High-intensity interval training and moderate intensity training with exogenous adenosine counteract development of obesity in rats

Abstract

High-Intensity Interval Training (HIIT) and Moderate Intensity Training (MIT) can combat the obesity epidemic. However, studies comparing their effects on obesity show controversial findings regarding weight loss. Adenosine has emerged as a possible, novel therapeutic agent to treat obesity, but more preclinical studies on its efficacy are needed. Therefore, the objectives of this study were to compare the effects of HIIT and MIT on obesity, and further to determine the dose-dependent effects of adenosine on body weight. We induced obesity in male Wistar rats with high-fat diet (HFD) and monitored development of obesity by comparing the weight to rats on normal diet (ND). After 13 weeks of feeding, exercise training and intraperitoneal adenosine or placebo injections started. The animals were divided into the intervention groups based on equal average weight: (1) ND-1, 2) ND-2, (3) HFD, (4) HFD + placebo, (5) HFD + adenosine, (6) HFD + adenosine + HIIT, (7) HFD + placebo + HIIT, (8) HFD + adenosine + MIT, and (9) HFD + placebo + MIT. During the first six weeks of interventions, adenosine was injected at a dose of 0.2 mg/ml/kg and the following six weeks at 0.4 mg/ml/kg. Weight and feed consumption were determined, and energy intake was calculated as kJ/day. The HFD started to cause obesity after 19 weeks of feeding. Both HIIT and MIT were equally effective in counteracting the HFD-induced weight gain, while no differences in the effects were found between the two exercise modes. Adenosine, independent of the dose, also prevented weight gain but did not enhance the effects of HIIT or MIT on weight. The obesity-counteracting effects of the treatments were not due to lower energy intake. In conclusion, our study shows that HIIT and MIT are equally effective to combat obesity, and further, provide preclinical evidence of that adenosine injections could be used to treat obesity. L’entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) et l’entraînement à intensité modérée (MIT) peuvent lutter contre l’ épidémie d’obésité. Cependant, les études comparant leurs effets sur l’obésité montrent des résultats controversés concernant la perte de poids. L’adénosine est apparue comme un nouvel agent thérapeutique possible pour traiter l’obésité, mais davantage d’études précliniques sur son efficacité sont nécessaires. Par conséquent, les objectifs de cette étude étaient de comparer les effets du HIIT et du MIT sur l’obésité, et de déterminer en outre les effets dose-dépendants de l’adénosine sur le poids corporel. Nous avons induit l’obésité chez des rats Wistar mâles avec un régime riche en graisses (HFD) et surveillé le développement de l’obésité en comparant leurs poids à ceux des rats suivant un régime normal (ND). Après 13 semaines d’alimentation, l’entraînement physique et les injections intrapéritonéales d’adénosine ou de placebo ont commencé. Les animaux ont été divisés en groupes d’intervention sur la base d’un poids corporel moyen égal: (1) ND-1, 2) ND-2, (3) HFD, 4) HFD + placebo, (5) HFD + adenosine, (6) HFD + adenosine + HIIT, (7) HFD + placebo + HIIT, (8) HFD + adenosine + MIT, and (9) HFD + placebo + MIT. Au cours des six premières semaines d’intervention, l’adénosine a été injectée à une dose de 0,2 mg/ml/kg et les six semaines suivantes à 0,4 mg/ml/kg. Le poids et la consommation d’aliments ont été déterminés, et l’apport énergétique a été calculé en kJ/jour. Le HFD a commencé à provoquer l’obésité après 19 semaines d’alimentation. Le HIIT et le MIT étaient tous deux aussi efficaces pour contrer le gain de poids induit par le HFD, alors qu’aucune différence dans les effets n’a été trouvée entre les deux modes d’exercice. L’adénosine, indépendamment de la dose, a également empêché la prise de poids mais n’a pas renforcé les effets du HIIT ou du MIT sur le poids. Les effets des traitements contre l’obésité n’étaient pas dus à un apport énergétique plus faible. En conclusion, notre étude montre que le HIIT et le MIT sont tout aussi efficaces pour lutter contre l’obésité et, en outre, fournissent des preuves précliniques que les injections d’adénosine pourraient être utilisées pour traiter l’obésité.