Genç ve yaşlı ratlarda farklı şiddet aralıklarında yapılan treadmill egzersizlerinin MDA, SIRT2, BDNF, PGC-1α, irisin ve histopatolojik değişiklikler üzerine etkisi
Effects of treadmill exercises performed at different intensity range on MDA, SIRT2, BDNF, PGC-1α, irisin and histopathological changes in young and old rats
Yazar: BEYZA ÖĞE
Danışman: DOÇ. DR. YILDIRIM GÖKHAN GENCER
Mersin Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı / Beden Eğitimi ve Spor Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Spor = Sports

Özet:
Bu çalışmanın amacı; genç ve yaşlı ratlarda farklı şiddet aralıklarında uygulanan treadmill egzersizlerinin biyokimyasal (Proliferatörle aktive olan reseptör gama koaktivatörü-1α, Malondialdehit, Sirtuin 2, Beyin kaynaklı nörotrofik faktör, İrisin) ve histopatolojik (beyin doku) parametreler üzerindeki etkisini araştırmaktır. Araştırmada, son test kontrol gruplu deney desenli bir model kullanılmıştır. Çalışmada, 64 adet (3 aylık, 220-350 gr) erkek Wistar Albino rat kullanılmıştır. İndüklenmiş yaşlanma modeliyle yaşlılık oluşturulmuştur. Ratlar, genç ve yaşlı kontrol ile düşük, orta, yüksek şiddetli egzersiz gruplarına (n=8) rastgele dağıtılmıştır. Ratlar 6 haftalık treadmill egzersizi sonrasında steril bir ortamda sakrifiye edilerek kan ve beyin dokuları alınmıştır. Parametrik dağılım gösteren veriler için Tekrarlı Ölçümlerde Repeated-Measures Analizi ve One Way ANOVA testi, nonparametrik dağılım gösteren parametreler için Kruskal Wallis H testi kullanılmıştır. Farkın hangi gruptan kaynaklandığını belirlemek için Post-hoc testi yapılmıştır. Elde edilen bulgulara göre genç ratların kontrol, düşük, orta ve yüksek şiddetli egzersiz grupları arasında 0.hafta, 3.hafta ve 6.hafta vücut ağırlıkları değişimlerinde, MDA ve SIRT2 seviyelerinde anlamlı bir farklılığın olduğu (p˂0,05); PGC-1α, BDNF ve İrisin seviyelerinde ise anlamlı bir farklılığın olmadığı görülmüştür (p˃0,05). Yaşlı ratların kontrol, düşük, orta ve yüksek şiddetli egzersiz grupları arasında 3. ve 6.hafta vücut ağırlıkları değişimlerinde anlamlı bir farklılığın olduğu (p˂0,05); PGC-1α, MDA, SIRT2, BDNF ve İrisin seviyelerinde farklılık olmadığı (p˃0,05) belirlenmiştir. Ayrıca genç grupta SIRT2 ile BDNF düzeyleri arasında pozitif yönlü bir ilişki (r=0,388) bulunmuştur. Yaşlı grupta ise SIRT2 ile vücut ağırlığı arasında negatif bir ilişki (r=-0,434) ve MDA ile BDNF düzeyleri arasında pozitif bir ilişki (r=0,478) belirlenmiştir. SIRT2 ile İrisin düzeyleri arasında yaşlı grupta pozitif bir ilişki (r=0,399), İrisin ile PGC-1α düzeyleri arasında hem genç (r=0,369) hem de yaşlı grupta (r=0,392) pozitif yönlü ilişkiler saptanmıştır (p˂0,05). Histopatolojik değerlendirmelerde ise; yaşlı kontrol grubunda yaşlanmayla birlikte azalan dentat girus granüler tabaka hücrelerinin egzersizle birlikte artış gösterdiği tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, genç ratlarda düşük, orta ve yüksek şiddetli egzersizlerin SIRT2 ve anlamlı farklılık olmamasına rağmen PGC-1α ve BDNF düzeylerini artırarak kas ve beyin sağlığını olumlu yönde etkilediği görülmüştür. Ayrıca, düşük ve yüksek şiddetli egzersizlerin MDA seviyelerini azalttığı ve anlamlı farklılık olmamasına rağmen İrisin düzeylerini yükselttiği tespit edilmiştir. Yaşlı ratlarda ise düşük, orta ve yüksek şiddetli egzersizlerin anlamlı farklılık olmamasına rağmen BDNF ve İrisin düzeylerinde artışa yol açarken, MDA seviyelerini azalttığı belirlenmiştir. Orta ve yüksek şiddetli egzersizlerin PGC-1α düzeylerini artırdığı, düşük ve orta şiddetli egzersizin ise SIRT2 seviyelerinde düşüşe neden olduğu ve düşük, orta, yüksek şiddetli egzersizlerin yaşlı ratlarda dentat girus granüler hücre tabakasının rejenerasyonunu teşvik ettiği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the effects of treadmill exercises applied at different intensity ranges on biochemical (Proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α, Malondialdehyde, Sirtuin 2, Brain-derived neurotrophic factor, Irisin) and histopathological (brain tissue) parameters in young and old rats. An experimental design model with a post-test control group was used in the study. 64 male Wistar Albino rats (3 months old, 220-350 g) were used in the study. Old age was created with the induced aging model. Rats were randomly distributed to young and old control and low, moderate, high intensity exercise groups (n=8). After 6 weeks of treadmill exercise, rats were sacrificed in a sterile environment and blood and brain tissues were taken. Repeated Measures Analysis and One Way ANOVA test were used for data showing parametric distribution, and Kruskal Wallis H test was used for parameters showing nonparametric distribution. Post-hoc test was performed to determine which group the difference was from. According to the findings, it was seen that there was a significant difference in MDA and SIRT2 levels between the control, low, moderate and high intensity exercise groups of young rats in week 0, week 3 and week 6 body weight changes (p˂0.05); however, there was no significant difference in PGC-1α, BDNF and Irisin levels (p˃0.05). It was determined that there was a significant difference in body weight changes between the control, low, moderate and high intensity exercise groups of old rats in week 3 and 6 (p˃0.05); however, there was no difference in PGC-1α, MDA, SIRT2, BDNF and Irisin levels (p˃0.05). In addition, a positive correlation (r=0.388) was found between SIRT2 and BDNF levels in the young group. In the elderly group, a negative relationship was determined between SIRT2 and body weight (r=-0.434) and a positive relationship was determined between MDA and BDNF levels (r=0.478). A positive relationship was determined between SIRT2 and Irisin levels in the elderly group (r=0.399), and positive relationships were determined between Irisin and PGC-1α levels in both young (r=0.369) and old groups (r=0.392) (p˂0.05). In histopathological evaluations, it was determined that the dentate gyrus granular layer cells, which decreased with aging in the elderly control group, increased with exercise. As a result of the study, it was observed that low, moderate and high intensity exercises in young rats positively affected muscle and brain health by increasing SIRT2 and, although no significant difference, PGC-1α and BDNF levels. In addition, it was determined that low and high intensity exercises decreased MDA levels and increased Irisin levels, although no significant difference. In aged rats, it was determined that low, moderate and high intensity exercises increased BDNF and Irisin levels, although there was no significant difference, while decreasing MDA levels. It was concluded that moderate and high intensity exercises increased PGC-1α levels, low and moderate intensity exercises caused a decrease in SIRT2 levels, and low, moderate and high intensity exercises promoted the regeneration of the dentate gyrus granular cell layer in aged rats.