Sıçan iskelet kasında immobilizasyon ve tüm vücut titreşiminin mhc izoformları ve HPS72 düzeylerine etkisi
The effect of immobilization and whole body vibration on mhc isoforms and HSP72 levels in rat skeletal muscle
Yazar: MUSTAFA ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. ALİ HAYDAR DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Spor = Sports
Dizin: Kas-iskelet sistemi = Musculoskelatal system ; Kaslar = Muscles ; Miyozin = Myosin ; Sıcaklık şoku proteinleri = Heat shock proteins ; Sıçanlar = Rats ; İmmobilizasyon = Immobilization ; İskelet = Skeleton

Özet:
İskelet kası plastik bir özellikte olup maruz kaldığı çevresel ya da fizyolojik streslere adaptasyon gösterme yeteneğindedir. Kas üzerindeki yükün azalması ya da ortadan kalkmasına atrofi adı verilen, kas kitle ve kuvvet kaybı ile karakterize olan bir yanıt verir. Benzer şekilde, iskelet kas aktivasyonunun azalması veya tamamen ortadan kalması kas hücrelerini oluşturan yavaş tip miyozin ağır zinciri (MHC) izoformlarında azalma ve hızlı tip MHC izoformlarında artma şeklinde kendisini gösteren fenotipik bir değişikliğe neden olur. Diğer yandan kassal aktivasyonun artması ise MHC izoformlarında hızlıdan yavaşa doğru bir dönüşümü beraberinde getirmektedir. Bu çerçevede son yıllarda giderek yaygınlaşan tüm vücut titreşimi (TVT) uygulamasının bir aktivite modeli olarak iskelet kası MHC izoformları üzerine etkisi merak konusudur. İskelet kas hücrelerinin akut ve kronik bir dizi strese hücresel düzeyde savunma amaçlı verdiği bir diğer yanıt ise sıcak şoku proteinlerin indüklenmesidir. Kuyruktan asma gibi yüksüzleştirme modellerinde MHC izoformlarının yavaştan hızlıya dönüşümü genellikle yer çekimine karşı koyan ve büyük ölçüde yavaş tip kas liflerinden oluşan kaslarda gözlenmiş olup, özellikle yer çekimine karşı koyma özelliği olmayan kaslardaki etki bilinmemektedir. Bu amaçla günlük yaşamda sıkça karşılaşılan bir durum olan alçı yoluyla oluşturulan imobilizasyonun ve tam tersi etki yaratacağı düşünülen TVT uygulamasının plantaris kasında MHC isoformları ve kas Hsp72 düzeylerine etkisi incelenmiştir. Dört aylık Wistar tipi dişi sıçanlar kontrol (K), iki haftalık immobilizasyon (A), bir haftalık remobilizasyon (AR), bir haftalık remobilizasyon sırasında TVT (AT) ve yalnızca bir hafta TVT (T) uygulaması olmak üzere rastgele beş farklı gruba (n=6, her grup) ayrılmıştır. İmmobilizasyon, plantar fleksiyonda bilateral alçılama yoluyla, TVT uygulaması ise 45 Hz, 3mm genlik ve dördüncü günden itibaren 20dk olacak şekilde aralıklı olarak toplam bir hafta boyunca uygulanmıştır. Plantaris kası izole edilerek, MHC Tip IIax (MHCIIa+MHCIIx), Tip IIb ve Tip I izoformları belirlenmiştir. Gruplar arasında MHC izoformları kompozisyonlarında anlamlı bir değişim gözlenmemiştir (p>0.05). Gruplar arasında Hsp72 protein düzeyleri bakımından da anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0.05).  Bu sonuçlar, gerek alçı yoluyla oluşturulan iki haftalik immobilizasyonun, gerekse uygulanan TVT'nin plantaris kasında MHC izoformu ve Hsp72 düzeyleri açısından bir değişikliğe yol açmadığını göstermektedir.

Anahtar Sözcükler: İmmobilizasyon, Plantaris, Tüm Vücut Titreşimi, Miyozin Ağır Zinciri, Hsp72

Abstract:
Skeletal muscle is a plastic tissue and has an adaptive capability to modify its size and function as a response to a change in environmental and physiological stress. Muscle tissue response to decreased loading or disuse is characterized by reduced muscle mass and force degradation known as muscle atrophy. In a similar manner, reduced activation of skeletal muscle or immobilization influence the phenotypic expression of muscles by reducing slow myosin heavy chain (MHC) isoforms whereas fast isoforms increase. On the other hand, increased muscle activation gives rise to MHC shift from slow to fast isoforms. Application of whole body vibration attracted widespread attention during last a few years is a focus of our interest as a model of activity. The induction of heat shock proteins is an another response with a defensive purpose at a cellular level which is given by skeletal muscle cells against a number of acute and chronical stresses. In the unloading models like hindlimb suspension, the transformation of MHC isoforms from fast to slow is observed widely in antigravity muscle which has consist of mostly slow MHC isoforms. On the other hand, the effect of unloading on MHC isoforms for non-antigravity muscles is not known. For this purpose, the effect of immobilization and whole body vibration (WBV) on MHC isoforms and HSP72 levels in plantaris muscle have been examined. Four month old Wistar type female rats have been randomly seperated into five different groups (n=6, each group); control, two weeks immobilization, two weeks immobilization  plus one week remobilization, two weeks immobilization plus one week of WBV and just one week of WBV. Immobilization has been applied by bilateral casting of legs when foot is plantar fleksion position. WBV application has been applied for 20 mins daily duration for one week at 45Hz and 3mm amplitude. There was not any significant change in MHC expression among groups (p>0.05). In addition, Hsp72 protein levels were not different among groups (p>0.05). These results show that neither two weeks of immobilization nor one week of whole body vibration (WBV) has any  adaptive changes on plantaris muscle. 

Key Wors: İmmobilization, Plantaris, Whole Body Vibration, Myosin Heavy Chain, Hsp72