EGZERSİZLE BİRLİKTE UYGULANAN KARNOZİN TAKVİYESİNİN ANJİYOGENEZLE İLGİLİ BAZI BİYOBELİRTEÇLER ÜZERİNE ETKİSİ

Abstract

Anjiyogenez, doku onarımı ve vasküler adaptasyon için önemli bir süreç olup, egzersiz ve besin takviyeleriyle modüle edilebilmektedir. Bu araştırmada egzersiz ve karnozin takviyesinin kalp ve beyin dokusunda anjiyogenezle ilgili bazı biyobelirteçler (HIF-1?, VEGF-A, MMP-9, ANG-1, Tümstatin ve Endostatin) üzerine etkisinin incelenmesi amaçlandı. Araştırmada 8-10 haftalık Sprague Dawley ırkı 49 adet erkek sıçanlar, kontrol (K), sham (S), karnozin (Kz), aerobik (AE), anaerobik (AnE), karnozin+aerobik (Kz+AE) ve karnozin+anaerobik (Kz+AnE) olmak üzere rastgele 7 gruba ayrıldı. Karnozin takviyesi (100 mg/kg/gün) 5 hafta boyunca haftada 5 gün oral gavaj yoluyla verildi. Egzersizler, aerobik (15 m/dk hızında ve 0° eğimde 30 dk) ve anaerobik (25 m/dk hızında ve 0° eğimde 30 dk) koşu bandı egzersiz protokolleri olarak uygulandı. 5 haftalık müdahale sonunda dekapite edilen sıçanlardan kalp ve beyin dokuları alındı. Elde edilen doku homojenatları ELISA yöntemiyle kit kataloğunda verilen çalışma yönergelerine uygun olarak analiz edildi. Kalp dokusunda HIF-1? düzeyi, kontrol grubuna tüm gruplarda daha yüksekti (p<0.05). VEGF-A düzeyi, kontrol ve sham grubuna kıyasla tüm gruplarda daha yüksekti (p<0.05) ve Kz+AE grubu tüm gruplara göre en yüksekti (p<0.05). ANG-1 düzeyi, kontrol ve sham grubuna kıyasla AE, Kz+AE ve Kz+AnE gruplarında daha yüksekti (p<0.05). MMP-9, kontrol ve sham grubuna kıyasla tüm gruplarda daha düşüktü (p<0.05). Tümstatin ve endostatin kontrol grubuna kıyasla Kz, AE, AnE, Kz+AE ve Kz+AnE gruplarında daha düşüktü (p<0.05). Beyin dokusunda ise HIF-1?, VEGF-A ve MMP-9 düzeyi gruplar arası anlamlı bir farklılık göstermedi (p>0.05). ANG-1 ve tümstatin, kontrol ve sham grubuna kıyasla AE, Kz+AE ve Kz+AnE gruplarında daha yüksekti (p<0.05). Endostatin, kontrol grubuna kıyasla tüm gruplarda daha yüksekti (p<0.05). Ayrıca HIF-1?, VEGF-A ve ANG-1 arasında pozitif yönlü ilişkiler, bu parametrelerle MMP-9, endostatin ve tümstatin arasında ise negatif yönlü ilişkiler vardı. Bu çalışmanın sonuçları, ilk kez, karnozin takviyesiyle birleştirilen farklı egzersiz protokolünün, anjiyojenik ve antianjiyogenik faktörlerde bir değişikliğe neden olabileceğini gösterdi. Ayrıca kalp dokusunda oluşan yanıtların beyin dokusuna göre daha belirgin olduğu söylenebilir. Anahtar Kelimeler: Anjiyogenez, Egzersiz, Karnozin

Angiogenesis is an important process for tissue repair and vascular adaptation and can be modulated by exercise and nutritional supplements. The aim of this study was to investigate the effects of exercise and carnosine supplementation on some biomarkers related to angiogenesis (HIF-1?, VEGF-A, MMP-9, ANG-1, Tumstatin and Endostatin) in myocard and brain tissue. In the study, 49 male Sprague Dawley rats aged 8-10 weeks were randomly divided into 7 groups as control (K), sham (S), carnosine (Kz), aerobic (AE), anaerobic (AnE), carnosine+aerobic (Kz+AE) and carnosine+anaerobic (Kz+AnE). Carnosine supplement (100 mg/kg/day) was given by oral gavage 5 days a week for 5 weeks. The exercises were performed as aerobic (30 min at 15 m/min and 0° incline) and anaerobic (30 min at 25 m/min and 0° incline) treadmill exercise protocols. After 5 weeks of intervention, myocard and brain tissues were taken from decapitated rats. The obtained tissue homogenates were analysed by ELISA according to the instructions given in the kit catalogue. In cardiac tissue, HIF-1? levels were higher in all groups compared to the control group (p<0.05). VEGF-A levels were higher in all groups compared to the control and sham groups (p<0.05), with the Kz+AE group being the highest among all groups (p<0.05). ANG-1 levels were higher in the AE, Kz+AE, and Kz+AnE groups compared to the control and sham groups (p<0.05). MMP-9 levels were lower in all groups compared to the control and sham groups (p<0.05). Tumstatin and endostatin levels were lower in the Kz, AE, AnE, Kz+AE, and Kz+AnE groups compared to the control group (p<0.05). In brain tissue, HIF-1?, VEGF-A, and MMP-9 levels did not show significant differences between groups (p>0.05). ANG-1 and tumstatin levels were higher in the AE, Kz+AE, and Kz+AnE groups compared to the control and sham groups (p<0.05). Endostatin levels were higher in all groups compared to the control group (p<0.05). Additionally, there were positive correlations between HIF-1?, VEGF-A, and ANG-1, and negative correlations between these parameters and MMP-9, endostatin, and tumstatin. The results of this study, for the first time, indicate that the combination of carnosine supplementation and different exercise protocols may induce changes in angiogenic and anti-angiogenic factors. Furthermore, it can be stated that the responses observed in cardiac tissue were more pronounced than those in brain tissue. Keywords: Angiogenesis, Exercise, Carnosin