Yüksek şiddetli-aralıklı kronik koşu egzersizi uygulanan sıçanlarda  motor korteks ve  omurilik ön boynuz  motor nöronlarındaki  ultrastrüktürel ve moleküler değişiklikler
The ultrastructural and molecular changes in motor cortex and spinal cord ventral horn motor neurons of rats exposed to chronic high intensity-intermittent running exercise
Yazar: ZELAL KELEŞ
Danışman: PROF. DR. DENİZ ERBAŞ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology ; Spor = Sports
Dizin: Egzersiz = Exercise ; Elektron nakil kompleksi IV = Electron transport complex IV ; Koşu = Running ; Motor korteks = Motor cortex ; Motor nöronlar = Motor neurons ; Nöronlar = Neurons ; Spinal kord = Spinal cord ; Spor = Sports ; Sporcular = Sportsmen ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Uzun süreli şiddetli egzersiz veya yoğun fiziksel aktivitenin motor nöron düzeyinde ne tip ultrastrüktürel ve moleküler yanıtlara yol açtığı ile ilgili yeterli bilimsel veri mevcut değildir. Fiziksel aktivite ve motor nöron harabiyeti ilişkisine ilişkin pozitif sonuçlar gösteren birtakım epidemiyolojik çalışmalarla, diğer olası etkenlerin etkilerini ekarte ederek egzersizin saf etkisine yönelik yorum yapmak mümkün değildir. Epidemiyolojik çalışmalarla entegre temel bilim çalışmaları bu ilişki ile ilgili güçlü kanıtlar verebilir. Bu çalışma yüksek şiddetli-aralıklı kronik koşu egzersizi uygulanan sıçanlarda motor korteksteki motor nöronlarla servikal ve lomber omurilikteki ön boynuz motor nöronlarında ultrastrüktürel morfolojik ve moleküler birtakım değişiklikleri incelemek amacıyla yapıldı. 30 adet Wistar albino erkek sıçan 3 gruba ayrıldı; sedanter kontrol grubu, ılımlı şiddette-devamlı egzersiz (IŞDE) uygulanan grup ve yüksek şiddetli-aralıklı egzersiz (YŞAE) uygulanan grup. 13-15 haftalık koşu egzersizini takiben motor nöronlarda ve glial hücrelerde immünohistokimyasal yöntemle erken apoptotik belirteçler sitokrom c ve Bcl-2'ye mitokondriyal disfonksiyonu araştırmak amacıyla bakıldı. Elektron mikroskobik inceleme ile ultrastrüktürel morfolojik değerlendirmeler yapıldı. Diğer gruplardan farklı olarak YŞAE grubunda her 3 anatomik seviyede de antiapoptotik Bcl-2 immünreaktivitesinde azalma ile proapoptotik sitokrom c immünreaktivitesinde artış eğilimleri saptandı, ancak bu değişimler belirgin  değildi. Elektron mikroskobik incelemede YŞAE uygulanan grupta tek tük  apoptotik hücre değişiklikleri saptandı. Sonuç olarak, yüksek şiddetli-aralıklı kronik koşu egzersizi sıçan motor nöronlarında patolojik apoptotik bir sürece veya dejenerasyona yol açmamış olsa da sitokrom c ve Bcl-2 immünreaktivitelerindeki belirgin olmayan değişiklikler kaspazları aktive edememiş mitokondriyal disfonksiyon eğilimi olarak değerlendirilebilir.

Abstract:
Scientific data on the type of ultrastructural and molecular responses at motor neuron level brought about by long term high intensity exercise or intensive physical activity is scarce. It is not possible to conclude on the pure effect of exercise by excluding the effects of the other probable determinants in the epidemiologic studies which show positive results on the relation of physical activity and motor neuron impairment. Basic science researches integrated with epidemiologic studies may provide strong evidence on this respect. The aim of this study was to evaluate the ultrastructural morphological and molecular changes in the motor neurons at the motor cortex and in ventral horn motor neurons at the cervical and lumbar spinal cord in rats following chronic high intensity-intermittent running exercise. 30 Wistar albino male rats were distributed into three groups as a sedentary control group, a group which received moderate intensity-continuous exercise (MICE)  and a group which received high intensity-intermittent exercise (HIIE). Following a 13-15 week period of running exercise, early apoptotic markers cytochrome c and Bcl-2 were evaluated by immunohistochemical method for investigating mitochondrial dysfunction in motor neurons and glial cells. Ultrastructural morphologic evaluations were carried out by electrone microscobe. Unlike other groups a tendency of reduction in antiapoptotic Bcl-2 immunoreactivity and a tendency of rise of proapoptotic cytochrome c immunoreactivity were observed at all three anatomic levels in the HIIE group, but these changes were not pronounced. Sporadic apoptotic cell changes were observed by electron microscobic evaluation in the HIIE group. As a conclusion although chronic high intensity-intermittent running exercise did not lead to a pathologic apoptotic process or to degeneration in rat motor neurons the non-significant changes in cytochrome c and Bcl-2 immunoreactivities can be considered as a mitochondrial dysfunction trend failing to activate caspases.