فیزیولوژی ورزشی گروه‌های خاص

مروری بر مکانیسم های مولکولی ورزش درمانی در بازسازی عضلانی در بیماران دیابتی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روان شناسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

4 گروه بیوفیزیک، دانشکده فناوری‌های پیشرفته، دانشگاه محقق اردبیلی، نمین، ایران.

5 Department of Biology, University of Mohaghegh Ardabili

چکیده

چکیده
مقدمه و هدف: ورزش درمانی نقش مهمی در بازسازی عضلانی، بهبود وضعیت بیماران دیابتی دارد. در این مقاله
بمکانیسم‌های مولکولی ورزش درمانی در بازسازی عضلانی بیماران دیابتی بررسی خواهد شد.
روش: مرور و بررسی مکانیسم‌های مولکولی ورزش درمانی در بازسازی عضلانی در بیماران دیابتی از طریق، جست و جوی مقالات علمی به زبان‌های فارسی و انگلیسی از سال 2020 تا 2024 انجام شدو 11 مقاله با بیشترین ارتباط و کیفیت به عنوان مقالات نهایی انتخاب و مورد بررسی قرار گرفتند. پایگاه‌های اطلاعاتی مورد استفاده برای جستجو شامل Scopus ،PubMed ، SID،JCR ،GoogleScholar ،WOS وScience Direct بودند.
یافته‌ها: استفاده از تمرینات مقاومتی می تواند به عنوان یک روش موثر برای
جلوگیری از دیابت باشد.همچنین سطوح بالای IL-6 با
مقاومت به انسولین، اختلال در متابولیسم گلوکز و افزایش خطر عوارضی مانند نوروپاتی دیابتی و بیماری قلبی
عروقی مرتبط است. تحقیق دیگری نشان داده است که ورزش هوازی می‌تواند از آتروفی عضلانی ناشی از متیل
گلیوکسال جلوگیری کند. مقاله دیگر نشان می‌دهد که افزایش بیان GLUT4 موجب بهبود حساسیت به انسولین و
سلامت متابولیک کل بدن می‌شود. پژوهش دیگری استفاده از سلول‌های ماهواره‌ای برای تبدیل و تولید سلول‌های
بتای جدید در بیماران دیابتی را به عنوان یک روش درمانی بررسی کرده است.
نتیجه‌گیری: ورزش درمانی با فعال‌سازی مسیرهای مولکولی مانند AMPK و PI3K/Akt و تعدیل التهاب و استرس
اکسیداتیو، بازسازی عضلات و سلامت کلی بیماران دیابتی را بهبود می‌بخشد.

کلیدواژه‌ها

  1. Eidi A. The role of physical activity in managing and preventing diabetes. 2001. [In Persian]
  2. Fokmare Jr PS, Phansopkar P. A review on osteoarthritis knee management via contrast bath therapy and physical therapy. Cureus. 2022;14(7).
  3. Aguirre LE, Villareal DT. Physical Exercise as Therapy for Frailty. Nestle Nutrition Institute Workshop Series. 2015;83:83-92.
  4. Han P, Zhang W, Kang L, Ma Y, Fu L, Jia L, et al. Clinical Evidence of Exercise Benefits for Stroke. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2017;1000:131-51.
  5. Kang S, Hwang S, Klein AB, Kim SH. Multicomponent exercise for physical fitness of community-dwelling elderly women. Journal of Physical Therapy Science. 2015;27(3):911-5.
  6. Dupuis F, Ginis KAM, MacKay C, Best KL, Blanchette V, Cherif A, et al. Do Exercise Programs Improve Fitness, Mobility, and Functional Capacity in Adults With Lower Limb Amputation? A Systematic Review on the Type and Minimal Dose Needed. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2024;105(6):1194-211.
  7. Sharma VS, Yadav V. Effect of Prehabilitation in Lung Cancer Patients Undergoing Lobectomy: A Review. Cureus. 2023;15(12):e49940.
  8. Chen L, Zhu H. Importance of National Fitness Sports Relying on Virtual Reality Technology in the Development of Sports Economy. Computational Intelligence and Neuroscience. 2022;2022:4128981.
  9. Wang D, Xing X. An Empirical Study on the Relationship between Community Sports Activities and Community Residents’ Mental Health. Journal of Healthcare Engineering. 2022;2022:3836758.
  10. Mittenbuhler MJ, Jedrychowski MP, Van Vranken JG, Sprenger HG, Wilensky S, Dumesic PA, et al. Isolation of extracellular fluids reveals novel secreted bioactive proteins from muscle and fat tissues. Cell Metabolism. 2023;35(3):535-49.e7.
  11. Pukajlo K, Kolackov K, Laczmanski L, Daroszewski J. [Irisin–a new mediator of energy homeostasis]. Postepy Higieny i Medycyny Doswiadczalnej (Online). 2015;69:233-42.
  12. Rathor R, Suryakumar G. Myokines: A central point in managing redox homeostasis and quality of life. BioFactors. 2024.
  13. Choe SS, Huh JY, Hwang IJ, Kim JI, Kim JB. Adipose Tissue Remodeling: Its Role in Energy Metabolism and Metabolic Disorders. Frontiers in Endocrinology. 2016;7:30.
  14. Wang X, Zhang S, Li Z. Adipokines in glucose and lipid metabolism. Adipocyte. 2023;12(1):2202976.
  15. Choi KM. The Impact of Organokines on Insulin Resistance, Inflammation, and Atherosclerosis. Endocrinology and Metabolism (Seoul, Korea). 2016;31(1):1-6.
  16. Lombardi G, Sanchis-Gomar F, Perego S, Sansoni V, Banfi G. Implications of exercise-induced adipo-myokines in bone metabolism. Endocrine. 2016;54(2):284-305.
  17. Chen S, Ma J, Xiao Y, Zhou D, He P, Chen Y, et al. RNA Interference against ATP as a Gene Therapy Approach for Prostate Cancer. Molecular Pharmaceutics. 2023;20(10):5214-25.
  18. Fleck D, Phu L, Verschueren E, Hinkle T, Reichelt M, Bhangale T, et al. PTCD1 Is Required for Mitochondrial Oxidative-Phosphorylation: Possible Genetic Association with Alzheimer’s Disease. The Journal of Neuroscience. 2019;39(24):4636-56.
  19. Lu Y, Li Y, Sun Y, Ma S, Zhang K, Tang X, et al. Differences in energy metabolism and mitochondrial redox status account for the differences in propensity for developing obesity in rats fed on high-fat diet. Food Science & Nutrition. 2021;9(3):1603-13.
  20. Caturano A, D’Angelo M, Mormone A, Russo V, Mollica MP, Salvatore T, et al. Oxidative Stress in Type 2 Diabetes: Impacts from Pathogenesis to Lifestyle Modifications. Current Issues in Molecular Biology. 2023;45(8):6651-66.
  21. Coughlan MT, Sharma K. Challenging the dogma of mitochondrial reactive oxygen species overproduction in diabetic kidney disease. Kidney International. 2016;90(2):272-9.
  22. Saharinen P, Leppanen VM, Alitalo K. SnapShot: Angiopoietins and Their Functions. Cell. 2017;171(3):724.e1.
  23. Pang BPS, Chan WS, Chan CB. Mitochondria Homeostasis and Oxidant/Antioxidant Balance in Skeletal Muscle-Do Myokines Play a Role? Antioxidants. 2021;10(2).
  24. Herst PM, Rowe MR, Carson GM, Berridge MV. Functional Mitochondria in Health and Disease. Frontiers in Endocrinology. 2017;8:296.
  25. Karasek D, Vaverkova H. [Diabetic dyslipidemia and microvascular complications of diabetes]. Vnitrni Lekarstvi. 2018;64(1):17-24.
  26. Maratni NPT, Saraswati MR, Ayu Dewi NN, Suastika K. MIRNA146a And Diabetes-Related Complications: A Review. Current Diabetes Reviews. 2023;19(9):e141022209958.
  27. Paul S, Ali A, Katare R. Molecular complexities underlying the vascular complications of diabetes mellitus - A comprehensive review. Journal of Diabetes and Its Complications. 2020;34(8):107613.
  28. Sechovcova H, Mahayri TM, Mrazek J, Jarosikova R, Husakova J, Woskova V, et al. Gut microbiota in relationship to diabetes mellitus and its late complications with a focus on diabetic foot syndrome: A review. Folia Microbiologica. 2024;69(2):259-82.
  29. Espino-Gonzalez E, Dalbram E, Mounier R, Gondin J, Farup J, Jessen N, et al. Impaired skeletal muscle regeneration in diabetes: From cellular and molecular mechanisms to novel treatments. Cell Metabolism. 2024.
  30. Stanford KI, Goodyear LJ. Exercise and type 2 diabetes: molecular mechanisms regulating glucose uptake in skeletal muscle. Advances in Physiology Education. 2014;38(4):308-14.
  31. Chen J, Zhou R, Feng Y, Cheng L. Molecular mechanisms of exercise contributing to tissue regeneration. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022;7(1):383.
  32. Brandt C, Pedersen BK. The role of exercise‐induced myokines in muscle homeostasis and the defense against chronic diseases. BioMed Research International. 2010;2010(1):520258.
  33. Leal LG, Lopes MA, Batista Jr ML. Physical exercise-induced myokines and muscle-adipose tissue crosstalk: a review of current knowledge and the implications for health and metabolic diseases. Frontiers in Physiology. 2018;9:1307.
  34. Raschke S, Eckel J. Adipo‐myokines: Two sides of the same coin—Mediators of inflammation and mediators of exercise. Mediators of Inflammation. 2013;2013(1):320724.
  35. Gan Z, Fu T, Kelly DP, Vega RB. Skeletal muscle mitochondrial remodeling in exercise and diseases. Cell Research. 2018;28(10):969-80.
  36. Piccirillo R. Exercise-induced myokines with therapeutic potential for muscle wasting. Frontiers in Physiology. 2019;10:444796.
  37. Hong S-M, Lee EY, Park J, Kim J, Kim SY. Aerobic Exercise Ameliorates Muscle Atrophy Induced by Methylglyoxal via Increasing Gastrocnemius and Extensor Digitorum Longus Muscle Sensitivity. Biomolecules & Therapeutics. 2023;31(5):573.
  38. Strasser B, Pesta D. Resistance training for diabetes prevention and therapy: experimental findings and molecular mechanisms. BioMed Research International. 2013;2013(1):805217.
  39. Singh MV, Dokun AO. Diabetes mellitus in peripheral artery disease: Beyond a risk factor. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2023;10:1148040.
  40. Pellinger TK, Emhoff C-AW. Skeletal muscle hyperemia: a potential bridge between post-exercise hypotension and glucose regulation. Frontiers in Physiology. 2022;12:821919.
  41. Belizario JE, Fontes-Oliveira CC, Borges JP, Kashiabara JA, Vannier E. Skeletal muscle wasting and renewal: a pivotal role of myokine IL-6. SpringerPlus. 2016;5:619.
  42. Huang Q, Wu M, Wu X, Zhang Y, Xia Y. Muscle-to-tumor crosstalk: The effect of exercise-induced myokine on cancer progression. Biochimica et Biophysica Acta Reviews on Cancer. 2022;1877(5):188761.
  43. Ost M, Coleman V, Kasch J, Klaus S. Regulation of myokine expression: Role of exercise and cellular stress. Free Radical Biology & Medicine. 2016;98:78-89.
  44. Minnock D, Annibalini G, Valli G, Saltarelli R, Krause M, Barbieri E, et al. Altered muscle mitochondrial, inflammatory and trophic markers, and reduced exercise training adaptations in type 1 diabetes. The Journal of Physiology. 2022;600(6):1405-18.
  45. Sallam NA, Wang B, Laher I. Exercise training and vascular heterogeneity in db/db mice: evidence for regional- and duration-dependent effects. Naunyn-Schmiedeberg’s Archives of Pharmacology. 2024;397(4):2421-36.

 

فیزیولوژی ورزشی گروه‌های خاص
دوره 3، شماره 1
فروردین 1405
صفحه 1-16