Kestävyysharjoittelun vaikutus terveen ja diabeettisen sydämen oikean ja vasemman kammion kalsiumkanavien määriin : interventiotutkimus isolla minisika-eläinmallilla

Abstract

Diabetes on aineenvaihduntasairaus, johon liittyy insuliinin tuotanto- ja toimintahäiriötä. Nämä aiheuttavat veren glukoosipitoisuuden nousua, mikä pitkään jatkuessaan johtaa sydänsairauksiin, kuten sepelvaltimotautiin ja sydämen vajaatoimintaan. Liikuntaharjoittelulla on useita positiivia vaikutuksia sydämen terveyteen ja se parantaa muun muassa sydämen supistumiskykyä. Kalsiumilla on merkittävä rooli sydämen supistumisessa, sillä solunsisäiset kalsiumkonsentraation muutokset johtavat sydämen supistumiseen ja palautumiseen lepovaiheeseen. Tämän tutkielman tarkoituksena oli tutkia, vaikuttaako kestävyysharjoittelu terveen ja diabeettisen sydämen kalsiumkanavien määriin. Tämän selvittämiseksi tutkimuksessa mitattiin isossa koe-eläinmallissa minisikojen sydänten oikean ja vasemman kammion L-tyypin kalsiumkanavien (Cacna1c), ryanodiinireseptorien (RyR2), sarkoplasmisen kalvoston Ca2+-ATPaasien (Serca2) ja natrium—kalsium–vaihtajien (NCX) suhteellisia määriä Western blotting –menetelmällä.

Diabeteksen proteiinimääriä vähentävä vaikutus nähtiin oikeassa kammiossa, jossa diabetes laski RyR2-proteiinin määrää, ja tämä ero näkyi erityisesti liikkuneiden eläinten kesken, ja lisäksi diabetes näytti laskevan NCXproteiinin määrää oikeassa kammiossa. Liikunta näytti yleisesti nostavan Cacna1c-proteiinin määrää vasemman kammion epikardiumissa, mutta liikunnan positiiviset vaikutukset näyttivät olevan paljon suuremmat diabetesta sairastavilla eläimillä kuin terveillä. Yleisesti diabetesta sairastavilla eläimillä oli sydämessä enemmän Cacna1c-proteiinia kuin terveillä. Lisäksi liikunta nosti sydämen Serca2-proteiinin määrää vasemman kammion endokardiumissa sekä terveillä että sairailla eläimillä.

Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että diabetes vähensi oikeassa kammiossa RyR2- ja NCX-proteiinien suhteellisia määriä, mikä on voinut aiheuttaa heikompaa supistumiskykyä diabeteseläimillä, sillä kalsiumkanavien määrät voivat vaikuttaa sydämen supistumiskykyyn. Liikunnalla oli kuitenkin positiivisia vaikutuksia kalsiumin sisäänvirtaukseen ja poistoon osallistuviin proteiineihin, ja liikunnan positiiviset vaikutukset olivat näkyvissä myös diabetesta sairastavilla eläimillä. Liikunnalla täten saattoi olla sydämen supistumiskykyä parantavia vaikutuksia etenkin diabeteseläimillä