Yüzme egzersizinin yaşlı beynine etkisinde adropinin rolü ve etkimekanizması
The role and effect mechanism of adropin in the effect of swimming exercise on the aged brain
Yazar: HANDE PARLAK
Danışman: PROF. DR. AYSEL AĞAR
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Adropin = Adropin ; Apoptozis = Apoptosis ; Beyin = Brain ; Egzersiz = Exercise ; Egzersiz tedavisi = Exercise therapy ; Frontal korteks = Frontal cortex ; Spor = Sports ; Yaşlılar = Aged ; Yüzme = Swimming

Özet:
Amaç: Adropin, beyindeki düzeyi yaşla birlikte azalan bir proteindir. Egzersiz ise adropinin dolaşımdaki düzeyini artırarak endotel üzerine koruyucu etki göstermektedir. Bu çalışmada, yaşla birlikte beyindeki düzeyi azalan adropinin, yüzme egzersizi ile artarak koruyucu etki gösterip göstermeyeceği araştırılmıştır.
Yöntem: Genç ve yaşlı erkek Spraque Dawley (SD) sıçanlara 8 hafta boyunca, haftada 5 gün, her gün 1'er saat yüzme egzersizi uygulanmıştır. Egzersizin başında ve sonunda motor kayıtlar alınıp, elde edilen beyin dokularından alınan kortikal kesitlerde adropin, vasküler endotelyal büyüme faktörü reseptör–2 (VEGFR2) ve G protein eşleşmiş reseptör-19 (GPR19) immünreaktiviteleri immünohistokimyasal yöntem (IHK) ile değerlendirilmiştir. Plazmadaki ve beyindeki adropin miktarları ile beyindeki Bcl-2 ilişkili X protein (Bax) ve B cell lymphoma (Bcl-2) seviyeleri, reaktif oksijen türevleri (ROS) ve total antioksidan kapasite (TAC) düzeyleri ile nükleer faktör eritroid 2 (Nrf-2) ve tümör nekroz faktörü-α (TNF-α) miktarları ELISA yöntemi ile ölçülmüştür. Protein kinaz B (Akt (Ser473)) ve glikojen sentaz kinaz 3beta (GSK3β (Ser9)) fosforilasyonları ise Western Blot yöntemi ile belirlenmiştir.
Bulgular: Sıçanlara uygulanan yüzme egzersizi, motor fonksiyonlarda artış meydana getirmiştir. Yaşlı hayvanlarda, plazma ve beyindeki adropin miktarları ile VEGFR2 immünreaktivitesi ve Akt (Ser473) fosforilasyon düzeyleri egzersiz ile artmış, BAX/Bcl2 oranı azalmıştır. ROS-RNS miktarı azalırken, TAC düzeyi artmıştır.
Sonuç: Çalışmamızın sonuçları, düşük-orta şiddette uygulanan kronik yüzme egzersizinin, yaşlı sıçanların frontal korteks dokularında adropin düzeyini artırarak koruyucu özellik gösterdiğini işaret etmektedir. Adropinin bu etkisini, VEGFR2 ekspresyon düzeyini artırıp Akt (Ser 473) fosforilasyonuna neden olarak gerçekleştirdiği düşünülmektedir. Bu sonuçlar, yaşlanmanın beyinde meydana getirdiği yıkıcı etkileri önlemede, egzersiz aracılı adropin artışının etkili olabileceğini işaret etmektedir.

Abstract:
Objective: Adropin is a protein in the brain that decreases with age. Exercise has a protective effect on the endothelium by increasing the level of adropin in the circulation. In our study, it was investigated whether adropin, whose level in the brain decreases with age, may increase with swimming exercise and exhibit a protective effect.
Method: Young and old male Spraque Dawley (SD) rats were subjected to 1-hour swimming exercise daily, 5 days a week, for 8 weeks. Motor records were taken at the beginning and at the end of the exercise before the animals were sacrificed. Adropin, vascular endothelial growth factor receptor-2 (VEGFR2) and G protein-coupled receptor-19 (GPR19) immunreactivities were evaluated by immunohistochemistry (IHC) in cortical sections. Adropin levels in plasma and brain, Bcl-2-associated X protein (Bax) and B-cell lymphoma 2 (Bcl2) quantities, reactive oxygen species (ROS) and total antioxidant capacity (TAC) amounts, the nuclear factor erythroid 2–related factor 2 (Nrf-2) and tumor necrosis factor (TNF-α) levels in brain were measured by ELISA. Protein kinase B (Akt(Ser473)) and glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3B(Ser9)) phosphorylations were determined by Western Blot.
Results: Increased motor functions were observed in rats that exercised regularly. Adropin levels in plasma, adropin and VEGFR2 immunreactivities and p-Akt(Ser473) levels in frontal cortex were significantly increased in the exercising aged animals. It was also observed that BAX/Bcl2 ratio and ROS-RNS levels decreased while TAC levels increased.
Conclusion: The results of our study indicate that low-moderate chronic swimming exercise has protective effects by increasing the level of adropin in the frontal cortex tissues of aged rats. Adropin is thought to achieve this effect by increasing VEGFR2 expression level and causing Akt(Ser 473) phosphorylation. These results sign that exercise-mediated increase in adropin may be effective in preventing the destructive effects of aging on the brain.