RANKL/RANK/OPG Cesty: Mechanismus Zapojený do Cvičení Indukované Kostní Remodelace

Abstrakt

Kosti jako živý orgán, se skládá z asi 70% minerální a 30% organické složky. Asi 200 milionů lidí trpí osteopenií a osteoporózou po celém světě. Existuje několik způsobů, jak chránit kosti před endogenními a exogenními rizikovými faktory. Plánovaná fyzická aktivita je dalším užitečným způsobem ochrany zdraví kostí. Bylo zkoumáno, že uspořádané cvičení by účinně regulovalo metabolismus kostí. Až dosud řada systémů objevila, jak by cvičení mohlo pomoci zdraví kostí. Předchozí studie uváděly různé mechanismy účinku cvičení na zdraví kostí modulací remodelace kostí. Regulace dráhy RANKL / RANK / OPG ve cvičení a fyzickém výkonu jako jeden z nejdůležitějších remodelačních systémů však není v předchozích důkazech považována za komplexní. Cílem tohoto přehledu je proto objasnit vliv cvičení na modelování a remodelaci kostí se zaměřením na jeho roli při regulaci dráhy RANKL / RANK / OPG.

1. Úvod

kosti jako živý orgán se skládají z asi 70% minerálního a 30% organického materiálu. Krystaly vápníku a fosforu, hydroxyapatit a některé ionty, jako je sodík, fluorid a hořčík, jsou složkami minerální části. Organická část obsahuje převážně kolagenové vlákno a v nižším množství glykoproteiny a proteoglykany . Kostra má v těle několik rolí, jako je ochrana vnitřních orgánů, rám těla a bezpečné skladování některých životně důležitých minerálů, jako je vápník. Na rozdíl od toho, co se zdá, jsou kosti živou tkání, která je neustále v obratu . Asi 200 milionů lidí trpí osteopenií a osteoporózou po celém světě; přibližně 1 ze 3 žen a 1 z 5 mužů starších 50 let má některé formy kostních abnormalit . Ze stárnutí populace se odhaduje, že prevalence kostních onemocnění v blízké budoucnosti vzroste. Ve Spojených Státech Amerických, odhaduje se, že onemocnění kostí by se zvýšila 2,4 krát u žen a 3,1 krát u mužů do roku 2050 .

kosti mají různé typy buněk včetně osteoklastů, osteoblastů, osteocytů a buněk kostní výstelky . Osteoblasty jsou pochází z hematopoetické kmenové buňky (HSCs, makrofágů linie hematopoetických kmenových buněk) a osteoklasty pocházejí z mezenchymálních kmenových buněk (MSCs) pomocí některých fázích, jako jsou osteoprogenitors a preosteoblasts . Modelování a remodelace kostí v zásadě zahrnují funkci osteoklastů při odstraňování povrchu kosti a funkci osteoblastů při vysrážení nové matrice v nich . Tento proces je zodpovědný za ochranu funkce kostry a obnovení zlomenin. Jakýkoli druh vady v koordinaci kostního obratu by měl za následek onemocnění kostí, jako je Pagetova choroba, vláknitá dysplazie, osteoartritida, osteoporóza a zlomeniny křehkosti .

osteoklasty jsou hlavní buňky odpovědné za resorpci kostí. Jsou umístěny na povrchu kostí a tvoří příkopy podle jejich funkce. Aktivované osteoklasty uvolňují proteolytické enzymy, které ničí pojivové tkáně v kostech. Vylučují také některé kyseliny, které řeší minerální část kostí . Prostřednictvím různých fází diferenciace osteoblastů se významně mění hladina některých biomarkerů, které jsou známé jako osteogenní markery. Mezi tyto markery lze jmenovat osteokalcin (OCL), Runx2, alkalickou fosfatázu a osterix (Osx). Na druhou stranu, pro modulační monocyto-na-diferenciace osteoklastů, osteoblastů by vydání osteoprotegerin (OPG) a receptor activator of NF-kB ligand (RANKL), stejně jako kolonie makrofágů stimulující faktor (M-SCF) . RANKL/RANK, Wnt/b-catenin, a Jagged1/Notch1 jsou 3 důležité cesty, kterou tvoří osteoblasty, které ovlivňují kostní hustoty hmoty prostřednictvím nařízení osteoblastů a osteoklastů funkce . V cestě RANKL/RANK/OPG se RANKL váže na pozici svého receptoru a nakonec vede k zrání prekurzoru osteoklastů. Osteoprotegerin je známý jako návnadový receptor pro RANKL, který zabraňuje vazbě RANKL-RANK a následujícím reakcím .

Existuje několik rizikových faktorů pro zdraví kostí, jako jsou stárnutí , nedostatek estrogenu, zánět , metabolická onemocnění, nesprávné diety , dysfunkce ledvin , nežádoucí účinky některých léků, jako glukokortikoidy , a oxidační stres . Existují různé způsoby, jak chránit kostru před onemocněním a resorpcí nebo alespoň oddálit nástup takových poruch. Například fyzická aktivita, zdravá strava a lékařská intervence mohou pomoci při prevenci úbytku kostní hmoty nebo osteoporózy související s věkem . Několik léků, jako jsou inhibitory kostní resorpce a stimulátory tvorby kostí, je v postmenopauzální léčebné sestavě . Alendronát), stroncium-ranelát, denosumab (inhibitor RANKL) a PTH . Omezením tohoto druhu léčby je riziko komplikací, jako je horečka nebo bolest svalů . Mít správný režim, který je živin hustá je jednou z hlavních strategií v ukládání a rozšiřování kostní hmoty. Vitamin D, vápník, fosfor, hořčík, zinek a měď jsou některé příklady nezbytných živin pro zdraví kostry .

plánovaná fyzická aktivita je dalším užitečným plánem pro udržení optimálního zdraví kostí. Bylo navrženo, že plánované cvičení by účinně regulovalo metabolismus kostí . Některé studie uvádějí, že cvičení může odložit začátek osteoporózy zlepšením maximální kostní hmoty během dospívání . Přesný mechanismus, kterým cvičení zlepšuje zdraví kostí, zatím není jasný. Bylo však přijato, že zvýšení svalové hmoty a mechanického namáhání v kostech vede k posílení aktivit osteoblastů . Předchozí studie uváděly různé mechanismy pokrývající účinek cvičení na zdraví kostí modulací remodelace kostí. Regulace dráhy RANKL/RANK / OPG jako jednoho z nejdůležitějších remodelačních systémů však není v předchozích zprávách považována za komplexní. Cílem tohoto přehledu proto bylo objasnit vliv cvičení na modelování a remodelaci kostí se zaměřením na roli dráhy RANKL/RANK / OPG.

2. RANK / RANKL / OPG dráha

systém RANKL / RANK / OPG je známý pro své role při zrání osteoklastů, modelování kostí a remodelaci kostí. Aktivátor receptoru NF-kB( RANK), aktivátor receptoru NF-kB ligandu (RANKL) a osteoprotegerin (OPG) jsou hlavními složkami tohoto signalizačního systému. Je zajímavé, že účast na kostní hemostáze není jediným účinkem dráhy RANKL / RANK / OPG .

RANKL (také známý jako OPGL, ODF a TRANCE), jako homotrimerní protein, je produkován osteoblasty a některými dalšími buňkami, jako jsou aktivované T buňky . Vylučovaný Typ RANKL je výsledkem proteolytického dělení nebo alternativního sestřihu na membránové formě . Matrix metaloproteinas (MMP3 nebo 7) a ADAM (a disintegrin and metalloprotease domény) jsou zodpovědné za RANKL proteolytické štěpení . RANKL, což je sekrece preosteoblastů, osteoblastů, osteocytů a periostálních buněk, aktivuje RANK, který je exprimován osteoklasty a jeho prekurzory . RANKL má úkoly pro stimulaci diferenciace preosteoklastů, adherence osteoklastů k kostní tkáni a jejich následné aktivaci a jejich udržování . Preosteoklasty se spojují a vytvářejí vícejadernou buňku, která je ovlivněna RANKL není jasné.

RANKL může být také produkován jinými orgány, jako je brzlík, lymfatické uzliny, plíce a mléčné žlázy, stejně jako slezina a kostní dřeň . RANKL může být během těhotenství uvolňován z epiteliálních buněk v lalocích mléčných žláz. Na základě studie na zvířatech pomáhá RANKL při hyperplazii těchto epiteliálních buněk, která je nezbytná pro laktaci a produkci mléka .

RANK je také homotrimerní transmembránový receptor z rodiny TNF. Jeho primární exprese je omezena na OPC, dendritické buňky a zralé osteoklasty . RANK nemá vrozenou aktivační aktivitu proteinkinázy jako jiné receptory rodiny TNF. Všechny TRAFs 2, 5, a 6 se váží na hodnost, ale pouze TRAF 6 je vyžadován pro zdraví kostí . Kromě kostních buněk, HODNOST by být vyjádřen některé karcinom buněk, jako je rakovina prsu nebo prostaty, a také vyjádřil v mléčné žláze . Jednou z rolí hodnosti, které byla věnována pozornost, je její role v proliferaci rakovinných buněk; díky tomu je RANK zajímavý v budoucí terapii rakoviny .

kromě osteoblastů existuje spousta buněk, které by mohly exprimovat osteoprotegeriny, jako je srdce, játra, slezina a ledviny. Nedávná studie naznačila, že B buňky mají na starosti 64% exprese OPG kostní dřeně . Jako nadčeleď TNF hraje OPG roli proti osteoklastogenezi s vazbou na RANKL . OPG se účastní jako návnada receptor pro RANKL a inhibici RANKL-RANK vazby přes něj. Ve skutečnosti několik látek, které indukují RANKL, ovlivňuje regulaci OPG . Nedávné studie ukázaly, že zvýšení plazmatických hladin OPG u postmenopauzálních žen vede k posílení kostní hmoty . Navíc v experimentu prováděném použitím myší bylo zjištěno, že OPG je ochráncem velkých cév před kalcifikací . Kromě toho byl OPG navržen jako inhibitor kalcifikace aterosklerotických plátů .

3. RANKL/RANK/OPG Dráhy a Kostní Metabolismus

Před objevem RANKL/RANK/OPG signální dráhy v roce 1990, to bylo navrhl, že některé látky vyjádřené osteoblasty jsou zodpovědné za aktivaci osteoklastů. Bylo však neočekávané, že tito agenti byli členy nadrodiny TNF a mohli mít více funkcí než kostní obrat v těle . Je zřejmé, že úkolem osteoblastů je nábor osteoklastů pro místa resorpce kostí. Osteoblasty by také mohly regulovat resorpci kostí vylučováním OPG a RANKL. Ve skutečnosti se RANKL vložený z osteoklastů váže na svůj receptor (RANK) na povrchu OCP a zvyšuje diferenciaci osteoklastů a zralých osteoklastů. OPG se může vázat na RANKL a inhibuje diferenciaci osteoklastů, což znamená upregulaci poměru OPG/RANKL zabraňující osteoklastogenezi . Podobně jako u jiných receptorů rodiny TNF nemá RANK žádné vrozené aktivity proteinkinázy k regulaci signální dráhy. KONGESCÍ 6 je pouze základní KONGESCÍ, mezi všemi TRAFs, které se vážou k HODNOSTI pro regulaci Antikoncepcí a aktivity osteoklastů. Na podporu tohoto tvrzení několik studií uvádí, že nedostatek TRAF 6 vede k rozvoji osteoporózy .

pravděpodobně rozhodující determinant v kostní resorpci je poměr RANKL/OPG. Většinu času, jak RANKL upregulace a OPG downregulace vést ke ztrátě kostní hmoty . Existuje několik endogenních faktorů, které ovlivňují kontrolu RANKL/RANK/OPG systém včetně některých cytokinů (TNF-a, IL-1, IL-6, IL-4, IL-11 a IL-17), hormony (vitamín D, estrogeny a glukokortikoidy) a mezenchymálních transkripční faktory . OPG je regulován nejen cytokiny, hormony a růstovými faktory, ale také Wnt / b-kateninem . Pro konverzi prekurzorů osteoklastů na zralé osteoklasty je zapotřebí c-Fos, což je aktivovaný transkripční faktor pro RANKL . sRANKL je rozpustná forma RANKL, která se objevuje v plazmě. Eliminace RANKL a RANK ve studiích na zvířatech vykazuje významný účinek při inhibici úbytku kostní hmoty a osteoporózy . Na základě klinických pozorování vede zvýšení koncentrací OPG v plazmě ke zvýšení hustoty kostní hmoty u postmenopauzálních žen .

u tolika kosterních a neskeletálních poruch jsou pozorovatelné změny RANKL a OPG proteinů a jejich mRNA . Zvýšení produkce Ros (reaktivních druhů kyslíku) prostřednictvím funkce enzymů NADPH oxidázy řídí osteoklastogenezi prostřednictvím regulace exprese RANKL . Také prozánětlivé cytokiny, které zvyšují zánětlivé stavy, vedou k nadměrné expresi RANKL T buňkami, které korelují s nižší hustotou kostní hmoty (BMD). U některých patologických stavů, jako je postmenopauzální osteoporóza nebo revmatoidní artritida, která ovlivnila hladinu hormonů a cytokinů, by se resorpce kostí významně zvýšila. Tyto typy onemocnění by zvýšily remodelaci kostí většinou prostřednictvím vylepšení exprese RANKL A M-CSF .

juvenilní Pagetova choroba je diagnostikována prostřednictvím osteopenie, zlomenin, rychlé remodelace tkaných kostí a vývoje kostních deformit. Ve dvou případech Pagetovy choroby byla hlášena deplece OPG . Idiopatická hyperfosfatázie je také autozomální osteopatický lék a změny hladiny OPG mají v tomto onemocnění zásadní roli. V tomto ohledu byla v některých klinických studiích pozorována inaktivace OPG . RANK signální dráha je zapojena do obrovského buněčného nádoru kosti (GCTB), což je vzácná a bolestivá rakovina. Tato kaskáda vede u těchto pacientů k nadměrné resorpci kostí a metastázám . U revmatoidní artritidy má nástup zánětu za následek nadměrnou expresi RANKL a následně oslabení kostí .

3.1. Cvičení a zdraví kostí

cvičení nebo plánovaná fyzická aktivita má přispět k udržení optimálního zdraví a zdravé tělesné hmotnosti . Cvičení by mohlo naznačovat „omlazující účinek“ a případně zabránit poruchám kostry a resorpci kostí souvisejícím s věkem . Cvičení má několik výhod při ochraně zdraví těla, zejména modelování a remodelace kostí . Schopnost kostí přizpůsobit se mechanickou silou a stresem byla pozorována na konci 19. století .

mechanické zatížení je jedním z nejdůležitějších činidel pro zvýšení hustoty kostní hmoty. Teorie Mechanostatu, kterou poprvé zmínil Frost, vyjadřuje, že kosti mají svůj vlastní vrozený biologický systém, který indukuje tvorbu kostí v reakci na mechanické síly. Tento systém zahrnuje kostní buňky, hlavní osteocytů, které jsou ohromeni mechanické napětí, které přenášejí ji na osteoklasty a osteoblasty a vyústilo v nařízení kostry homeostázy . Bylo přijato, že mechanické síly pomáhají podporovat kostní hmotu a sílu. Zajímavé je, že kostra mohla rozlišovat mezi vnitřní silou a tažením . Osteoblasty, osteoklasty a další kostní buňky jsou ovlivněny různými endogenními a exogenními faktory, jako jsou cytokiny. Prozánětlivé a protizánětlivé cytokiny mají hlavní roli při modelování a remodelaci kostry . Studie ukázaly, že poruchy kloubů, jako je artritida, mohou způsobit asymetrii pro-a protizánětlivé cytokiny, což vede ke ztrátě kostní hmoty . Cvičení může zvýšit protizánětlivé cytokiny a způsobit zlepšení zánětlivých cytokinů . Také mechanické zatížení jako cvičení reguluje syntézu kolagenu během tvorby kostí . Svalové napětí se přenáší do kostí a vede k vyvolání proliferace osteoblastů . Naproti tomu jezero cvičení, beztíže nebo upoutané na lůžko by snížilo aktivitu osteoblastů a zvýšilo funkci osteoklastů .

Cvičení je rozdělena do 6 tříd: statická váha-ložiska cvičení, jako jsou single-noha stojící, high-dopad váha-ložiska cvičení, jako je běh nebo tanec, low-dopad váha-ložiska cvičení, jako je Tai Chi, high-dopad non-weight-ložiska cvičení, low-dopad non-weight-ložiska cvičení, jako je plavání, a kombinace cvičení . Výzkumy ukázaly, že pravidelná fyzická aktivita s dlouhým trváním a střední intenzitou by snížila resorpci kostí a zvýšila kostní hmotu u zdravých i patologických subjektů . Zdraví kostí by se zlepšilo prostřednictvím cvičení nesoucích váhu a pomohlo by hustotě kostí v růstu a podpořilo zdraví kostí při stárnutí . V 12měsíční klinické studii měly postmenopauzální neaktivní ženy s vysokými dávkami cvičení větší hustotu kostní hmoty ve srovnání se ženami se středně dávkou cvičení. Tento efekt zůstal téměř rok po ukončení studia . Intenzivní cvičení nesoucí váhu může šířit hladiny P1NP, BAP, OPG, fosfátů a PTH .

cvičení přináší cyklus reakcí v linii hypotalamus-hypofýza-nadledviny nebo hypotalamus-hypofýza-gonáda. Tyto reakce stimulují některé hormonální výrazy, které pomáhají MSC diferenciaci na osteoblasty, včetně růstového hormonu, PTH, PGE2 a hormonů štítné žlázy . Sklerostin, hlavní role při tvorbě kostí, je protein exprimovaný osteocyty. Ve skutečnosti sklerostin podporuje kostní hmotu tím, že zakazuje cestu Wnt / B-Katenin. Wnt je signální dráha, která proliferuje osteoprogenitor a minimalizuje apoptózu zralých osteoblastů. Cvičení a následné mechanické zatížení vedou ke snížení syntézy sklerostinu kostí. Poté se zvyšuje osteoblastická tvorba kostí a snižuje se osteoklastická ztráta kostní hmoty . Existuje několik silných důkazů, které prokázaly pokles hladiny mRNA markerů z kostní resorpce, jako je TRAP, katepsin-K a kalcitoninové receptory . Kromě toho by účast na cvičení mohla zvýšit některé osteogenní markery jako OCL, Runx2, Osx, BAP, BMP2 a kolagen typu 1 v osteoblastech . Bylo prokázáno, že BAP a trolejového vedení, které jsou markery kostní formace, jsou upregulovány a PAST (tartarát-rezistentní kyselá fosfatáza), což je marker kostní resorpce, je downregulated v 8-týdenní plán cvičení u žen .

bylo prokázáno, že cvičení podporuje zdraví kostí prostřednictvím regulace dráhy RANKL/RANK/OPG .

3.2. Příznivé Účinky Cvičení na Zdraví Kostí tím, RANKL/RANK/OPG Nařízení

Obrázek 1 uvádí podrobnosti o pozitivní roli cvičení v kostní remodelaci. Osteoblasty a osteoklasty jsou zodpovědné za tvorbu kostí a resorpci kostí. Účinky cvičení na tyto 2 typy buněk by tedy pomohly pochopit souvislost mezi cvičením, modelováním kostí a remodelací kostí . Cvičení je zodpovědné za potlačení osteoklastogeneze a remodelace kostí, která je zprostředkována cestou OPG / RANKL uvolňovanou osteoblasty, osteocyty a MSc .

Obrázek 1

Interakce cvičení a RANKL/RANK/OPG biomolekulární dráhy. OPG: osteoprotegerin; RANK: aktivátor receptoru jaderného faktoru kB; RANKL: aktivátor receptoru ligandu NF-kB.

existuje několik studií na zvířatech zkoumajících účinek chronických cvičení na cestu. Ve studii provedené s použitím potkanů s CKD se exprese RANKL a osteokalcinu zvýšila po vytrvalostním cvičení na běžeckém pásu . Další studie prokázala účinky cvičení na glukokortikoidy indukované osteoporotikum, které bylo zkoumáno u potkanů. Výsledky této studie potvrdily, že ztráta kostní hmoty vyvolaná RANKL a RANKL by byla inhibována vibracemi a tréninkem běžeckého pásu . Bylo navrženo, že cvičení na běžícím pásu a stimulaci vibrací vede ke snížení exprese RANKL a ke zvýšení exprese OPG u osteoporotických potkanů indukovaných glukokortikoidy. OPG a RANKL byly významně zvýšeny v reakci na 5minutovou fyzickou aktivitu. V této studii, která byla provedena na prednisolonem indukovaných osteoporotických buňkách potkanů, byly jako příklady tělesného tréninku použity běžecký pás a trénink vibrační platformy. Výsledky skupiny léčené tréninkem běžeckého pásu a stimulace vibrací naznačily následné snížení RANKL a zvýšení hladin OPG . Některé omezené studie na zvířatech uváděly příznivé účinky akutního cvičení na dráhu. Snížené hladiny RANKL a zvýšené hladiny OPG byly pozorovány v experimentu s použitím osteoblastů akutní tréninkové myši MC3T3-E1 . Ve studii s chronickým cvičením, která byla provedena na potkanech, bylo prokázáno zvýšení poměru OPG / RANKL z důvodu snížení exprese RANKL . Na druhé straně studie in vitro ukázala, že mechanické namáhání by mohlo vést k hojnosti hladin OPG a snížení hladin M-CSF bez změn hladin RANKL u lidských osteoblastů . Rubin et al. navrhl, že mechanické zatížení může způsobit snížení RANKL, což má za následek silnou ochranu úbytku kostní hmoty a proliferace osteoklastů .

několik předchozích studií uvádělo vliv akutních cvičení na dráhu RANKL/RANK / OPG. Scott a kol. hlásil, že akutní vytrvalostní cvičení způsobuje zvýšení hladin BAP a OPG u zdravých mužů . Vysoce intenzivní akutní cvičení by okamžitě posílilo OPG a RANKL. Také tato studie ukázala, že 5 minut cvičení zvyšuje IL-1a, IL-1B, IL-6 a TNF-a a 1 hodinu cvičení je přivedl zpět do základní úrovně . Výsledky jiné studie naznačují, že vytrvalostní běh snížení sRANKL a zvýšení koncentrace OPG. Intenzita těchto výsledků závisí na vzdálenosti a délce cesty . Po období výkonu s 80% VO2max a 40% intenzitou VO2max se hladiny OPG v séru zvýšily právě za podmínek cvičení s vysokou intenzitou u starších žen . Na základě klinické studie provedené Mezilem a kol., cvičení s vysokou intenzitou s nízkým dopadem by zvýšilo hladiny OPG, RANKL a ALP u mužských vysokoškolských studentů . Autoři poznamenali, že při absenci adekvátního cvičení by účinky dráhy RANKL/RANK/OPG byly minimální . Akutní tréninkové cvičení s intenzitou VO2max 60% nebo 80% nemohlo změnit hladiny RANKL a OPG v séru ani expresi mRNA RANKL / RANK / OPG u vysokoškolských žen .

kromě akutního cvičení mají chronická cvičení podobné účinky na dráhu RANKL / RANK / OPG. Při vyšetřování způsobuje dlouhodobé a intenzivní chronické cvičení upregulaci exprese OPG u postmenopauzálních žen ve srovnání se sedavými případy . Článek uvádí, že po 10týdenním plánu chůze s vysokým dopadem významně snížil hladiny RANKL bez významných změn hladin OPG u mužů středního věku . Některá zjištění naznačují, že úrovně RANKL a OPG a jejich výrazy se nemusí nutně měnit cvičením. Například 32týdenní cvičení odporu doprovázené cvičením nesoucím váhu nemělo žádný vliv na hladiny RANKL a OPG a jejich poměr . Podobně u starších žen nebyly po 8 měsících rezistenčního cvičení nebo aerobního cvičení pozorovány žádné významné změny v hladinách RANKL a OPG . Po 12 týdnech kombinovaného cvičení Kim et al. nebyly zjištěny žádné významné změny v sérových koncentracích OPG a RANKL, ani v expresi mRNA signalizující RANKL/RANK/OPG.

spolu se studiemi na zvířatech a lidech existuje několik stezek, které zahrnují děti a dospívající. Tyto studie se většinou zaměřily na akutní cvičení. V jedné z těchto studií byly hodnoceny reakce osteokinů na odpočinek a plyometrická cvičení u dětí. Do této studie byli zahrnuti chlapci a dívky ve věku 10 let a množství RANKL a OPG byla měřena před a po cvičení (5 minut, 1 hodina a 24 hodin). V analýze před cvičením, ukázalo se, že chlapci mají vyšší úrovně RANKL, což naznačovalo diskriminaci v kostním obratu mezi oběma pohlavími v době růstu. Dívky vykazovaly snížení RANKL cvičením a stále se snižovalo, když pokračovaly v cvičení do 24 h. OPG je posílen cvičením; toto vylepšení je vyšší u chlapců, konkrétně v 5 min a 1 hodinu cvičení proti dívkám, které je uvedeno přírůstek pouze na 24 h úroveň cvičení . Další průzkum se měří plyometric cvičení (high-dopad) účinky na kosti u mladých žen a výsledky vyjádřeny snížení hladiny RANKL po 5-minutové cvičení. To zůstalo nižší než základní úroveň (pre-cvičení) až do konce 24 hodin cvičení. OPG se však na významných úrovních nezměnil . Zjištění šetření prokázalo, že jedno sezení plyometrického cvičení by mohlo zvýšit OPG i ALP (alkalická fosfatáza) u chlapců a mladých mužů . Další studie zkoumala dopady cvičení na kostní hmotu na dospívající dívky. Účastníci byli rozděleni do 4 skupin: cvičení s vysokým dopadem, cvičení se středním dopadem, cvičení bez dopadu a fyzická aktivita ve volném čase. Výsledky nepředstavují žádné významné rozdíly v hladinách OPG mezi skupinami; máme mírné snížení OPG prostřednictvím růstu pouze ve skupině s vysokým dopadem. Hladiny RANKL se také zvyšovaly spolu s věkem, s výjimkou cvičení bez dopadu (plavci), což snížilo RANKL . Srovnání mezi profesionální mladá žena trenéry, kteří cvičení 12-30 hodin týdně a nonathlete dívky, kteří neplánovanou fyzickou aktivitu méně než 3 hodiny týdně ukázala, že RANKL zvyšuje současně s věkem v obou skupinách. U nich nebyla hlášena žádná významná změna . Tabulka 1 uvádí charakteristiky studií zkoumajících účinky různých druhů cvičení na dráhu RANKL/RANK / OPG.

navzdory silným důkazům o dopadu mechanického zatížení na signalizační systém RANKL / RANK / OPG jsou naše znalosti stále omezené, jak tato cesta může přispět k optimálnímu zdraví kostí.

4. Závěr

na základě různých studií, které jsme přezkoumali, se objevily výsledky protikladu. Ve většině studií cvičení a fyzické aktivity podporují zdraví kostí zvýšením OPG a snížením hladin RANKL. Existuje však několik výzkumů, které po cvičení nehlásily žádnou změnu hladin OPG a RANKL. Je zajímavé, že většina experimentů, které jsme zkoumali, byla provedena s vysokou intenzitou cvičení. Podle těchto studií vyžaduje skutečný účinek cvičení na systém RANKL/RANK / OPG další vyšetřování. Bez ohledu na to je pozitivní dopad cvičení na zdraví kostí a celkovou pohodu nepopiratelný.

Konflikt Zájmů,

autoři prohlašují, že neexistují žádné střety zájmů týkající se zveřejnění tohoto rukopisu.