Effects of three different frequencies of aerobic physical activity on heart and kidney tissues in type 2 diabetes-induced ratsNuray Alaca1, Serap Uslu2, Gülçin Başdemir3, Güldal Gülenç Suyen4, Dilek Özbeyli5, Hizir Kurtel61Nuray Alaca, Department of Physiotherapy and Rehabilitation, Faculty of Health Sciences, Acibadem Mehmet Ali Aydinlar University, Istanbul, Turkey
2Serap Uslu, Department of Histology and Embryology, School of Medicine, Istanbul Medeniyet University, Istanbul, Turkey
3Gulcin Basdemir, Department of Pathology, School of Medicine, Okan University, Istanbul, Turkey
4Guldal Gulec Suyen, Department of Physiology, School of Medicine, Acibadem Mehmet Ali Aydinlar University, Istanbul, Turkey
5Dilek Ozbeyli, Department of Pathology Laboratory Techniques, Vocational School of Health Services, Marmara University, Istanbul, Turkey
6Hızır Kurtel, Department of Physiology, School of Medicine, Marmara University, Istanbul, Turkey
Aim: There are many beneficial effects of exercise in the treatment and prevention of Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM). The aim of this study was to evaluate the effect of physical activity with different frequencies but same total durations on the heart and kidney tissues and vascular endothelial growth factor (VEGF) expressions in experimental T2DM model. Methods: Rats (n: 30) were divided as sedentary control (SC), sedentary T2DM (SD), T2DM and continuous exercise (DEc, 30 min/day, 5 days/week), T2DM and short bouts exercise (DEsb, 3 x 10 min/day, 5 days/week), T2DM and weekend warrior exercise (DEww, 35 + 40 min/day, 2 days/week) groups. Rats were administered streptozotocin (65 mg/kg) and nicotinamide (110 mg/kg) intraperitoneally. After 6-week swimming exercise (total duration 150 min/week), biochemical tests were performed to measure oral glucose tolerance test, insulin sensitivity and cytokines. Histopathological and immunohistochemical analyses [VEGF, capillary density, Transforming growth factor beta (TGF-β)] were performed in heart and kidney tissues.
Results: Compared with sedentary T2DM rats, significant improvements were observed in all exercise groups in terms of blood glucose level, insulin sensitivity, capillary density in heart tissue, VEGF expressions in tissues, TGF-β expressions in kidney tissue and all histopathological analysis (p<0.05).
Conclusion: This study shows that physical activity at various frequencies may significantly ameliorate harmful effects of T2DM on heart and kidney tissue without significant differences between exercise frequencies, provided that the total duration of aerobic exercise remains the same (150 min/week).
KEY WORDS: Physical activity, short bouts of exercise, type 2 diabetes mellitus, vascular endothelial growth factor, weekend warrior. Keywords: Physical activity, short bouts of exercise, type 2 diabetes mellitus, vascular endothelial growth factor, weekend warrior.
Tip 2 diyabetik sıçanlarda üç farklı aerobik fiziksel aktivite sıklığının kalp ve böbrek dokuları üzerine etkileriNuray Alaca1, Serap Uslu2, Gülçin Başdemir3, Güldal Gülenç Suyen4, Dilek Özbeyli5, Hizir Kurtel61Nuray Alaca, Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Fakültesi, Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye
2Serap Uslu, İstanbul Medeniyet Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye
3Gulcin Basdemir, Okan Üniversitesi Tıp Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye
4Guldal Gulec Suyen, Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye
5Dilek Ozbeyli, Patoloji Laboratuvar Teknikleri Bölümü, Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, Marmara Üniversitesi, İstanbul, Türkiye
6Hızır Kurtel, Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye
Amaç: Tip 2 Diabetes Mellitus (T2DM) tedavisinde ve önlenmesinde egzersizin birçok faydalı etkisi vardır. Bu çalışmanın amacı, deneysel T2DM modelinde haftalık toplam süre aynı olmak şartıyla farklı sıklıklarla yapılan fiziksel aktivitenin kalp ile böbrek dokuları ve vasküler endotelyal büyüme faktör ekspresyonu üzerindeki etkisini değerlendirmektir
Yöntem: Sıçanlar (n: 30) sedenter kontrol (SK), sedenter T2DM (SD), T2DM ve devamlı egzersiz (DEd, 30 dak/gün, 5 gün/hafta), T2DM ve kısa aralıklı egzersiz (DEka, 3x10 dak/gün, 5 gün/hafta), T2DM ve hafta sonu savaşçıları egzersiz (DEhs, 35+40 dak/gün, 2 gün/hafta) olarak gruplara ayrıldı. Sıçanlara intraperitoneal olarak streptozosin (65 mg/kg) ve nikotinamid (110 mg/kg) uygulanarak T2DM indüklendi. 6 haftalık (toplam süre 150 dak/hafta) yüzme egzersizinden sonra oral glukoz tolerans testi, insülin duyarlılığı ve sitokinlerin ölçümü için biyokimyasal analizler yapıldı. Kalp ve böbrek dokularında histopatolojik ve immünohistokimyasal analizler [VEGF, kapiller yoğunluk, dönüştürücü büyüme faktörü beta (TGF-β)] yapıldı.
Bulgular: Sedenter diyabet sıçanlarına kıyasla, tüm egzersiz gruplarında kan şekeri seviyesi, insülin duyarlılığı, kalp dokusunda kılcal yoğunluğu, dokulardaki VEGF ifadeleri, böbrek dokusunda TGF-β ifadeleri ve tüm histopatolojik analizlerde önemli iyileşmeler gözlendi (p<0.05).
Sonuç: Bu çalışmada, toplam aerobik egzersiz süresinin aynı kalması şartıyla (150dk/hafta) farklı sıklıklarda yapılan aerobik fiziksel aktivitenin, T2DM'nin kalp ve böbrek dokusu üzerinde zararlı etkilerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermektedir
ANAHTAR KELİMELER: Fiziksel aktivite, kısa aralıklı egzersiz, tip 2 diabetes mellitus, vasküler endotel büyüme faktörü, haftasonu savaşçısı. Anahtar Kelimeler: Fiziksel aktivite, kısa aralıklı egzersiz, tip 2 diabetes mellitus, vasküler endotel büyüme faktörü, haftasonu savaşçısı.
Nuray Alaca, Serap Uslu, Gülçin Başdemir, Güldal Gülenç Suyen, Dilek Özbeyli, Hizir Kurtel. Effects of three different frequencies of aerobic physical activity on heart and kidney tissues in type 2 diabetes-induced rats. Medeniyet Med J. 2019; 34(3): 252-262
Corresponding Author: Nuray Alaca, Türkiye |
|