Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences

fa تأثیرات شنا و مکمل MitoQ بر ژن‌های دینامیک میتوکندری در عضله اسکلتی موش‌های دارای آسیب نخاعی Effects of Swimming and MitoQ on Mitochondrial Dynamics Genes in Skeletal Muscle of Rats with Spinal Cord Injury فیزیولوژی و علوم اعصاب Physiology and neurosciences پژوهشي اصیل Original Research زمینه و هدف: آسیب نخاعی (SCI) یک بیماری است که باعث آتورفی و ناتوانی حرکتی میشود. عدم تعادل دینامیک میتوکندری می تواند در ناتوانی حرکتی نقش داشته باشد. با توجه به نقش موثر ورزش در توانبخشی و نقش آنتی اکسیدانی MitoQ در بیماران آسیب عصبی، بر آن شدیم نقش جداگانه و توام این دو درمان را بر بیان برخی ‌ژن‌های مسیرهای شکافت و همجوشی میتوکندری در عضله دوقلو موش‌های مبتلا به SCI بررسی کنیم مواد و روشها: سی موش صحرایی نر بالغ به صورت تصادفی در 5 گروه تقسیم شدند: شم، SCI (القای آسیب در محل T11-12 با استفاده از گیره آنوریسم)، MitoQ، گروه ورزش شنا و گروه شنا و مکمل MitoQ توام. تمام گروهای درمان، درمانها را دو روز پس از القای SCIشروع و تا 28 روز ادامه دادند. در پایان مطالعه، پس از انجام آزمون حرکتی باسو، بیتی و برسناهان (BBB score)، عضله دوقلوی پا جدا و بیان ژن‌های مسیرهای شکافت (Drp-1,Fis-1) و همجوشی میتوکندری (Mfn-2,Opa-1) با تکنیک Real-time PCR انجام شد. نرم افزار Graph pad Prism 9 برای تجزیه و تحلیل دادها انتخاب شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد پس SCI عملکرد حرکتی نسبت به گروه شم به طور قابل توجهی کاهش یافت. درمان ها (شنا،MitoQ و درمان توام)عملکرد حرکتی را به طورمعنا داری بهبود بخشیدند که بهترین عملکرد در گروه MitoQ  مشاهده شد. از طرف دیگر،  بیان ژن‌های مسیرهای شکافت و همجوشی میتوکندری در گروه آسیب نسبت به گروه شم شدیدا افزایش یافتند. گروه‌هایی که فقط تمرین شنا و/یا مصرف MitoQ داشتند بیان هر 4 ژن را به خوبی کاهش دادند (p<0.05). نتیجه‌گیری: هر سه مداخله با موفقیت بیان نابجای ژن‌های کلیدی تقسیم و ادغام میتوکندری را کاهش دادند و سطح آنها را به سطح مشاهده شده در گروه کنترل بازگرداندند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که بهبود در عملکرد حرکتی ممکن است از طریق بازیابی دینامیک میتوکندری با برقراری مجدد تعادل بین فرآیندهای تقسیم و ادغام انجام شود   Background and Aim: Spinal cord injury (SCI) is a condition that causes muscle atrophy and motor disability. An imbalance in mitochondrial dynamics may contribute to motor dysfunction. Considering the effective role of exercise in rehabilitation and the antioxidant effect of MitoQ in neural injury patients, this study aimed to investigate the individual and combined effects of these two treatments on the expression of certain genes involved in mitochondrial fission and fusion pathways in the gastrocnemius muscle of SCI rats    Materials and Methods: Thirty adult male rats were randomly divided into five groups: Sham, SCI (injury induced at T11-12 using an aneurysm clip), MitoQ group, swimming exercise group, and swimming combined with MitoQ supplementation group. Treatments began two days after SCI induction and continued for 28 days. At the end of the study, after performing the Basso, Beattie, and Bresnahan (BBB) locomotor test, the gastrocnemius muscle was dissected, and the expression of mitochondrial fission genes (Drp-1, Fis-1) and fusion genes (Mfn-2, Opa-1) was evaluated using Real-time PCR. Data were analyzed with GraphPad Prism 9 software.       Results: The results showed that after SCI, motor function significantly decreased compared to the sham group. Treatments (swimming, MitoQ, and the combined therapy) significantly improved motor function, with the best improvement observed in the MitoQ group. Furthermore, the expression of mitochondrial fission and fusion genes in the injury group was markedly increased compared to the control group. Groups receiving only swimming exercise and/or MitoQ supplementation reduced the expression of all four genes significantly (p<0.05).    Conclusion: All three interventions successfully attenuated the aberrant expression of key mitochondrial fission and fusion genes, restoring their levels toward those observed in the control group. These findings suggest that the improvements in motor function may be mediated through the restoration of mitochondrial dynamics by reestablishing the equilibrium between fission and fusion processes.                                                                                        آسیب نخاعی, میتوکندری, مایتوکیو, شنا, عضله spinal cord injury, Mitochondria, MitoQ, swimming, muscle 22 32 http://sjku.muk.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-8123-1&slc_lang=fa&sid=1 Mahdiye Moradi مهدیه مرادی m.moradi6690@gmail.com 5400319475328460071821 0009-0000-9592-7148 No MSc Student in Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran. دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران، Daruoshi Mofleh داریوش مفلحی dm.moflehi@gmail.com 5400319475328460071822 5400319475328460071822 No Associate Professor, Department of exercise physiology, Faculty of Physical Education and Sports Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran. .دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران، Soheil Aminizadeh سهیل امینی زاده soheilaminizadeh@gmail.com 5400319475328460071823 5400319475328460071823 No Assistant Professor, Department of Physiology and Pharmacology, School of Medicine, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran. استادیار، گروه فیزیولوژی و فارماکولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران، Zahra Behroozi زهرا بهروزی behroozi_2010@yahoo.com 5400319475328460071824 5400319475328460071824 Yes Assistant Professor, Physiology Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran, استادیار، مرکز تحقیقات فیزیولوژی، پژوهشکده نوروفارماکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران،