Seabuckthorn flavonoidlerinin uzun süreli yorgunluk egzersizi yapan sıçanlar üzerindeki kardiyoprotektif etkisi üzerine mekanizma çalışması
Araştırmalar, orta düzeyde fiziksel egzersizin kalbin şekli, yapısı ve işlevinde iyi huylu değişikliklere neden olabileceğini, ancak uzun süreli yorucu egzersizin kardiyovasküler sistem üzerinde olumsuz etkileri olabileceğini ve hatta egzersize bağlı miyokardiyal hasara yol açabileceğini doğrulamıştır. Sürekli yorucu egzersiz sırasında, endojen reaktif oksijen türleri (ROS) üretiminde bir artış olur ve bu da ROS'u temizleme yeteneğini sınırlar. Aşırı ROS, miyokardiyal hücrelerin işlev bozukluğuna, protein ve lipid peroksidasyonuna ve DNA hasarına neden olur. Buna ek olarak, uzun süreli yorucu egzersiz vücutta yaygın bir enflamatuar yanıta neden olabilir ve enflamatuar hücrelerin infiltrasyonu miyokardiyal hücrelerin yapısal ve işlevsel bozulmasına neden olabilir. Yorucu egzersizin neden olduğu oksidatif stres ve enflamatuar yanıt, çeşitli kardiyak hipertrofi sinyal kinazlarını ve transkripsiyon faktörlerini aktive eder ve DNA ve mitokondriyal hasarın yanı sıra pro apoptotik sinyallerin aktivasyonu yoluyla hücre apoptozunu indükler. Bir çalışmada, 6 haftalık yorgunluk egzersizinin miyokardiyal hücrelerin apoptoz programını aktive edebileceği ve sıçan miyokardiyal hücrelerinde Bcl-2 ilişkili X proteini (Bax)/B hücre iymfoma-2 geninin (Bcl-2) ekspresyon oranını yükselterek kardiyak yapının fonksiyonel "yeniden şekillenme" sürecini hızlandırabileceği bulunmuştur. Buna ek olarak, çalışmalar uzun süreli yorucu egzersizin neden olduğu hücre dışı matris bileşenlerinin birikimi ve fibrozisinin hücre apoptozisi ile yakından ilişkili olabileceğini doğrulamıştır.

Deniz topalak Elapidae familyasına aittir ve Çin'de geleneksel bir tıbbi ve yenilebilir bitkidir. Antioksidan, anti-tümör ve anti apoptotik etkileri geniş çapta doğrulanmıştır. Deniz topalak flavonoidleri (SF) deniz topalağının en önemli aktif bileşenidir. 50-250 μg/mL SF, fare hücrelerinin fagositik yeteneğini geliştirebilir ve Raw 264.7 hücrelerinde oksidatif stres ve enflamatuar belirteçlerin oluşumunu etkili bir şekilde inhibe edebilir; aerobik egzersizle birlikte 4g/kg SF gavajı, sıçan hipokampal dokusunun apoptoz yanıtını inhibe edebilir. Bununla birlikte, SF'nin uzun süreli yorgun egzersiz yapan sıçanlar üzerindeki kardiyoprotektif etkileri konusunda henüz bir araştırma bulunmamaktadır. Buna dayanarak, bu çalışma uzun süreli yorucu egzersiz yoluyla egzersize bağlı miyokardiyal hasarın sıçan modelini oluşturmayı ve egzersize bağlı miyokardiyal hasarın önlenmesi ve rehabilitasyonu için deneysel kanıt sağlamak amacıyla SF'nin uzun süreli yorucu egzersiz sıçanlarında miyokardiyal hasar üzerindeki müdahale etkisini araştırmayı amaçlamaktadır.

Sistematik ve bilimsel egzersiz eğitimi kalpte faydalı adaptif değişikliklere neden olabilir, ancak uzun süreli yorucu egzersizin enflamatuar reaksiyonlar, oksidatif stres yanıtları, hücre apoptozunun aktivasyonu ve fibrozis yoluyla miyokardiyal doku üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Uzun süreli yorucu egzersizin miyokardiyal hücrelerin oksidatif stres yanıtını aktive edebileceğini ve apoptoz programına aracılık edebileceğini doğrulayan araştırmalar vardır. ROS ve Caspase-3 yolaklarının aktivasyon süreci yakından ilişkilidir, bu da mitokondriyal hasarı indükleyebilir ve miyokardiyal mekanik disfonksiyona yol açabilir. Bu arada, sitokin salınımı ve nötrofil infiltrasyonunun neden olduğu enflamatuar yanıt, hücre apoptozunun başlatıcı faktörleri olabilir ve apoptozun meydana gelmesi de doku enflamatuar yanıtının şiddetlenmesi için koşullar sağlar. Araştırmalar, miyokardiyal apoptoz genlerinin ifade profilinin yorucu egzersizden sonra değiştiğini, miyokardiyal pro apoptotik gen ifadesinin ve Bax/Bcl-2 oranının önemli ölçüde yükseldiğini bulmuştur. Uzun süreli yorucu egzersizin sıçan miyokardında MDA, IL-1 β, IL-6, TNF - α seviyelerinde, Kaspaz-3, Bax protein ekspresyonunda ve Bcl-2/Bax oranında önemli artışlara yol açtığı bu deneyde de benzer sonuçlar gözlenmiştir. SOD, GSH Px seviyeleri ve Bcl-2 protein ekspresyonunun önemli ölçüde azalması, uzun süreli yorucu egzersizin oksidatif stres ve enflamatuar yanıtları şiddetlendirdiğini ve sıçan miyokardiyal doku apoptoz programının aktivasyonunu indüklediğini göstermiştir.

Araştırmalar, aşırı egzersiz uyarımının çeşitli yollarla miyokardiyal doku fibrozisini indükleyebileceğini ve miyokardiyal doku apoptozunun aktivasyonunun kolajen sentezini ve miyokardiyal fibrozis sürecini hızlandırabileceğini bulmuştur. Uzun süreli yorucu egzersiz, vücutta mikroçevresel hasarı (enflamasyon, hücre apoptozu, vb.) indükleyerek miyokard enfarktüsünü ve fibrozisi teşvik eder. Uzun süreli yorucu egzersiz, sıçanlarda TNF - α ve hücreler arası adezyon molekülü-1 gibi pro-inflamatuar sitokinlerin ekspresyonu yoluyla miyokardiyal doku inflamasyonunu indükleyebilir ve egzersize bağlı miyokardiyal doku yapısal mikro hasarına ve atriyal fibrozise yol açabilir. Yorucu egzersizin indüklediği miyokardiyal oksidatif stres yanıtı miyokardiyal fibrozu daha da tetikleyebilir, ancak doğrudan kanıtlar şu anda eksiktir. Buna ek olarak, çalışmalar 6 haftalık yorucu egzersizin sıçan miyokard dokusunda Bax/Bcl-2 oranını yükselterek ve p38 MAPK/Smad2/3 sinyal yolunu aktive ederek miyokardiyal fibrozisi ve fibroblast proliferasyonunu indükleyebileceğini bulmuştur. Bu deney önceki çalışmalarla tutarlıdır. Egzersize bağlı miyokardiyal hasarın hayvan modelini oluşturmak için uzun süreli yorgunluk koşu bandı egzersizi kullanılmıştır. Sonuçlar, uzun süreli yorgunluk egzersizine tabi tutulan sıçanların serum miyokardiyal hasar belirteçlerinin yukarı regülasyonu, artmış oksidatif stres, enflamatuar yanıt ve miyokardiyal dokuda hücre apoptozunun yanı sıra doku morfolojisi ve fibrozis değişiklikleri sergilediğini göstermiştir.

Şu anda, SF'nin egzersize bağlı miyokardiyal hasar üzerindeki müdahale etkisi konusunda araştırma eksikliği bulunmaktadır. Bununla birlikte, bitki kaynaklı flavonoid özütlerinin bazı yan müdahale kanıtları, çeşitli bitki kaynaklı flavonoid özütlerinin egzersize bağlı miyokardiyal hasar üzerinde önleyici ve tedavi edici etkileri olduğunu göstermektedir. Bu deneyde, model grupla karşılaştırıldığında, SF'nin orta ve yüksek dozları (200, 400 mg/kg) sıçanlarda serum miyokardiyal hasar belirteçlerini etkili bir şekilde azaltmıştır. Aynı zamanda, miyokardiyal HE boyama, orta ve yüksek doz SF'nin (200, 400 mg/kg) uzun süreli yorgunluk eğitiminin neden olduğu miyokardiyal dokunun morfolojik hasarını etkili bir şekilde hafiflettiğini göstermiştir. Günümüzde, SF'nin antioksidan ve anti-enflamatuar aktiviteleri yaygın olarak kabul görmüştür ve bu çalışma da önceki araştırma sonuçlarını desteklemektedir. Bu çalışmada, 200 ve 400 mg/(kg - d) SF takviyesinin miyokardiyal dokuda oksidatif stresi, enflamatuar yanıtı ve serum miyokardiyal hasar belirteç ekspresyonunu etkili bir şekilde önleyebileceği de doğrulanmıştır. Model grupla karşılaştırıldığında, 100 mg/kg SF gavajı da uzun süreli yorgun eğitim sıçanlarının miyokard dokusundaki enflamatuar faktörler ve oksidatif stres seviyelerini azaltabilir, ancak etkisi anlamlı değildir. Araştırmalar, deniz topalak suyu özütünün apoptozu inhibe edebildiğini ve insan ölümsüzleştirilmiş keratinositlerinin proliferasyonunu teşvik edebildiğini ve aynı zamanda çok hedefli aşağı akış apoptoz sinyal yolu düzenlemesine katıldığını göstermiştir. Buna ek olarak, deniz topalak polisakkaritlerinin (200mg/kg) oral uygulaması, septik kaynaklı karaciğer hasarı farelerinde karaciğer hücrelerinin apoptozunu inhibe edebilir, septik fare karaciğerinde peroksizom proliferatör aktive reseptör gama ve Bcl-2 ekspresyonunu yukarı doğru düzenleyebilir ve NF - κ B, Bax ve Caspase-3 ekspresyonunu aşağı doğru düzenleyebilir.
Bu çalışma, SF müdahalesinden sonra, yorgun egzersiz sıçanlarının miyokardında Caspase-3 ve Bax proteinlerinin ekspresyonunun ve Bcl-2/Bax oranının önemli ölçüde arttığını, Bcl-2 proteininin ekspresyonunun ise önemli ölçüde azaldığını bulmuştur. Bu, SF'nin (100, 200, 400 mg/(kg - d)) uzun süreli bitkin egzersizin neden olduğu kardiyomiyosit apoptoz yanıtını engelleyebileceğini kanıtlamaktadır. Araştırmalar, deniz topalaklarından elde edilen toplam flavonoidlerin, tavşan kulağı hipertrofik skar dokusunda enflamatuar ve oksidatif stres tepkilerini inhibe ederek fibrozla ilgili proteinlerin ekspresyonunu azaltabildiğini, böylece fibrotik dokuda fibroblast dönüşümünün etkinliğini azalttığını ve hipertrofik skarların ilerlemesini engellediğini göstermiştir. Flavonoid aktif maddeler fibroblast büyüme faktörü 21 proteininin ekspresyonunu artırır, transformasyon büyüme faktörü - β 1 sinyal yolunu inhibe eder, miyokardiyal fibrozis belirteçleri CTGF, Kolajen-I ve Kolajen-III ekspresyonunun aşağı regülasyonunu indükler, böylece miyokardiyal fibrozisi, oksidatif stresi ve hücre apoptozunu azaltır ve sonuçta miyokardiyal fibrozisli farelerde kardiyak fonksiyonu iyileştirir. Uzun süreli yorucu egzersizin sıçan miyokard dokusunda CTGF ve Kolajen-I proteinlerinin ekspresyonunun yanı sıra miyokard dokusu CVF'sini önemli ölçüde artırdığı bu deneyde de benzer sonuçlar elde edilmiştir. SF (100, 200, 400 mg/(kg - d)) miyokardiyal doku fibrozisini etkili bir şekilde inhibe edebilmiştir.
Özetle, bu çalışma 6 haftalık sürekli yorucu egzersizin sıçan miyokard dokusunda oksidatif stresi ve artan inflamatuar yanıtı indüklediğini, miyokard hücre apoptozuna ve fibrozise yol açarak miyokardiyal doku hasarına neden olduğunu göstermektedir. SF, uzun süreli yorucu egzersiz yapan sıçanların miyokard dokusundaki oksidatif stresi ve enflamatuar yanıtı etkili bir şekilde hafifletebilir, miyokardiyal hücre apoptozunu ve fibrozisi inhibe edebilir ve böylece miyokardiyal koruyucu etkiler gösterebilir.