The response of insulin signaling proteins IRS1 and PTP-1B to endurance, HIIT and resistance training in rats with experimental diabetes - 30/05/19

Réponse des protéines de signalisation de l’insuline IRS1 et PTP-1B à l’exercice en endurance, à l’intervalle training de haute intensité, et à l’entraînement en résistance chez des rats diabétiques

Doi : 10.1016/j.scispo.2018.10.015

R. Soori ^a,^⁎ , A.A. Ravasi ^a, S. Choobineh ^a, M. Motiee ^a, F. Sohrabi ^b, K. Baesi ^c, E. Dardashtipour ^d, F. Dehghan ^a,^⁎
^a Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran
^b Alborz Campus, University of Tehran, Tehran, Iran & Farhangian university, Iran
^c Department of Hepatitis and AIDS, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran
^d Tehran, Iran

^⁎Corresponding authors.

Summary

Objectives

Exercise is widely perceived to be an important component for diabetes. This study designed to evaluate the responses of different exercises (aerobic, HIIT, resistance) to PTP1B and IRS-1 expression of gastrocnemius muscle in experimental diabetes rats.

Material and methods

40 diabetic male Wistar rats were divided into: four groups: control group, aerobic, resistance, and HIIT group. The exercises protocols were carried out for 12 weeks. Blood sample was collected for serum glucose and insulin analysis. The animals were then sacrificed and Blood sample was collected for serum glucose and insulin analysis. Gastrocnemius muscle was also exposed for evaluation of PTP-1B and IRS1 genes expression.

Results

Fasting blood glucose decreased and fasting serum insulin level increased significantly in all trained groups compared to diabetic control group, whereas HOMA_IR index not significantly changed. The expression of IRS1 gene upregulated significantly in aerobic and HIIT trained groups, but no significant difference observed the resistance group compared to the diabetic control group. Moreover, PTP-1B gene expression downregulated significantly in all aerobic, HIIT, and resistance groups compared to control group by different mechanisms.

Conclusion

The results provide new insights into the mechanism of insulin resistance linked to physical exercise and which exercise protocol restores insulin sensitivity.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectifs

L’exercice est une composante importante du traitement du diabète. Cette étude a été conçue pour évaluer les réponses à différentes modalités d’exercice de l’expression de PTP1B et IRS-1 dans le muscle gastrocnémien de rats diabétiques.

Matériels et méthodes

40 rats Wistar mâles diabétiques ont été répartis en quatre groupes: groupe témoin, groupe exercice en endurance aérobie, groupe exercice en résistance, et groupe d’exercice intermittent de haute intensité (high intensity interval training [HIIT]) Le programme d’entraînement comprenait 3 séances par semaine sur une durée de 12 semaines. Les animaux ont été ensuite sacrifiés et un échantillon de sang a été recueilli pour l’analyse de la glycémie sanguin et de l’insulinémie. Le muscle gastrocnémien a été également prélevé pour évaluation de l’expression des gènes PTP-1B et IRS1.

Résultats

La glycémie à jeun a diminué et l’insulinémie à jeun a augmenté significativement dans tous les groupes entraînés par rapport au groupe témoin diabétique, tandis que l’indice HOMA-IR n’a pas été significativement modifié. L’expression du gène IRS1 a augmenté significativement dans les groupes aérobie et HIIT, mais aucune différence significative n’a pas été observée entre le groupe entraîné en résistance et le groupe témoin diabétique. De plus, l’expression du gène PTP-1B a été diminuée de manière significative dans tous les groupes aérobies, HIIT, et résistance par rapport au groupe témoin.