوازی حاد در بافت چرب احشایی موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت
تعیین بیان ژن ویسفاتین، ۲۴ ساعت پس از یک جلسه تمرین هوازی حاد در بافت چرب احشایی موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت
۱-۵- فرضیه‌های پژوهش
یک جلسه تمرین هوازی حاد، بلافاصله پس از تمرین بر میزان بیان ژن ویسفاتین موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت نوع ۲ تاثیر معنی‌داری ندارد.
یک جلسه تمرین هوازی حاد، ۴ ساعت پس از تمرین بر میزان بیان ژن ویسفاتین موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت نوع ۲ تاثیر معنی‌داری ندارد.
یک جلسه تمرین هوازی حاد، ۲۴ ساعت پس از تمرین بر میزان بیان ژن ویسفاتین موش‌های صحرایی نر مبتلا به دیابت نوع ۲ تاثیر معنی‌داری ندارد.
۱-۶- محدودیت­های پژوهش
۱-۶-۱- محدودیت­های قابل کنترل
در این تحقیق، متغیرهای مخل و مزاحم مختلفی از جمله، ویژگی­های بدنی (گونه، نژاد، جنس، وزن)، عوامل محیطی (نور، دما، رطوبت، صدا)، عوامل تمرینی (مدت، شدت فعالیت ورزشی)، تحت کنترل قرار گرفته است.
۱-۷- تعریف واژه ­ها و اصطلاحات پژوهش
۱-۷-۱- ویسفاتین
ویسفاتین، یک پپتید جدید ۴۹۱ اسید آمینه­ای است که به­ طور عمده در بافت چرب احشایی بیان می­ شود و از طریق نیکوتین‌آمید فسفوریبوزیل ترانسفراز، نقش مهمی در تعادل انرژی، چاقی و گلوکز ایفا می‌کند[۶].
۱-۷-۲- فعالیت ورزشی هوازی
در این نوع فعالیت موش­ها با شدت ۵۵-۵۰ درصد حداکثر اکسیژن مصرفی معادل ۲۰ متر در دقیقه به مدت یک ساعت و با شیب صفر درجه روی نوارگردان مخصوص جوندگان دویدند[۵۶].
۱-۷-۳- دیابت
دیابت نوعی اختلال در سوخت و ساز است که به علل مختلف تظاهر پیدا می‌کند که با سطوح بالای گلوکز خون ناشی از نقص در ترشح انسولین، عمل انسولین یا هر دوی آنها همراه است[۴۳].
۱-۷-۴- موش دیابتی
موش‌هایی که با تزریق ماده استرپتوزتوسین به‌صورت درون‌صفاقی، دیابتی شدند.