Konsantrik ve izometrik iskelet kası kasılması öncesi ve sonrasında kan irisin, FNDC5 düzeylerinin ve metabolik profilinin incelenmesi
Investigation of blood irisin, FNDC5 levels and metabolic profile before and after concentric and isometric skeletal muscle contraction
Yazar: ÖMER SERKAN KARA
Danışman: PROF. DR. FEZA KORKUSUZ ; DOÇ. DR. AYŞE ERCAN
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Spor Hekimliği Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Fizyoloji = Physiology ; Spor = Sports
Dizin: Egzersiz = Exercise ; Kas kontraksiyonu = Muscle contraction ; Kas-iskelet sistemi = Musculoskelatal system ; Kaslar = Muscles ; Metabolomikler = Metabolomics ; İrisin = Irisin

Özet:
İrisin salınımını etkileyen egzersiz parametreleri önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmanın amacı, konsantrik ve izometrik iskelet kası kasılması öncesi ve sonrasında kanda irisin, FNDC5 ve metabolik profilin incelenmesidir. 16 sağlıklı erkeğe, 3 hafta ara ile, her ikisi de 5-6 dakika süren konsantrik ve izometrik diz fleksiyon/ekstansiyon egzersizi, izokinetik dinamometre üzerinde, yaptırıldı. Egzersizler öncesinde ve sonrasında alınan kan örneklerinden, enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) yöntemiyle irisin seviyesi, western blot yöntemiyle FNDC5 seviyesi ve sıvı kromatografisi-uçuş zamanlı kütle spektrometresi (Q-TOF LC/MS) ile metabolik profil tayini yapıldı. Maksimum kalp hızları ve son 7 gündeki fiziksel aktiflik durumu kaydedildi. Katılımcıların yaş, boy, kilo, vücut kitle indeksi (VKİ), vücut kompozisyonu bilgileri (biyoelektrik impedans analizi ve kemik dansitometrisi ile ölçülen), el kavrama kuvveti, izokinetik ve izometrik kuvvet ve iş değerleri kaydedildi. Konsantrik egzersiz ile irisin değişimi 1.23 ± 0.28 (p=0.007) iken, izometrik egzersiz ile 1.44 ± 1.04 (p=0.134) bulundu. Egzersizlerin metabolom ve lipidom düzeyindeki etkileri temel bileşenler analizinde önemli ölçüde farklılık gösterdi. Konsantrik egzersize yanıt olarak irisin seviyesindeki değişim ile androstenedion, N-asetil aspartil glutamik asit ve bazı ko-enzim A (CoA) metabolitlerindeki değişim ilişkili bulundu (r>0.5 ve p<0.05). Katılımcıların egzersiz öncesi son 7 gündeki fiziksel aktivite durumu ile irisin yanıtı ters ilişkili bulundu (r=-0.481, p=0.059). Konsantrik egzersizle görülen irisin değişimi ile bacak kas kitlesi ve dinlenik metabolik hız korele bulundu (sırasıyla r=-0.543, p=0.03 ve r=-0.511, p=0.043). Konsantrik ve izometrik egzersizin irisin, FNDC5 ve metabolom düzeyindeki etkileri farklıdır. Metabolom ile ilişkili bulgularımız hedeflenmiş metabolomiks çalışmalarıyla teyit edilmelidir.

Abstract:
Exercise parameters that affect the release of the irisin are an important research subject. The aim of this study is to examine the irisin, FNDC5 and metabolic profile in blood before and after concentric and isometric skeletal muscle contraction. Concentric and isometric knee flexion / extension exercises, both of which lasted 5-6 minutes, were performed on an isokinetic dynamometer by 16 healthy men at 3-week intervals. Irisin level was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method, FNDC5 level by western blot method and metabolic profile by liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry (Q-TOF LC/MS) from blood samples taken before and after the exercises. Maximum heart rates and physical activity status for the last 7 days were recorded. Participants' age, height, weight, body mass index (BMI), body composition information (measured by bioelectrical impedance analysis and bone densitometry), hand grip strength, isokinetic and isometric strength, and work values were recorded. While the change of irisin with concentric exercise was 1.23 ± 0.28 (p = 0.007), it was found to be 1.44 ± 1.04 (p = 0.134) with isometric exercise. The effects of the exercises at the metabolome and lipidome level differed significantly in the principal component analysis. The change in irisin level in response to concentric exercise and the change in androstenedione, N-acetyl aspartyl glutamic acid and some co-enzyme A (CoA) metabolites were found to be related (r>0.5 ve p<0.05, for all). The physical activity status of the participants in the last 7 days before exercise was inversely related with the response of the irisin (r = -0.481, p = 0.059). Leg muscle mass and resting metabolic rate were correlated with the change in the irisin seen with concentric exercise (r = -0.543, p = 0.03 and r = -0.511, p = 0.043, respectively). The effects of concentric and isometric exercises on irisin, FNDC5 and metabolome are distinct. Our findings related to metabolome should be confirmed by targeted metabolomics studies.