اثر تعاملی 8 هفته تمرین هوازی پس از تلقیح سلول های بنیادی مغز استخوان در جسم مخطط بر شاخص های رفتاری در موش های مدل پارکینسونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه بوعلی همدان، ایران

2 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه بوعلی همدان، ایران

3 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه مازندران، ایران

4 دانشیار مرکز تحقیقات بیولوزی سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی بابل،ایران

چکیده

زمینه و هدف: پارکینسون یک انحطاط پیشرونده دستگاه عصبی است که نورون­های دوپامینرژیک جسم سیاه تخریب و به دنبال آن مقادیر دوپامین در جسم مخطط کاهش می­یابد.تلقیح سلول­های بنیادی و انجام تمرینات ورزشی از جمله راه­های درمانی غیردارویی است که برای درمان این بیماری مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر تعاملی 8 هفته تمرین هوازی پس از تلقیح سلول­های بنیادی مغز استخوان بر شاخص­های رفتاری موش­های پارکینسونی است.
مواد و روش­ ها: 35 موش صحرایی نر نژاد ویستار، به طور تصادفی به پنج گروه هفت تایی کنترل سالم، کنترل پارکینسونی، تلقیح سلول، تمرین و تلقیح سلول+تمرین تقسیم شدند. جهت ایجاد مدل پارکینسونی، تخریب جسم مخطط با تزریق 5 میکروگرم محلول 6- هیدروکسی دوپامین به صورت استریوتاکسی به داخل جسم مخطط صورت گرفت. برای جداسازی سلول­های بنیادی، از مغز استخوان فمور و تیبیای موش­های صحرایی نر 8-6 هفته استفاده شد که پس از کشت،حدود 105 سلول در 2 میکرولیتر محیط از طریق کانال به داخل جسم مخطط موش­های مورد نظر تزریق شد. تمرین هوازی شامل8 هفته دویدن روی نوارگردانبا سرعت 15 متر بر دقیقهبود. برای ارزیابی رفتاری از تست چرخشی آپومورفین، تعادل و سیلندر استفاده گردید.
نتایج:در گروه تلقیح سلول+تمرین کاهش معنی­داریبه لحاظ تعداد چرخش در تست چرخشی آپومورفین، مدت اجرای تست تعادل و نیز عدم تقارن حرکتی در تست سیلندر نسبت به گروه کنترل پارکینسونی مشاهده شد (05/0 P≤) که بیانگر اثر مثبت تلقیح سلول همراه با انجام تمرین بر شاخص­های رفتاری تعادل و عدم تقارن حرکتی است.
نتیجه­ گیری:تلقیح سلول­های بنیادی مغز استخوان در جسم مخطط و به دنبال آن انجام تمرین ورزشی سبب بهبود رفتاری موش­های پارکینسونی گردید که می­تواند به عنوان یک روش درمانی غیردارویی مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


##Zigmond MJ, Smeyne RJ. 2014. Exercise: Is it a neuroprotective and if so, how does it work? Parkinsonism & related disorders. 20: 123-127.##Young HE, Hyer L, Black Jr AC, Robinson JS. 2013. Treating Parkinson Disease with Adult Stem Cells. Journal of Neurol Disorder. 1(2):1-8.##Haji Ghasem Kashani M, Ghorbanian MT, Hosseinpour L. 2013. Transplantation of  Deprenyl-Induced Tyrosine Hydroxylase-Positive Cells Improves 6-OHDA-Lesion Rat Model of Parkinson’s Disease: Behavioral and Immunohistochemical Evaluation. Cell Journal (Yakhteh). 15(1):55-64.##Han-Sam Cho, Mal-Soon Shin, Wook Song, Tae-Won Jun, Baek-Vin Lim, Young-Pyo Kim, Chang-Ju Kim. 2013. Treadmill exercise alleviates short-term memory impairment in 6-hydroxydopamine-induced Parkinson’s rats. Journal of Exercise Rehabilitation. 9(3):354-361.  ##Anstrom KK, Schallert T, Woodlee MT, Shattuck A, Roberts D. 2007. Repetitive vibrissae-elicited forelimb placing before and immediately after unilateral 6-hydroxydopamine improves outcome in a model of Parkinson's disease. Behavioural brain research. 179(2): 183-191.##Choe, M., Koo, B. S., An, G. J., & Jeon, S. 2012. Effects of Treadmill Exercise on the Recovery of Dopaminergic Neuron Loss and Muscle Atrophy in the 6-OHDA Lesioned Parkinson's Disease Rat Model. The Korean Journal of Physiology & Pharmacology. 16(5), 305-312.##Wang Tao, Liu Yan-Yong, Wang Xin, Yang Nan, Zhu Hai-Bo, Zuo Ping-Ping. 2010. Protective effects of octacosanol on6-hydroxydopamine-induced Parkinsonism in rats viaregulation of ProNGF and NGF signaling. Acta Pharmacologica Sinica. 31: 765–774.##Chitsaz A, Maracy M, Basiri K, Izadi Boroujeni M, Tanhaei AP, Rahimi M, Meamar R. 2013. 25-Hydroxyvitamin D and Severity of Parkinson’s Disease. International journal of endocrinology.10(11):1-4.##Fallah-mohammadi Zia, Hajizadeh-Moghaddam Akbar, Aghasi Mohammad, Esmaeili Amirhossein. 2013. Neuroprotective effects of voluntary exercise and hydroalcoholic extraction of Eriobotrya Japonica on dopamine and tyrosine hydroxylase in the striatum of parkinsonian rats. Koomesh. 15 (1):31-38.##Fallah Mohammadi Z, Mohammadi R, Aslani J. 2014. Pretreatment Effects of EriobotryaJaponica Extraction on Malondialdehyde (MDA), Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF)and Superoxide Dismutase (SOD) Levels in Hippocampus of Rats with Parkinson's DiseaseInduced by 6-hydroxydopamine Following 12 weeks of Voluntary Exercise. Journal of Isfahan Medicin Scholar. 32(274):120-30.##Radak Z, KumagaiSh, Taylor AW, Naito H, Goto S. 2007. Effects of exercise on brain function: role of freeradicals.  Applied Physiology Nutrition Metabolism. 32(5):942-946.##Haji Ghasem Kashani Maryam, Tiraihi Taghi, Ghorbanian Mohammad Taghi, Abrari Kataneh. 2010. In Vitro Expression of BDNF, GDNF, NGF, NT3 and NT4/5 Genes in Selegiline Induced Bone Marrow Stromal Cells. Yakhteh Medical Journal. 11(4):400-407.##Capitelli CS, Lopes CS, Alves AC, Barbiero J, Oliveira LF, Silva VJ, Frazão MA. 2014. Opposite Effects of Bone Marrow-Derived Cells Transplantation in MPTP-rat Model of Parkinson’s Disease: A Comparison Study of Mononuclear and Mesenchymal Stem Cells. International Journal of Medical Sciences.11(10): 1049-1064.##Gibson ASJ, Gao GD, McDonagh K, Shen S. 2012. Progress on stem cell research towards the treatment of Parkinson’s disease. Stem Cell Research & Therapy. 3(11):1-10.##Al-Jarrah, Muhammed. 2013. Exercise training and rehabilitation of brain in parkinson’s disease. Clinical Medicine Research. 2(2):11-17.##Mabandla MV, Russell VA. 2010. Voluntary exercise reduces the neurotoxic effects of 6-hydroxydopamine in maternally separated rats. Behavioural brain research. 211(1):16-22.‏##Valero M. Carmen, Heather D. Huntsman, Jianming Liu, Kai Zou, Marni D. Boppart. 2012. Eccentric Exercise Facilitates Mesenchymal Stem Cell Appearance in Skeletal Muscle. Plos One. 7(1):1-11.##Fathi F, Altiraihi T, Mowla SJ, Movahedin M. 2010. Transplantation of retinoic acid treated murine embryonic stem cells & behavioural deficit in Parkinsonian rats. Indian Journal Medicine Research. 131:536-544.##Tajiri N, Yasuhara T, Shingo T, Kondo A, Yuan W, Kadota T, Wang F, Baba T, Tayra TJ, Morimoto T, Jing M, Hikuchi Y, Kuramoto S, Agari T, Miyoshi Y, Fujino H, Obata F, Takeda I, Furuta T,Date I. 2010. Exercise exerts neuroprotective effects on Parkinson's disease model of rats. Brain research. 1310:200-207.##Landers MR, Kinney JW, Breukelen FV. 2014. Forced exercise before or after induction of 6-OHDA-mediated nigrostriatal insult does not mitigate behavioral asymmetry in a hemiparkinsonian rat model. Brain research. 1543: 263-270.##Nezhadi A, Ghazi F, Bakhtiari M, Ataiy Z, Mehdizadeh M. 2011. Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells in Dopaminergic Cells in Rat Model of Parkinson’s Disease. JAUMS. 8(4):235-243.##Allbutt HN, Henderson JM. 2007. Use of the narrow beam test in the rat, 6-hydroxydopaminemodel of Parkinson’s disease. Journal of Neuroscience Methods. 159:195–202.##Al-Jarrah M, Jamous M, Al-Zailaey K, O.Bweir S. 2010. Endurance exercise training promotes angiogenesis in the brain of chronic/progressive mouse model of Parkinson's Disease. Neuro Rehabilitation. 26(4):369-73.##Adami Raffaella, Scesa Giuseppe, Bottai Daniele. 2014. Stemcelltransplantationinneurologicaldiseases:improvingeffectivenessin animal odels. Cell And Developmental Biology. 2(17):1-28.##Wahl P, Brixius K, Bloch W. 2008. Exercise-induced stem cell activation and its implication for cardiovascular and skeletal muscle regeneration. Minimally Invasive Theraoy. 17(2):91-99.##Polgar S, Karimi L, Morris ME. 2013. Stem Cell Therapy for Parkinson’s disease: Are Double-Blind Randomized Control Trials the Best Design for Quantifying Therapy Outcomes? J Neurol Neurophysiol. 4(5):1-6.##Thomas MG, Stone L, Evill L,Ong S, Ziman M, Hool L. 2011. Bone marrow stromal cells as replacement cells for Parkinson's disease: generation of an anatomical but not functional neuronal phenotype.Transl Research. 2(3):45-53.##Murray DK, Sacheli MA, Eng JJ, Stoessl AJ. 2014. The effects of exercise on cognition in Parkinson’s disease: a systematic review. Translational Neurodegeneration. 3(5):1-13. ##Villar-Cheda B, Sousa-Ribeiro D, Rodriguez-Pallares J, Rodriguez-Perez AI, Guerra MJ, Labandeira-Garcia JL. 2008. Aging and sedentarism decrease vascularization and VEGF levels in the rat substantia nigra. Implications for Parkinson's disease. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 29(2): 230-234.##