Articles

Exercise Training Reduces Inflammatory Mediators in the Intestinal Tract of Healthy Older Adult Mice*

Nicholas Packer^a1 c1 and Laurie Hoffman-Goetz^a1 c1

^a1 School of Public Health and Health Systems, University of Waterloo

RÉSUMÉ

Le vieillissement s’allie à une augmentation d’inflammation intestinale et le risque élevé de maladies chroniques, y compris les maladies inflammatoires de l’intestin et le cancer du côlon; nombreuses études épidémiologiques indiquent que l’exercice régulier réduit les risques. Cette étude a examiné les effets à long terme de l’exercice volontaire sur les médiateurs inflammatoires dans les intestins des souris âgées et en bonne santé C57BL/6 (âgées de 15–16 mois). On a désigné les animaux soit à quatre mois de roue d’exercice à souris (RES ; n – 20), soit à une groupe de contrôle « sédentaire » (NRL ; n = 20). Les lymphocytes intestinaux ont été récoltés et analysés pour la présence de (1) pro-inflammatoire (TNF-a, IL-1β) et de cytokines pléotropes (IL-6), et (2) de pro-(caspase-3/-7) et d’anti-(Bcl-2) protéines apoptotiques. L’efficacité d’exercise a été confirmée par l’activité des enzymes dans les muscles squelettiques ; l’évidence de stress a été confirmée par un plasma 8-iso-PGF_2α et la corticostérone. Les RES souris ont réalisés une incidence inférieure de TNF-α, de la caspase-7, et de 8-isoprostanes (p < .05) par rapport aux contrôles sédentaires, ce qui suggère que l’exercice à long terme peut « protéger » l’intestin en réduisant la manifestation de cytokines inflammatoires et du protéine apoptotique.

ABSTRACT

Aging is associated with increased intestinal inflammation and elevated risk of chronic diseases including inflammatory bowel diseases and colon cancer; many epidemiologic studies show that regular exercise reduces risk. This study examined the effects of long-term voluntary exercise on inflammatory mediators expressed in the intestine of older (15–16 months), healthy C57BL/6 mice. Animals were assigned to four months of freewheel running (WR; n = 20) or to a “sedentary” no wheel running (NWR; n = 20) control group. Intestinal lymphocytes were harvested and analysed for expression of (1) pro-inflammatory (TNF-α, IL-1β) and pleiotropic (IL-6) cytokines, and (2) pro-(caspase-3/-7) and anti-(Bcl-2) apoptotic proteins. Training was confirmed by skeletal muscle enzyme activity; stress was assessed by plasma 8-iso-PGF_2α and corticosterone. The WR mice had a lower expression of TNF-α, caspase-7, and 8-isoprostanes (p < .05) compared to sedentary controls, suggesting that long-term exercise may “protect” the bowel by reducing inflammatory cytokine and apoptotic protein expression.

(Received June 02 2011)

(Accepted December 23 2011)

Mots clés

• exercice;
• lymphocytes intestinales;
• vieillissement;
• cytokine inflammatoire;
• apoptose;
• modèles animales

Keywords

• exercise;
• intestinal lymphocytes;
• aging;
• inflammatory cytokines;
• apoptosis;
• animal models

Correspondence:

^c1 Correspondence and requests for offprints should be sent to / La correspondance et les demandes de tirés-à-part doivent être adressées à: Laurie Hoffman-Goetz, Ph.D., M.P.H. School of Public Health and Health Systems Faculty of Applied Health Sciences University of Waterloo 200 University Avenue West Waterloo, ON N2L 3G1 (lhgoetz@uwaterloo.ca)

Footnotes

^* We thank Julia Guan for technical assistance. Research was supported by a grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. Nicholas Packer was the recipient of a Canadian Institutes of Health Research post-graduate scholarship.