Sıçanlarda akut ve kronik antrenmanın total demir bağlama kapasitesine etkisi

Abstract

Demirin biyolojik fonksiyonlarda, immunitede ve çalışma performansındaki rolü insanlarda ve deney hayvanlarında yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur. Hemoglobin demirindeki yetersizlik (anemi), egzersiz yapan kaslara oksijen taşınmasında düşüşe neden olacağından egzersiz performansını etkileyen çok önemli bir durumdur. Çalışmamızda, antrenmanın vücudun demir durumunu nasıl etkilediği konusunun akut ve kronik egzersiz modellerinde incelemesi amaçlanmıştır.Çalışmada deney hayvanı olarak, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Deney Hayvanları Araştırma ve Yetiştirme Ünitesi'nden sağlanan 21 tane, 12-14 haftalık yaşta, ağırlıkları 320-350 gr. arasında değişen, erkek, Wistar-Albino sıçan kullanıldı. Bu hayvanlar rastgele, akut antrenman grubu (GI, n=7) ve kronik antrenman grubu (GII, n=7) ve kontrol (antrenman yapmayan) grubu (GIII, n=7) olarak üç gruba ayrıldı. Sıçanlar çalışma boyunca oda ısısı 22-23 0C ve nem oranı ortalama % 60 olan ortamda, plastik kafeslerde tutuldu. Hayvanlar ad libitum ticari sıçan yemi ve su ile beslendi. Sıçanlar bir haftalık ortam adaptasyonundan sonra treadmil adaptasyonu için günde 10 dakika, 5 gün, %0 eğimde, 0,5 km/h hızda treadmilde koşturuldu. Bu şekilde koşuya adapte edilen sıçanlardan, haftada 5 gün (1000-1400 saatleri arası) olmak üzere akut antrenman grubu (GI) 2 hafta, kronik antrenman grubu (GII) 6 hafta süreyle antrenmana alındı. Antrenman, 2 dakika içinde 1,5 km/h hıza ulaşacak şekilde ve %0 eğime ayarlanmış treadmilde günde 30 dakika koşturma şeklinde uygulandı. Çalışma sonunda sıçanlar 48 saat dinlendirildikten sonra ötenazi edilerek kalpten kan örnekleri alındı. Bu örneklerden tam kan sayımı yapıldı. Daha sonra bu örneklerden plazma demir konsantrasyonu, serum demir bağlama kapasitesi, plazma transferrin ve plazma ferritin seviyeleri ticari kitler kullanılarak kolorimetrik yöntemle belirlendi. Plazma hepsidin düzeyleri ise ticari kit kullanılarak, ELISA ile belirlendi.Sonuç olarak, akut ve kronik antrenman uygulanan sıçanlarda antrenman yapmayan sıçanlara göre total demir bağlama kapasitesinin arttığı, vücut demirinin hem akut hem de kronik antrenman gruplarında ciddi şekilde düştüğü görülmüştür (P<0.001). Elde edilen, total demir bağlama kapasindeki artış (P<0.001), plazma demir düzeyindeki düşme, transferin (P<0.05), ferritin ve hepsidin (P<0.001 düzeylerindeki düşüş ve bunlara paralel olarak kan tablosundaki mikrositik karekterdeki anemi gibi parametreler vücut demirindeki düşüşün önemli göstergeleri olarak dikkate değer bulunmuştur.

The role of iron on biological functions, immunity and physical performance has been documented through studies on humans and experimental animal. Impairment in hemoglobin iron content (anemia) is an important condition affecting physical exercise performance as it causes a decrease in oxygen transport to musculature. In this study, it was aimed to evaluate how exercise effected the body iron concentration using acute and chronic exercise models.In this study, at a total of 21 male weighing 320-350 gr 12-14 weeks old Wistar Albino rats, which were obtained from the Unit for Experimental Animal Breeding and Use, Medical Faculty of Hacettepe University, were used. Rats were divided into three groups: Acute exercise group (GI) (n=7), and chronic exercise group (GII) ) (n=7) and control group (GIII) ) (n=7) with no exercise. Throughout the study period, the rats were house in polypropylene cages and fed ad libitum under 22-23 ºC room temperature and mean %60 humidity. Following a week of adaptation to new environment, rats were run on a platform with a 0% slope at a speed of 0.5 km/h for 10 min for 5 consecutive days for treadmill adaptation. Following adaptation to treadmill, rats were undergone an exercise regimen 5 days a week (between 10:00-14:00 hours) either for 2 weeks or 6 weeks in GI group and GII, respectively. The exercise regime was set as the rats would reach to a speed of 1.5km/h in a minute on a platform with a 0% slope. Each rat run for 30 minutes.Forty-eight hours after completion of the clinic part of the study, rats were anesthetized and blood samples were collected by cardiac puncture and total blood count was obtained. Later on serum iron concentration, serum iron binding capacity, serum transferrin and serum ferritin levels were determined by a colorimetric method using commercial kits. Plasma hepsidin levels were determined by ELISA using a commercial kit.In conclusion, the body iron levels are remarkably decreased in rats after acute and chronic exercise regimens compared to control rats (P<0.001). The decline in plasma iron (P<0.001), transferrin (P<0.05), ferritin and hepsidin levels (P<0.001) and increase in total iron bound capacity (P<0,001) as well as microcytic anemia in blood in parallel to these are indicatives of drops in the body iron content. Key words: Exercise, hepcidin, iron, microcytic anemia, TICB.