Hipoksik koşullarda oluşan iskelet kası atrofisi üzerine sıcak stresin etkisi.
The effect of heat stress on skeletal muscle athrophy which forms in hypoxic conditions.
Yazar: RIDVAN ÇOLAK
Danışman: PROF. DR. A. HAYDAR DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Spor = Sports

Özet:
Yüksek irtifanın seviyesi ve süresine bağlı olarak ortaya çıkan iştahsızlık, kilo kaybı ve dokulardaki oksidatif hasar iskelet kaslarında atrofi oluşumuna yol açabilmektedir. Sıcak stresi ile Hsp72 protein seviyesindeki artışın, hücreyi çeşitli streslere karşı koruduğu bilinmektedir. Nitekim Hsp72 düzeyinin artırılması sadece iskelet kasında atrofi oluşumunu değil oksidatif protein hasarını da azaltığı gösterilmiştir. Bu yüzden çalışmamızın amacı, sıcak stresin sıçan iskelet kasında hipoksinin yol açtığı atrofiyi ve oksidatif doku hasarını, önleyip önleyemeyeceğini belirlemektir. Çalışma için 35 adet 4 aylık erkek Wistar Albino sıçan, hipoksi (HN=9), hipokside sıcak stres (HS=10), normoksi (NN=8) ve normokside sıcak stres (NS=8), gruplarına ayrıldı. Hipoksi grubu, simüle edilmiş 6000m yükseltide (%9.7 O2, 90.3 N2) 15 gün süresince tutuldu. Sıcak stres, çalışma öncesi birer gün ara ile iki defa ve çalışmanın 8. günü 41 0C'lık ortamda 60 dk tutularak uygulandı. Deney süresinin sonunda hayvanlar sodyum pentobarbütirat (50mg/kg) ile anestezi edilip servikal dislokasyonla öldürüldüler. Soleus (SOL), Plantaris (PLA) ve Ekstensör digitorum longus (EDL) kasları kesilerek çıkartıldı. Soleus kası atrofinin değerlendirilmesi için kullanıldı ve bunun için soleus kasının su içeriği, kuru kas ağırlığı ve protein miktarı belirlendi. PLA ve EDL kasları protein karbonil (PCO), ileri oksidasyon protein ürünleri (AOPP), lipid hidroperoksitler (LHP), total tiol (T-SH) ve protein tiol (P-SH) gruplarının analizleri için kullanıldı. On beş günlük hipoksi uygulaması, soleus kasının vücut ağırlığına oranında bir değişikliğe yol açmazken (p>0.05), protein miktarında azalmaya neden olmuş (p<0.05), sıcak stres uygulaması ise bunu önlemiştir (p<0.05). Hipoksi, PLA ve EDL kaslarının, PCO ve AOPP düzeylerinde artış, P-SH düzeyinde ise azalma meydana getirirken (p<0.05), sıcak stres uygulaması PCO, AOPP ve P-SH'daki değişimleri engellemiştir (p<0.05). Ayrıca hipoksi PLA kasında, T-SH düzeyinde azalmaya neden olmuş (p<0.05) ve yine sıcak stres uygulaması T-SH düzeyindeki azalmayı önlemiştir (p<0.05). Buna karşın, hipoksi uygulaması LHP düzeylerinde bir değişim yaratmamıştır (p>0.05). Sonuç olarak, kronik hipokside oluşan sıçan iskelet kası protein düzeyindeki azalma ve oksidatif protein hasarına karşı sıcak stres uygulamasının ve dolayısıyla Hsp72 indüksiyonunun, koruyucu bir rolü olduğu gözlemlenmiştir.Anahtar kelimeler: Hipoksi, sıcak stres, atrofi, protein karbonil, ileri oksidasyon protein ürünleri, lipid hidroperoksid, tiol.Destekleyen Kurumlar:Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Müdürlüğü (2005 08-09-218)Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi (06D03407001)

Abstract:
Due to the level and duration of high altitude, lack of appetite, weight loss and oxidative damage in tissues can lead to form atrophy in skeletal muscles. Increase in the heat shock 72 protein level, mainly formed with heat, is involved in the protection of cells from different stresses. As a matter of fact, augmentation of HSP72 has been shown to decrease not only skeletal muscle athrophy but also oxidative protein damage. Therefore, the aim of this investigation is to determine that whether heat stress is effective to prevent from hypoxia inducible athrophy and oxidative tissue damage in rat skeletal muscle. Subjects were four month old thirty-five Wistar Albino male rats assigned to four groups: Hypoxia (HN=9), hypoxia with heat stress (HS=10), normoxia (NN=8) and normoxia with heat stress (NS=8). The hypoxia group was kept in simulated altitude of 6000m (%9.7 O2, 90.3 N2) for up to 15 days. Heat stress was applied two times with one day interval before the experiment and 8th day of experiment at the level of 41 0C during 60 minutes. At the end of the experiment all the rats were anesthetized with sodium pentobarbütirat (50mg/kg) and then killed via servical dislocation. Soleus (SOL),Plantaris (PLA) and Extensör digitorum longus (EDL) muscles were cut and removed. The soleus muscle was used to evaulate atrophy for this purpose its water content, dry weight and protein content were determined. PLA and EDL muscles were used for analyzing protein carbonil (PCO), advance oxidation protein products (AOPP), lipid hidroperoxide(LHP), total thiol (T-SH) and protein thiol (P-SH) groups. Results indicated that fifthteen days hypoxia application has had no effect on soleus muscle body weight ratio (p>0.05), but it decreased in protein content (p<0.05) while heat stress was preventing this effect (p<0.05). Hypoxia has raised the PCO and AOPP levels while causing decline in P-SH level in the PLA and EDL muscles (p<0.05) besides, the changes in PCO, AOPP and P-SH have been prevented by the heat stress practice (p<0.05). In addition, hypoxia application reduced the T-SH (p<0.05) and again heat shock stress has repressed a fall in T-SH level in the PLA muscle (p<0.05). On the other hand, hypoxia has not created any change in LHP level. In conclusion, in spite of the decline in protein content and oxidative protein damage in the rat skeletal muscle, heat stress application and consequently Hsp72 induction has a protective role.Key words: Hypoxia, heat stress, atrophy, protein carbonil, advance oxidation protein products, lipid hidroperoxide, thiol.Supporting (Funding) Institutions:Ankara University Scientific Research Projects Directorship (2005 08-09-218)Hacettepe University Scientific Research Department (06D03407001)