Kısa dönem antremanın iskelet kasında kaveolin ve vegf ekspresyonu üzerine etkisi
Effect of short term training on caveolin and vegf expression in skeletal muscle
Yazar: ALİ DOĞAN DURSUN
Danışman: PROF. DR. HAKAN FIÇICILAR
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Anjiyogenez = Angiogenesis ; Anjiyogenez inhibitörleri = Angiogenesis inhibitors ; Antrenman = Training ; Kas-iskelet sistemi = Musculoskelatal system ; Kaveolin = Caveolin ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors

Özet:
Dayanıklılık egzersizi iskelet kası ve kardiyovasküler sistemde adaptif değişikliklere yol açmaktadır. Egzersiz anjiyogenezin önemli mediatörlerinden biri olan vasküler endotelyal büyüme faktörünü indüklemektedir. Kaveoller hücre membranının fonksiyonel elemanlardan zengin oluşumlarıdır. Kaveollerin yapısal formunu sağlayan kaveolin proteinlerinin (kaveolin-1 ve-3) kaveolin-reseptör-postreseptör etkileşimleri ile sinyal iletimlerini regüle ettiğine dair çalışmalar mevcuttur.Bu çalışmanın amacı kısa dönem antrenmanının iskelet kaslarında VEGF ve kaveolin mRNA düzeyleri üzerindeki etkisinin incelenmesidir.Çalışmada 3-4 aylık Wistar Albino türü erkek sıçanlara 10 günlük koşu bandına ve egzersize alıştırma antrenmanı yaptırıldı. Alıştırmayı takiben denekler alıştırma grubu (n=6) ve antrenman grubu (n=6) olarak ikiye ayrıldı. Antrenman grubu ratlara 3 günlük kısa dönem dayanıklılık antrenmanı yaptırıldı (20-25 metre/dakika, %10 eğim, 85 dakika/gün). Koşu bandı deneylerine katılmayan ratlardan kontrol grubu oluşturuldu (n=6). Deneklerin farklı lif kompozisyonlarına sahip olan gastroknemius (kırmızı ve beyaz kısımları), plantaris ve soleus kasları sonraki deneylerde kullanıldı. Modifiye tek basamaklı guanidiniyum tiyosiyanat metodu ile elde edilen total RNA'dan semi konservatif ters trankripsiyon PCR ile cDNA sentezlendi. Uygun primerler kullanılarak VEGF164, VEGF188, kaveolin-1, kaveolin-3 ve GAPDH PCR amplifikasyonunu takiben ürünlerin agaroz jel elektroforezi ve UV kamera görüntülerinden bant yoğunluk analizleri yapıldı.Kısa süreli dayanıklılık tipi antrenmanın antrenman grubunda kontrol ve alıştırma gruplarına göre gastroknemius kası kırmızı kısımda VEGF164 izoformunun mRNA düzeyinde artışa neden olduğunu göstermiştir (Kruskal Wallis Test: p=0,033, posthoc Tukey HSD: kontrol vs alıştırma p=0,995, kontrol vs antrenman p=0,014, alıştırma vs antrenman p=0,016). Kaveolin-1 ve kaveolin-3 düzeylerinde değişiklik saptanmamıştır.VEGF164 mRNA'sındaki artış anjiyogenik mekanizmaların tetiklendiğine işaret etmektedir. Bununla birlikte çalışma mRNA düzeyleri ile sınırlı olduğundan protein düzeyi, damarlanma ve fibril tip değişikliği hakkında bilgi vermemektedir. Anjiyogenik mekanizmalarda kaveolin-VEGF etkileşiminin anlaşılabilmesi için ek çalışmalar gerekmektedir.

Abstract:
Endurance training leads to adaptational changes at skeletal muscle and cardiovascular system. Exercise induces vascular endothelial growth factor; one of the important mediator of angiogenesis. Caveolae are cell membrane formations rich in functional components. There are reports showing that caveolins, the protein units forming the caveolae structure (caveolin-1 and -3) regulate signal transduction by caveolin-receptor-postreseptor interactions.The aim of the study was to investigate the effect of short term training on mRNA levels of VEGF and caveolin.3-4 months aged Wistar Albino rats were accustomed to the treadmill and exercise within a 10 days of adaptation training program. Rats were divided into two groups as adaptation group (n=6) and training group (n=6) after adaptation program. Training group rats underwent a 3 days short term endurance training program (20-25 meter/minute, %10 inclination, 85 minute/day). A control group was formed from the rats that did not participated to treadmill experiments (n=6). Gastrocnemius (red and white portions), plantaris and soleus muscles that include different fiber compositions were used for furher assays. The total RNA obtained by modified single-step guanidinium thiyocynate method was used to synthesis cDNA with semi-conservative reverse transcription PCR. After VEGF164, VEGF188, caveolin-1, caveolin-3 and GAPDH PCR amplification by using appropriate primers, agarose gel electrophoresis and band density analysis of UV camera images were performed.Short term endurance training induced the VEGF164 isoform mRNA levels of gastrocnemius muscle red portion in training group according to the control and adaptation groups (Kruskal Wallis Test: p=0,033, posthoc Tukey HSD: control vs adaptation p=0,995, control vs training p=0,014, adaptation vs training p=0,016). Caveolin-1 and caveolin-3 levels were unchanged.The increase of VEGF164 mRNA levels indicates that the angiogenic mechanisms may have been triggered. However, limited by mRNA levels the study does not give any information about protein levels, vascularity and the fibril type transformations. In order to understand the interaction of caveolin-VEGF in angiogenic mechanisms, additional studies are needed.