Effect of Combined Exercise Versus Aerobic-Only Training on Skeletal Muscle Lipid Metabolism in a Rodent Model of Type 1 Diabetes
Abnormal skeletal muscle lipid metabolism is associated with insulin resistance in people with type 1 diabetes. Although lipid metabolism is restored with aerobic exercise training, the risk for postexercise hypoglycemia is increased with this modality. Integrating resistance and aerobic exercise is...
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| Veröffentlicht in: | Canadian journal of diabetes 2018-08, Vol.42 (4), p.404-411 |
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| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Volltext |
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| container_end_page | 411 |
|---|---|
| container_issue | 4 |
| container_start_page | 404 |
| container_title | Canadian journal of diabetes |
| container_volume | 42 |
| creator | Dotzert, Michelle S. McDonald, Matthew W. Murray, Michael R. Nickels, J. Zachary Noble, Earl G. Melling, C.W. James |
| description | Abnormal skeletal muscle lipid metabolism is associated with insulin resistance in people with type 1 diabetes. Although lipid metabolism is restored with aerobic exercise training, the risk for postexercise hypoglycemia is increased with this modality. Integrating resistance and aerobic exercise is associated with reduced hypoglycemic risk; however, the effects of this exercise modality on lipid metabolism and insulin resistance remain unknown. We compared the effects of combined (aerobic + resistance) versus aerobic exercise training on oxidative capacity and muscle lipid metabolism in a rat model of type 1 diabetes.
Male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups: sedentary control (C), sedentary control + diabetes (CD), diabetes + high-intensity aerobic exercise (DAE) and diabetes + combined aerobic and resistance exercise (DARE). Following diabetes induction (20 mg/kg streptozotocin over five days), DAE rats ran for 12 weeks (5 days/week for 1 hour) on a motorized treadmill (27 m/min at a 6-degree grade), and DARE rats alternated daily between running and incremental weighted ladder climbing.
After training, DAE showed reduced muscle CD36 protein content and lipid content compared to CD (p≤0.05). DAE rats also had significantly increased citrate synthase (CS) activity compared to CD (p≤0.05). DARE rats showed reduced CD36 protein content compared to CD and increased CS activity compared to CD and DAE rats (p≤0.05). DARE rats demonstrated increased skeletal muscle lipid staining, elevated lipin-1 protein content and insulin sensitivity (p≤0.05).
Integration of aerobic and resistance exercise may exert a synergistic effect, producing adaptations characteristic of the “athlete's paradox,” including increased capacity to store and oxidize lipids.
L'anomalie du métabolisme lipidique des muscles squelettiques est associée à l'insulinorésistance chez les personnes atteintes du diabète de type 1. Bien que l'exercice aérobique restaure le métabolisme des lipides, cette modalité d'entraînement augmente le risque d'hypoglycémie après l'exercice. L'intégration de l'exercice contre résistance et de l'exercice aérobique est associée à la diminution du risque d'hypoglycémie. Toutefois, on ignore les effets de cette modalité d'entraînement sur le métabolisme des lipides et l'insulinorésistance. Nous avons comparé les effets de l'entraînement combiné (en aérobie+en résistance) par rapport à l'exercice aérobique sur la capacité oxydante et le métabolisme lipidique |
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Male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups: sedentary control (C), sedentary control + diabetes (CD), diabetes + high-intensity aerobic exercise (DAE) and diabetes + combined aerobic and resistance exercise (DARE). Following diabetes induction (20 mg/kg streptozotocin over five days), DAE rats ran for 12 weeks (5 days/week for 1 hour) on a motorized treadmill (27 m/min at a 6-degree grade), and DARE rats alternated daily between running and incremental weighted ladder climbing.
After training, DAE showed reduced muscle CD36 protein content and lipid content compared to CD (p≤0.05). DAE rats also had significantly increased citrate synthase (CS) activity compared to CD (p≤0.05). DARE rats showed reduced CD36 protein content compared to CD and increased CS activity compared to CD and DAE rats (p≤0.05). DARE rats demonstrated increased skeletal muscle lipid staining, elevated lipin-1 protein content and insulin sensitivity (p≤0.05).
Integration of aerobic and resistance exercise may exert a synergistic effect, producing adaptations characteristic of the “athlete's paradox,” including increased capacity to store and oxidize lipids.
L'anomalie du métabolisme lipidique des muscles squelettiques est associée à l'insulinorésistance chez les personnes atteintes du diabète de type 1. Bien que l'exercice aérobique restaure le métabolisme des lipides, cette modalité d'entraînement augmente le risque d'hypoglycémie après l'exercice. L'intégration de l'exercice contre résistance et de l'exercice aérobique est associée à la diminution du risque d'hypoglycémie. Toutefois, on ignore les effets de cette modalité d'entraînement sur le métabolisme des lipides et l'insulinorésistance. Nous avons comparé les effets de l'entraînement combiné (en aérobie+en résistance) par rapport à l'exercice aérobique sur la capacité oxydante et le métabolisme lipidique des muscles dans un modèle de diabète de type 1 chez le rat.
Nous avons divisé des rats Sprague-Dawley mâles en 4 groupes : les témoins sédentaires (T), les témoins sédentaires+diabète (TD), le diabète+l'exercice aérobique à haute intensité (DEA) et le diabète+l'entraînement combiné en aérobie et en résistance (DEAR). Après l'induction du diabète (20 mg/kg de streptozotocine durant cinq jours), les rats DEA ont couru durant 12 semaines (5 jours/semaine durant 1 heure) sur un tapis roulant motorisé (27 m/min à une inclinaison de 6 degrés), et les rats DEAR ont alterné quotidiennement entre la course et la montée d'échelle avec surcharge progressive.
Après l'entraînement, les rats DEA ont montré une diminution de la teneur en protéines CD36 et de la teneur en lipides dans les muscles comparativement aux TD (p≤0,05). Les rats DEA ont également montré une augmentation significative de l'activité du citrate synthétase (CS) comparativement aux rats TD (p≤0,05). Les rats DEAR ont montré une réduction de la teneur en protéine CD36 comparativement aux rats TD et une augmentation de l'activité du CS comparativement aux rats TD et DEA (p≤0,05). Les rats DEAR ont démontré une augmentation des taches lipidiques dans les muscles squelettiques, une hausse de la teneur en lipine-1 et une sensibilité à l'insuline (p≤0,05).
L'intégration de l'exercice aérobique et de l'exercice contre résistance peut exercer un effet synergique, qui produit des adaptations propres au « paradoxe des athlètes », dont l'augmentation de la capacité de stockage et d'oxydation des lipides.</description><identifier>ISSN: 1499-2671</identifier><identifier>EISSN: 2352-3840</identifier><identifier>DOI: 10.1016/j.jcjd.2017.09.013</identifier><identifier>PMID: 29212609</identifier><language>eng</language><publisher>Canada: Elsevier Inc</publisher><subject>aerobic exercise ; combined exercise ; diabète de type 1 ; entraînement combiné ; exercice aérobique ; exercice contre résistance ; insulin ; insuline ; resistance exercise ; type 1 diabetes</subject><ispartof>Canadian journal of diabetes, 2018-08, Vol.42 (4), p.404-411</ispartof><rights>2017</rights><rights>Crown Copyright © 2017. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><citedby>FETCH-LOGICAL-c356t-29e7d17ceec1b5c6563e8cfec75f8c20a2fd91f8e1d028bbc18a66e9f48714133</citedby><cites>FETCH-LOGICAL-c356t-29e7d17ceec1b5c6563e8cfec75f8c20a2fd91f8e1d028bbc18a66e9f48714133</cites></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><link.rule.ids>314,776,780,27903,27904</link.rule.ids><backlink>$$Uhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29212609$$D View this record in MEDLINE/PubMed$$Hfree_for_read</backlink></links><search><creatorcontrib>Dotzert, Michelle S.</creatorcontrib><creatorcontrib>McDonald, Matthew W.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murray, Michael R.</creatorcontrib><creatorcontrib>Nickels, J. Zachary</creatorcontrib><creatorcontrib>Noble, Earl G.</creatorcontrib><creatorcontrib>Melling, C.W. James</creatorcontrib><title>Effect of Combined Exercise Versus Aerobic-Only Training on Skeletal Muscle Lipid Metabolism in a Rodent Model of Type 1 Diabetes</title><title>Canadian journal of diabetes</title><addtitle>Can J Diabetes</addtitle><description>Abnormal skeletal muscle lipid metabolism is associated with insulin resistance in people with type 1 diabetes. Although lipid metabolism is restored with aerobic exercise training, the risk for postexercise hypoglycemia is increased with this modality. Integrating resistance and aerobic exercise is associated with reduced hypoglycemic risk; however, the effects of this exercise modality on lipid metabolism and insulin resistance remain unknown. We compared the effects of combined (aerobic + resistance) versus aerobic exercise training on oxidative capacity and muscle lipid metabolism in a rat model of type 1 diabetes.
Male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups: sedentary control (C), sedentary control + diabetes (CD), diabetes + high-intensity aerobic exercise (DAE) and diabetes + combined aerobic and resistance exercise (DARE). Following diabetes induction (20 mg/kg streptozotocin over five days), DAE rats ran for 12 weeks (5 days/week for 1 hour) on a motorized treadmill (27 m/min at a 6-degree grade), and DARE rats alternated daily between running and incremental weighted ladder climbing.
After training, DAE showed reduced muscle CD36 protein content and lipid content compared to CD (p≤0.05). DAE rats also had significantly increased citrate synthase (CS) activity compared to CD (p≤0.05). DARE rats showed reduced CD36 protein content compared to CD and increased CS activity compared to CD and DAE rats (p≤0.05). DARE rats demonstrated increased skeletal muscle lipid staining, elevated lipin-1 protein content and insulin sensitivity (p≤0.05).
Integration of aerobic and resistance exercise may exert a synergistic effect, producing adaptations characteristic of the “athlete's paradox,” including increased capacity to store and oxidize lipids.
L'anomalie du métabolisme lipidique des muscles squelettiques est associée à l'insulinorésistance chez les personnes atteintes du diabète de type 1. Bien que l'exercice aérobique restaure le métabolisme des lipides, cette modalité d'entraînement augmente le risque d'hypoglycémie après l'exercice. L'intégration de l'exercice contre résistance et de l'exercice aérobique est associée à la diminution du risque d'hypoglycémie. Toutefois, on ignore les effets de cette modalité d'entraînement sur le métabolisme des lipides et l'insulinorésistance. Nous avons comparé les effets de l'entraînement combiné (en aérobie+en résistance) par rapport à l'exercice aérobique sur la capacité oxydante et le métabolisme lipidique des muscles dans un modèle de diabète de type 1 chez le rat.
Nous avons divisé des rats Sprague-Dawley mâles en 4 groupes : les témoins sédentaires (T), les témoins sédentaires+diabète (TD), le diabète+l'exercice aérobique à haute intensité (DEA) et le diabète+l'entraînement combiné en aérobie et en résistance (DEAR). Après l'induction du diabète (20 mg/kg de streptozotocine durant cinq jours), les rats DEA ont couru durant 12 semaines (5 jours/semaine durant 1 heure) sur un tapis roulant motorisé (27 m/min à une inclinaison de 6 degrés), et les rats DEAR ont alterné quotidiennement entre la course et la montée d'échelle avec surcharge progressive.
Après l'entraînement, les rats DEA ont montré une diminution de la teneur en protéines CD36 et de la teneur en lipides dans les muscles comparativement aux TD (p≤0,05). Les rats DEA ont également montré une augmentation significative de l'activité du citrate synthétase (CS) comparativement aux rats TD (p≤0,05). Les rats DEAR ont montré une réduction de la teneur en protéine CD36 comparativement aux rats TD et une augmentation de l'activité du CS comparativement aux rats TD et DEA (p≤0,05). Les rats DEAR ont démontré une augmentation des taches lipidiques dans les muscles squelettiques, une hausse de la teneur en lipine-1 et une sensibilité à l'insuline (p≤0,05).
L'intégration de l'exercice aérobique et de l'exercice contre résistance peut exercer un effet synergique, qui produit des adaptations propres au « paradoxe des athlètes », dont l'augmentation de la capacité de stockage et d'oxydation des lipides.</description><subject>aerobic exercise</subject><subject>combined exercise</subject><subject>diabète de type 1</subject><subject>entraînement combiné</subject><subject>exercice aérobique</subject><subject>exercice contre résistance</subject><subject>insulin</subject><subject>insuline</subject><subject>resistance exercise</subject><subject>type 1 diabetes</subject><issn>1499-2671</issn><issn>2352-3840</issn><fulltext>true</fulltext><rsrctype>article</rsrctype><creationdate>2018</creationdate><recordtype>article</recordtype><recordid>eNp9kU9v1DAQxS1ERbeFL8AB-cglweP8cSxxqZalIO2qUlm4Wok9QQ6OvdgJYo_95mTZwrGnJ43e_GbmDSGvgeXAoH435IMeTM4ZiJzJnEHxjKx4UfGsaEr2nKyglDLjtYBLcpXSwFjFBMgX5JJLDrxmckUeNn2PeqKhp-swdtajoZvfGLVNSL9hTHOiNxhDZ3V2592R7mNrvfXfafD0yw90OLWO7uakHdKtPVhDd0upC86mkVpPW3ofDPqJ7hZxpzn74wEp0A-27XDC9JJc9K1L-OpRr8nXj5v9-lO2vbv9vL7ZZrqo6injEoUBoRE1dJWuq7rARi-7i6pvNGct742EvkEwjDddp6Fp6xplXzYCSiiKa_L2zD3E8HPGNKnRJo3OtR7DnBRIUTImuSgXKz9bdQwpRezVIdqxjUcFTJ2iV4M6Ra9O0SsmFfvLf_PIn7sRzf-Wf1kvhvdnAy5X_rIYVdIWvUZj4_ICZYJ9iv8HxKWVYA</recordid><startdate>201808</startdate><enddate>201808</enddate><creator>Dotzert, Michelle S.</creator><creator>McDonald, Matthew W.</creator><creator>Murray, Michael R.</creator><creator>Nickels, J. Zachary</creator><creator>Noble, Earl G.</creator><creator>Melling, C.W. James</creator><general>Elsevier Inc</general><scope>NPM</scope><scope>AAYXX</scope><scope>CITATION</scope><scope>7X8</scope></search><sort><creationdate>201808</creationdate><title>Effect of Combined Exercise Versus Aerobic-Only Training on Skeletal Muscle Lipid Metabolism in a Rodent Model of Type 1 Diabetes</title><author>Dotzert, Michelle S. ; McDonald, Matthew W. ; Murray, Michael R. ; Nickels, J. Zachary ; Noble, Earl G. ; Melling, C.W. James</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-LOGICAL-c356t-29e7d17ceec1b5c6563e8cfec75f8c20a2fd91f8e1d028bbc18a66e9f48714133</frbrgroupid><rsrctype>articles</rsrctype><prefilter>articles</prefilter><language>eng</language><creationdate>2018</creationdate><topic>aerobic exercise</topic><topic>combined exercise</topic><topic>diabète de type 1</topic><topic>entraînement combiné</topic><topic>exercice aérobique</topic><topic>exercice contre résistance</topic><topic>insulin</topic><topic>insuline</topic><topic>resistance exercise</topic><topic>type 1 diabetes</topic><toplevel>peer_reviewed</toplevel><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>Dotzert, Michelle S.</creatorcontrib><creatorcontrib>McDonald, Matthew W.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murray, Michael R.</creatorcontrib><creatorcontrib>Nickels, J. Zachary</creatorcontrib><creatorcontrib>Noble, Earl G.</creatorcontrib><creatorcontrib>Melling, C.W. James</creatorcontrib><collection>PubMed</collection><collection>CrossRef</collection><collection>MEDLINE - Academic</collection><jtitle>Canadian journal of diabetes</jtitle></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext</fulltext></delivery><addata><au>Dotzert, Michelle S.</au><au>McDonald, Matthew W.</au><au>Murray, Michael R.</au><au>Nickels, J. Zachary</au><au>Noble, Earl G.</au><au>Melling, C.W. James</au><format>journal</format><genre>article</genre><ristype>JOUR</ristype><atitle>Effect of Combined Exercise Versus Aerobic-Only Training on Skeletal Muscle Lipid Metabolism in a Rodent Model of Type 1 Diabetes</atitle><jtitle>Canadian journal of diabetes</jtitle><addtitle>Can J Diabetes</addtitle><date>2018-08</date><risdate>2018</risdate><volume>42</volume><issue>4</issue><spage>404</spage><epage>411</epage><pages>404-411</pages><issn>1499-2671</issn><eissn>2352-3840</eissn><abstract>Abnormal skeletal muscle lipid metabolism is associated with insulin resistance in people with type 1 diabetes. Although lipid metabolism is restored with aerobic exercise training, the risk for postexercise hypoglycemia is increased with this modality. Integrating resistance and aerobic exercise is associated with reduced hypoglycemic risk; however, the effects of this exercise modality on lipid metabolism and insulin resistance remain unknown. We compared the effects of combined (aerobic + resistance) versus aerobic exercise training on oxidative capacity and muscle lipid metabolism in a rat model of type 1 diabetes.
Male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups: sedentary control (C), sedentary control + diabetes (CD), diabetes + high-intensity aerobic exercise (DAE) and diabetes + combined aerobic and resistance exercise (DARE). Following diabetes induction (20 mg/kg streptozotocin over five days), DAE rats ran for 12 weeks (5 days/week for 1 hour) on a motorized treadmill (27 m/min at a 6-degree grade), and DARE rats alternated daily between running and incremental weighted ladder climbing.
After training, DAE showed reduced muscle CD36 protein content and lipid content compared to CD (p≤0.05). DAE rats also had significantly increased citrate synthase (CS) activity compared to CD (p≤0.05). DARE rats showed reduced CD36 protein content compared to CD and increased CS activity compared to CD and DAE rats (p≤0.05). DARE rats demonstrated increased skeletal muscle lipid staining, elevated lipin-1 protein content and insulin sensitivity (p≤0.05).
Integration of aerobic and resistance exercise may exert a synergistic effect, producing adaptations characteristic of the “athlete's paradox,” including increased capacity to store and oxidize lipids.
L'anomalie du métabolisme lipidique des muscles squelettiques est associée à l'insulinorésistance chez les personnes atteintes du diabète de type 1. Bien que l'exercice aérobique restaure le métabolisme des lipides, cette modalité d'entraînement augmente le risque d'hypoglycémie après l'exercice. L'intégration de l'exercice contre résistance et de l'exercice aérobique est associée à la diminution du risque d'hypoglycémie. Toutefois, on ignore les effets de cette modalité d'entraînement sur le métabolisme des lipides et l'insulinorésistance. Nous avons comparé les effets de l'entraînement combiné (en aérobie+en résistance) par rapport à l'exercice aérobique sur la capacité oxydante et le métabolisme lipidique des muscles dans un modèle de diabète de type 1 chez le rat.
Nous avons divisé des rats Sprague-Dawley mâles en 4 groupes : les témoins sédentaires (T), les témoins sédentaires+diabète (TD), le diabète+l'exercice aérobique à haute intensité (DEA) et le diabète+l'entraînement combiné en aérobie et en résistance (DEAR). Après l'induction du diabète (20 mg/kg de streptozotocine durant cinq jours), les rats DEA ont couru durant 12 semaines (5 jours/semaine durant 1 heure) sur un tapis roulant motorisé (27 m/min à une inclinaison de 6 degrés), et les rats DEAR ont alterné quotidiennement entre la course et la montée d'échelle avec surcharge progressive.
Après l'entraînement, les rats DEA ont montré une diminution de la teneur en protéines CD36 et de la teneur en lipides dans les muscles comparativement aux TD (p≤0,05). Les rats DEA ont également montré une augmentation significative de l'activité du citrate synthétase (CS) comparativement aux rats TD (p≤0,05). Les rats DEAR ont montré une réduction de la teneur en protéine CD36 comparativement aux rats TD et une augmentation de l'activité du CS comparativement aux rats TD et DEA (p≤0,05). Les rats DEAR ont démontré une augmentation des taches lipidiques dans les muscles squelettiques, une hausse de la teneur en lipine-1 et une sensibilité à l'insuline (p≤0,05).
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| subjects | aerobic exercise combined exercise diabète de type 1 entraînement combiné exercice aérobique exercice contre résistance insulin insuline resistance exercise type 1 diabetes |
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