RANKL/RANK / OPG útvonal: a testmozgás által kiváltott Csontátalakításban részt vevő mechanizmus
absztrakt
a csontok élő szervként körülbelül 70% ásványi és 30% szerves komponensből állnak. Világszerte mintegy 200 millió ember szenved osteopeniában és osteoporosisban. Számos módja van a csontok endogén és exogén kockázati tényezőktől való védelmének. A tervezett fizikai aktivitás egy másik hasznos módszer a csontok egészségének védelmére. Megvizsgálták, hogy az elrendezett testmozgás hatékonyan szabályozná a csont anyagcserét. Eddig számos rendszer fedezte fel, hogy a testmozgás hogyan segítheti a csontok egészségét. Korábbi tanulmányok a testmozgás csontok egészségére gyakorolt hatásának különböző mechanizmusairól számoltak be a csontok átalakításának modulálásával. Azonban a RANKL/RANK/OPG útvonal szabályozása a testmozgásban és a fizikai teljesítményben, mint az egyik legfontosabb átalakítási rendszer, nem tekinthető átfogónak a korábbi bizonyítékokban. Ezért ennek a felülvizsgálatnak az a célja, hogy tisztázza a testmozgás hatását a csontmodellezésre és az átalakításra, koncentrálva annak szerepére a RANKL/RANK/OPG útvonal szabályozásában.
1. Bevezetés
a csontok mint élő szerv körülbelül 70% ásványi és 30% szerves anyagból állnak. A kalcium-és foszforkristályok, a hidroxiapatit és néhány ion, például a nátrium, a fluorid és a magnézium az ásványi rész alkotórészei. A szerves rész főleg kollagénrostokat és kisebb mennyiségben glikoproteineket és proteoglikánokat tartalmaz . A csontváznak számos szerepe van a testben, mint például a belső szervek védelme, a test váza és bizonyos létfontosságú ásványi anyagok, például a kalcium biztonságos tárolása. Ellentétben azzal, aminek látszik, a csontok élénk szövetek, amelyek folyamatosan forgalomban vannak . Körülbelül 200 millió ember szenved osteopenia és osteoporosis szerte a világon; körülbelül 1-ből 3 nő és 1-ből 5 férfi idősebb, mint 50 éves van néhány formája a csont rendellenességek . A népesség elöregedéséből becslések szerint a csontbetegségek előfordulása a közeljövőben emelkedni fog. Az Amerikai Egyesült Államokban a becslések szerint a csontbetegségek a nőknél 2,4-szeresére, a férfiaknál 3,1-szeresére nőnek 2050-ig .
a csontok különböző típusú sejtekkel rendelkeznek, beleértve az oszteoklasztokat, oszteoblasztokat, oszteocitákat és csontbélési sejteket . Az oszteoblasztok hematopoietikus őssejtekből származnak (HSC-k, a hematopoietikus őssejtek makrofág vonala), az oszteoklasztok pedig mesenchymális őssejtekből (MSC-k) származnak bizonyos szakaszokon keresztül, például osteoprogenitorokon és preosteoblastokon keresztül . Alapvetően a csontmodellezés és az átalakítás magában foglalja az oszteoklasztok működését a csontfelület eltávolításában ,az oszteoblasztok pedig az új mátrix kicsapódásában működnek. Ez a folyamat felelős a csontváz működésének védelméért és a törés helyreállításáért. A csontforgalom koordinációjának bármilyen hibája csontbetegségeket, például Paget-kórt, rostos diszpláziát, osteoarthritist, osteoporosisot és törékenységi töréseket eredményez .
az oszteoklasztok a csontreszorpcióért felelős fő sejtek. A csontok felületén helyezkednek el, funkciójuk szerint árkokat képeznek. Az aktivált oszteoklasztok proteolitikus enzimeket szabadítanak fel, amelyek elpusztítják a csontok kötőszöveteit. Bizonyos savakat is kiválasztanak, amelyek feloldják a csontok ásványi részét . Az oszteoblasztok differenciálódásának különböző szakaszaiban egyes biomarkerek szintje, amelyeket osteogén markereknek neveznek, jelentősen megváltozik. Ezek közül a markerek közül az osteocalcin (OCL), a Runx2, az alkalikus foszfatáz és az osterix (Osx) nevezhető. Másrészt a monocita-osteoclast differenciálódás modulálásához az osteoblastok felszabadítják az osteoprotegerint (OPG) és az NF-kB ligandum (RANKL) receptor aktivátorát, valamint a makrofág kolónia-stimuláló faktort (M-SCF) . A RANKL / RANK, a Wnt/B-catenin és a Jagged1 / Notch1 az oszteoblasztok által Modulált 3 fontos útvonal, amelyek az oszteoblasztok és oszteoklasztok funkcióinak szabályozása révén befolyásolják a csonttömeg sűrűségét . A RANKL/RANK / OPG útvonalon a RANKL receptorként kötődik a RANKHOZ, és végül osteoclast prekurzor éréshez vezet. Az Osteoprotegerin a RANKL csali receptoraként ismert, amely megakadályozza a RANKL-RANK kötődését és a következő reakciókat .
a csontok egészségének számos kockázati tényezője van, mint például az öregedés, az ösztrogénhiány , a gyulladás, az anyagcsere-betegségek , a nem megfelelő étrend , a vese diszfunkciója , egyes gyógyszerek, például a glükokortikoidok mellékhatásai és az oxidatív stressz . Különböző módon lehet megvédeni a csontvázat a betegségtől és a reszorpciótól, vagy legalábbis késleltetni az ilyen rendellenességek kialakulását. Például a fizikai aktivitás, az egészséges táplálkozás és az orvosi beavatkozás segíthet az életkorral összefüggő csontvesztés vagy csontritkulás megelőzésében . Számos gyógyszer, mint például a csontreszorpció-gátlók és a csontképződés-stimulátorok, posztmenopauzális kezelési felállásban vannak . Ezek közé tartoznak a biszfoszfonátok (pl. alendronát) , a stroncium-ranelát , a denoszumab (RANKL-gátló) és a PTH . Az ilyen típusú kezelés korlátozása a szövődmények, például láz vagy izomfájdalom kockázata . A megfelelő tápanyag-sűrű kezelés az egyik legfontosabb stratégia a csonttömeg megtakarításában és növelésében. A D-Vitamin, a kalcium, a foszfor, a magnézium, a cink és a réz néhány példa a csontváz egészségéhez szükséges tápanyagokra .
a tervezett fizikai aktivitás egy másik hasznos terv a csontok optimális egészségének fenntartására. Javasolták, hogy a tervezett testmozgás hatékonyan szabályozza a csontanyagcserét . Egyes tanulmányok arról számoltak be, hogy a testmozgás elhalaszthatja az osteoporosis kezdetét azáltal, hogy javítja a csonttömeg csúcsát serdülőkorban . A pontos mechanizmus, amellyel a testmozgás javítja a csontok egészségét, még nem világos. Azt azonban elfogadták, hogy a csontok izomtömegének és mechanikai stresszének növelése az oszteoblasztok aktivitásának fokozását eredményezi . Korábbi tanulmányok különböző mechanizmusokról számoltak be, amelyek lefedik a testmozgás hatását a csontok egészségére a csont átalakításának modulálásával. A RANKL/RANK/OPG útvonal, mint az egyik legfontosabb átalakítási rendszer szabályozása azonban a korábbi jelentésekben nem tekinthető átfogónak. Ezért a felülvizsgálat célja az volt, hogy tisztázza a testmozgás hatását a csontmodellezésre és az átalakításra, koncentrálva a RANKL/RANK/OPG útvonal szerepére.
2. A RANK/RANKL / OPG útvonal
a RANKL/RANK / OPG rendszer ismert az oszteoklasztok érésében, a csontmodellezésben és a csont átalakításában betöltött szerepéről. Az NF-kB (RANK) receptoraktivátora, az NF-kB ligandum (RANKL) receptoraktivátora és az osteoprotegerin (OPG) a jelátviteli rendszer fő összetevői. Érdekes módon a csont hemosztázisban való részvétel nem a RANKL/RANK/OPG útvonal egyetlen hatása .
a RANKL-t (más néven OPGL, ODF és TRANCE) homotrimer fehérjeként osteoblastok és más sejtek, például aktivált T-sejtek termelik . A RANKL szekretált típusa proteolitikus osztódás vagy alternatív illesztés eredménye a membránformán . A mátrix metalloproteázok (MMP3 vagy 7) és az ADAM (egy dezintegrin és metalloproteáz domén) felelősek a RANKL proteolitikus hasadásért . A RANKL, amely a preosteoblasztok, oszteoblasztok, oszteociták és periostealis sejtek szekréciója , aktiválja a RANK-ot, amelyet az oszteoklasztok és prekurzorai expresszálnak . A RANKL feladata a preosteoclastok differenciálódásának stimulálása , az osteoclastok csontszövethez való tapadása, az azt követő aktiváció és fenntartásuk . Preosteoclasts össze, és hogy egy többmagos sejt, amely befolyásolja RANKL nem világos.
a RANKL-t más szervek is előállíthatják, például a csecsemőmirigy, a nyirokcsomók, a tüdő és az emlőmirigyek, valamint a lép és a csontvelő . A RANKL terhesség alatt felszabadulhat az emlőmirigyek lebenyében lévő hámsejtekből. Állatkísérletek alapján a RANKL segít ezen hámsejtek hyperplasiájában, amely a laktációhoz és a tejtermeléshez szükséges .
a RANK szintén homotrimer transzmembrán receptor a TNF családból. Elsődleges expressziója az OPC-kre, a dendritikus sejtekre és az érett osteoclastokra korlátozódik . A RANK nem rendelkezik veleszületett protein-kináz aktiváló aktivitással, mint más TNF családi receptorok. Minden traf 2, 5 és 6 kötődik a rangsorhoz, de csak a TRAF 6 szükséges a csontok egészségéhez . A csontsejteken kívül a rangot bizonyos karcinóma sejtek, például emlőrák vagy prosztatarák fejezik ki, és az emlőmirigyben is kifejeződnek . A rank egyik figyelemre méltó szerepe a rákos sejtek proliferációjában betöltött szerepe; ez érdekessé teszi a RANKOT a rák jövőbeli terápiájában .
az oszteoblasztokon kívül rengeteg olyan sejt van, amely képes az osteoprotegerinek expresszálására, mint például a szív, a máj, a lép és a vese. Egy nemrégiben készült tanulmány szerint a B-sejtek felelősek a csontvelő OPG expressziójának 64% – áért . TNF szupercsaládként az OPG anti-osteoclastogenesis szerepet játszik a RANKL-hez való kötődéssel . Az OPG a RANKL csali receptoraként vesz részt, és gátolja a RANKL-RANK kötődést rajta keresztül. Valójában számos olyan szer, amely RANKL-t indukál, befolyásolja az OPG szabályozását . A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a posztmenopauzás nők plazma OPG-szintjének növekedése csonttömeg-megerősítéshez vezet . Ezenkívül az egerek alkalmazásával végzett kísérletben az OPG-t a nagy erek meszesedéstől való védelmezőjének találták . Ezenkívül az OPG – t javasolták az atheroscleroticus plakk meszesedésének gátlójaként .
3. RANKL/RANK / OPG útvonal és csontmetabolizmus
a RANKL/RANK/OPG jelátviteli út felfedezése előtt az 1990-es években azt javasolták, hogy egyes oszteoblasztok által expresszált szerek felelősek az oszteoklasztok aktiválásáért. De váratlan volt, hogy ezek a szerek a TNF szupercsalád tagjai voltak, és több funkciójuk lehet, mint a test csontforgalma . Nyilvánvaló, hogy az oszteoblasztok feladata az oszteoklasztok toborzása a csontreszorpciós helyekre. Az oszteoblasztok szabályozhatják a csontreszorpciót az OPG és a RANKL kiválasztásával. Valójában az osteoclastokból beágyazott RANKL kötődik az OCP-k felszínén lévő receptorához (RANK), és növeli az osteoclastok differenciálódását és az érett osteoclastokat. Az OPG kötődhet a RANKL-hez és gátolja az osteoclastok differenciálódását, ami az OPG/RANKL Arány felszabályozását jelenti, megakadályozva az osteoclastogenesist . A többi TNF családi receptorhoz hasonlóan a RANKNAK nincs veleszületett protein-kináz aktivitása a jelátviteli út szabályozására. A TRAF 6 az egyetlen alapvető TRAF az összes traf közül, amely az OCP-k és az osteoclastok tevékenységének szabályozásához kötődik. Ezen állítás alátámasztására számos tanulmány számolt be arról, hogy a TRAF 6 hiánya osteoporosis kialakulását eredményezi .
valószínűleg a csontreszorpció meghatározó tényezője a RANKL/OPG Arány. Legtöbbször mind a RANKL upreguláció, mind az OPG downreguláció csontvesztéshez vezet . Számos endogén tényező befolyásolja a RANKL/RANK/OPG rendszer szabályozását, beleértve néhány citokint (TNF-a, IL-1, IL-6, IL-4, IL-11 és IL-17), hormonokat (D-vitamin, ösztrogén és glükokortikoidok) és mezenchimális transzkripciós faktorokat . Az OPG-t nemcsak a citokinek, hormonok és növekedési faktorok szabályozzák, hanem a Wnt/B-catenin is . Az osteoclast prekurzorok Érett osteoclastokká történő átalakításához c-Fos-ra van szükség, amely a RANKL aktivált transzkripciós faktora . a sRANKL a RANKL oldható formája, amely megjelenik a plazmában. Állatkísérletekben a RANKL és a RANK eliminációja jelentős hatást mutat a csonttömeg-csökkenés és az osteoporosis gátlásában . Klinikai megfigyelések alapján az OPG plazmakoncentrációjának növelése a csonttömeg sűrűségének növekedéséhez vezet posztmenopauzás nőknél .
sok csontváz és nem csontrendszeri rendellenességben megfigyelhető a RANKL és OPG fehérjék és mRNS-jük változása . A ROS (reaktív oxigénfajok) termelésének fokozása a NADPH oxidáz enzimek funkcióján keresztül szabályozza az oszteoklasztogenezist a RANKL expresszió szabályozásával . Emellett a gyulladásos állapotokban növekvő proinflammatorikus citokinek a RANKL túlzott expressziójához vezetnek T-sejtek, amelyek korrelálnak az alacsonyabb csonttömeg-sűrűséggel (BMD) . Bizonyos kóros állapotokban, mint például a posztmenopauzás osteoporosis vagy a rheumatoid arthritis, amelyek befolyásolták a hormonok és a citokinek szintjét, a csontreszorpció jelentősen megnő. Az ilyen típusú betegségek fokoznák a csontok átalakulását leginkább a RANKL és az M-CSF expresszió fokozásával .
a fiatalkori Paget-betegséget osteopenia, törések, a szövött csontok gyors átalakulása és csontdeformitások kialakulása révén diagnosztizálják. Két Paget-betegség esetén az OPG kimerüléséről számoltak be . Az idiopátiás hiperfoszfatázia szintén autoszomális Osteopátiás gyógyszer, és az OPG szintjének változásai létfontosságú szerepet játszanak ebben a betegségben. Ebben a tekintetben néhány klinikai vizsgálatban megfigyelték az OPG inaktiválását . A rang jelátviteli út egy óriássejtes csontdaganatban (GCTB) vesz részt, amely ritka és fájdalmas rák. Ez a kaszkád túlzott csontreszorpcióhoz és metasztázishoz vezet ezeknél a betegeknél . Rheumatoid arthritisben a gyulladás advent a RANKL túlzott expresszióját, majd a csontok gyengülését eredményezi .
3.1. A testmozgás és a csontok egészsége
a testmozgás vagy a tervezett fizikai aktivitás állítólag hozzájárul az optimális egészség és az egészséges testtömeg fenntartásához . A testmozgás “fiatalító hatást” jelezhet, és megakadályozhatja az életkorral összefüggő csontváz rendellenességeket és a csontreszorpciót . A testmozgásnak számos előnye van a test egészségének védelmében, különösen a csontok modellezésében és átalakításában . A csontok mechanikai erővel és stresszel való alkalmazkodásának képességét a 19. század végén figyelték meg .
a mechanikai terhelés a csonttömeg sűrűségének növelésének egyik legfontosabb tényezője. A Mechanosztát elmélet, amelyet először Frost említ, kifejezi, hogy a csontoknak megvan a saját veleszületett biológiai rendszere a csontképződés kiváltására, válaszul a mechanikai erőkre. Ez a rendszer magában foglalja a csontsejteket, a fő oszteocitákat, amelyeket a mechanikai megterhelés befolyásol, továbbítja azt az oszteoklasztoknak és oszteoblasztoknak, és a csontváz homeosztázisának szabályozását eredményezi . Elfogadták, hogy a mechanikai erők elősegítik a csonttömeget és az erőt. Érdekes, hogy a csontváz különbséget tud tenni a belső erő és a törzs által vezérelt között . Az oszteoblasztokat, oszteoklasztokat és más csontsejteket különböző endogén és exogén tényezők, például citokinek befolyásolják. A proinflammatorikus és gyulladáscsökkentő citokinek nagy szerepet játszanak a csontváz modellezésében és átalakításában . Tanulmányok kimutatták, hogy az ízületi rendellenességek, mint például az ízületi gyulladás, aszimmetriát okozhatnak pro-és gyulladáscsökkentő citokinek, ami csontvesztéshez vezethet . A testmozgás növelheti a gyulladáscsökkentő citokineket és javíthatja a gyulladásos citokineket . A mechanikai terhelés, mint gyakorlat, szabályozza a kollagén szintézisét a csontképződés során . Az izomfeszültség átkerül a csontokba, és az osteoblastok proliferációjához vezet . Ezzel szemben a testmozgás, a súlytalanság vagy az ágyhoz kötött tó csökkentené az oszteoblasztok aktivitását és növelné az oszteoklasztok működését .
a testmozgás 6 osztályba sorolható: statikus súlyhordozó gyakorlatok, például egylábú álló, nagy hatású súlyhordozó gyakorlatok, például futás vagy tánc, alacsony hatású súlyhordozó gyakorlatok, például Tai Chi, nagy hatású, nem súlyhordozó gyakorlatok, alacsony hatású, nem súlyhordozó gyakorlatok, például úszás és kombinált gyakorlatok . A vizsgálatok azt mutatták, hogy a hosszú időtartamú és közepes intenzitású rendszeres fizikai aktivitás csökkenti a csontreszorpciót és növeli a csonttömeget mind egészséges, mind patológiás egyénekben . A csontok egészsége a súlytartó gyakorlatok révén javulna, és elősegíti a csontsűrűséget a növekedésben, elősegítve a csontok egészségét az öregedésben . Egy 12 hónapos klinikai vizsgálatban a posztmenopauzás inaktív nők nagy dózisú testmozgással nagyobb csonttömeg-sűrűséggel rendelkeztek, mint a közepes dózisú testmozgással rendelkező nők. Ez a hatás csaknem egy évig maradt a tanulmány befejezése után . Az intenzív teherviselő gyakorlat terjesztheti a P1NP, a BAP, az OPG, a foszfát és a PTH szinteket .
a testmozgás a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese vonal vagy a hipotalamusz-hipofízis-gonád vonal reakcióciklusát hozza. Ezek a reakciók stimulálnak néhány hormon expressziót, amelyek elősegítik az MSC differenciálódását az oszteoblasztokkal szemben, beleértve a növekedési hormont, a PTH-t, a PGE2-t és a pajzsmirigyhormonokat . A csontképződésben fontos szerepet játszó szklerosztin az oszteociták által expresszált fehérje. Valójában a szklerosztin támogatja a csonttömeget azáltal, hogy megtiltja a Wnt/B-catenin utat. A Wnt egy jelátviteli út, amely szaporítja az osteoprogenitort és minimalizálja az érett osteoblastok apoptózisát. A testmozgás és az ezt követő mechanikai terhelés a csontszklerosztin szintézis csökkenéséhez vezet. Ezután az osteoblastos csontképződés fokozódik, az osteoclastos csontvesztés pedig csökken . Van néhány erős bizonyíték arra, hogy a testmozgás csökkentette a markerek mRNS-szintjét a csontreszorpcióból, mint a TRAP, a katepszin-K és a kalcitonin receptorok . Sőt, a testmozgásban való részvétel növelheti az osteogen markereket, mint például az OCL, a Runx2, az Osx, a BAP, a BMP2 és az 1 .típusú kollagén osteoblastokban. Kimutatták, hogy a BAP és az OCL, amelyek csontképződési markerek, fel vannak szabályozva, és a TRAP (tartarát-rezisztens savas foszfatáz), amely egy csontreszorpciós marker, egy 8 hetes edzéstervben csökken a nőknél .
kimutatták, hogy a testmozgás elősegíti a csontok egészségét a RANKL/RANK/OPG útvonal szabályozása révén is .
3.2. A testmozgás kedvező hatása a csontok egészségére RANKL/RANK / OPG szabályozás szerint
az 1. ábra bemutatja a testmozgás pozitív szerepének részleteit a csont átalakításában. Az oszteoblasztok és az oszteoklasztok felelősek a csontképződésért és a csontreszorpcióért. Tehát a testmozgás hatása ezekre a 2 sejttípusra segít megérteni a testmozgás, a csontmodellezés és a csontátalakítás közötti összefüggést . A testmozgás felelős az osteoclastogenezis és a csontok átalakulásának elnyomásáért, amelyet az osteoblastok, osteocyták és MSc-k által felszabadított OPG/RANKL út közvetít .
számos állatkísérlet vizsgálja a krónikus gyakorlatok hatását az útra. Egy CKD-ben szenvedő patkányokkal végzett vizsgálatban a RANKL és az osteocalcin expressziója nőtt az állóképességi futópad gyakorlása után . Egy másik tanulmány kimutatta a testmozgás hatását a glükokortikoid által kiváltott osteoporotikumra, amelyet patkányokon vizsgáltak. A tanulmány eredményei megerősítették, hogy a RANKL és a RANKL által kiváltott csontvesztést a rezgés és a futópad edzés gátolja . Azt javasolták, hogy a futópad és a rezgésstimulációs gyakorlat a RANKL expresszió csökkenéséhez és az OPG expresszió növekedéséhez vezet a glükokortikoid által kiváltott osteoporotikus patkányokban . Az OPG és a RANKL jelentősen emelkedett az 5 perces fizikai aktivitás hatására. Ebben a vizsgálatban, amelyet prednizolon által indukált osteoporotikus patkánysejteken végeztek, a futópadot és a vibrációs platformot használták a fizikai edzés példáiként. A futópados és rezgésstimulációs tréninggel kezelt csoport eredményei a RANKL későbbi csökkenését és az OPG szintek növekedését jelezték . Néhány korlátozott állatkísérlet az akut testmozgás jótékony hatásairól számolt be az útvonalon. Az akut tréning egér MC3T3-E1 oszteoblasztokkal végzett kísérletben csökkent RANKL-szinteket és emelkedett OPG-szinteket figyeltek meg . Egy patkányokon végzett krónikus testmozgásos vizsgálatban az OPG/RANKL Arány javulását mutatták ki a RANKL expresszió csökkenése miatt . Másrészt egy in vitro vizsgálat kimutatta, hogy a mechanikai törzs az OPG-szintek bőségéhez és az M-CSF-szintek csökkenéséhez vezethet a humán oszteoblasztok RANKL-szintjének változása nélkül . Rubin et al. azt javasolta, hogy a mechanikai terhelés a RANKL csökkenését okozhatja, ami a csontvesztés és az osteoclast proliferáció erős védelmét eredményezi .
számos korábbi tanulmány számolt be az akut gyakorlatok hatásáról a RANKL/RANK/OPG útvonalra. Scott és munkatársai. arról számoltak be, hogy az akut állóképességi testmozgás egészséges férfiaknál növeli a BAP és az OPG szintjét . A magas intenzív akut testmozgás azonnal javítja az OPG – t és a RANKL-t. Ez a tanulmány azt is kimutatta, hogy az 5 perces testmozgás növeli az IL-1A, az IL-1B, az IL-6 és a TNF-a és az 1 órás testmozgás visszahozta őket az alapszintre . Egy másik tanulmány eredményei arra utaltak, hogy az állóképességi futás csökkentette az sRANKL-t és növelte az OPG-koncentrációkat. Ezeknek az eredményeknek az intenzitása az út távolságától és időtartamától függ . A 80% VO2max és 40% VO2max intenzitású teljesítményidőszak után a szérum OPG-szintje csak nagy intenzitású edzés körülmények között nőtt idős nőknél . Mezil et al. által végzett klinikai vizsgálat alapján., az alacsony hatású, nagy intenzitású testmozgás növelné az OPG, a RANKL és az ALP szintjét a férfi egyetemi hallgatókban . A szerzők megjegyezték, hogy megfelelő testmozgás hiányában a RANKL/RANK/OPG útvonal hatása minimális lenne . A 60% – os vagy 80% – os VO2max intenzitású akut edzés nem tudta megváltoztatni a szérum RANKL és OPG szintjét, sem a RANKL/RANK/OPG mRNS expresszióját főiskolai nőknél .
az akut testmozgás mellett a krónikus gyakorlatok hasonló hatást gyakorolnak a RANKL/RANK/OPG útvonalra. Egy vizsgálat során a hosszú távú és intenzív krónikus testmozgás az OPG expressziójának szabályozását okozza a posztmenopauzás nőknél az ülő esetekhez képest . Egy cikk arról számolt be, hogy egy 10 hetes nagy hatású járási terv után jelentősen csökkentette a RANKL-szintet anélkül, hogy a középkorú férfiak OPG-szintje jelentősen megváltozott volna . Egyes megállapítások azt sugallták, hogy a RANKL és OPG szintek és kifejezéseik nem feltétlenül változnak a testmozgással. Például egy 32 hetes rezisztencia gyakorlat, amelyet súlyhordozó gyakorlat kísér, nem volt hatással a RANKL és OPG szintekre és azok arányára . Hasonlóképpen, az idősebb nőknél 8 hónapos rezisztencia vagy aerob testmozgás után nem figyeltek meg jelentős változásokat a RANKL és az OPG szintjében . Után 12 hetes kombinált gyakorlat, Kim et al. nem találtak szignifikáns változást a szérum OPG és RANKL koncentrációkban, sem a RANKL/RANK/OPG jelző mRNS expresszióban .
az állati és emberi felnőttkori vizsgálatok mellett számos olyan pálya létezik, amelyek gyermekeket és serdülőket tartalmaznak. Ezek a tanulmányok elsősorban az akut gyakorlatokra összpontosítottak. Ezen vizsgálatok egyikében értékelték a gyermekek pihenésére és plyometriás gyakorlataira adott osteokinek válaszait. Átlagosan 10 éves fiúkat és lányokat vontak be ebbe a vizsgálatba, és a RANKL és OPG mennyiségét megmérték edzés előtt és után (5 perc, 1 óra és 24 óra). Az edzés előtti elemzés során kiderült, hogy a fiúknál magasabb a RANKL szintje, ami a két nem közötti csontforgalom megkülönböztetését jelezte a növekedési idő alatt. A lányok a RANKL csökkenését mutatták a testmozgás révén, ez pedig tovább csökkent, amikor tovább folytatták a testmozgást 24 h. az OPG-t fokozza a testmozgás; ez a javulás magasabb a fiúknál, különösen az 5 perc és az 1 órás testmozgás során a lányok ellen, ami csak a 24 órás edzés szintjén jelezte a növekedést . A másik felmérés a fiatal nők csontjaira gyakorolt plyometrikus (nagy hatású) hatásokat mérte, az eredmények pedig a RANKL szintjének csökkenését fejezték ki 5 perces edzés után. A 24 órás edzés végéig alacsonyabb maradt, mint az alapszint (edzés előtti). Az OPG azonban nem változott jelentős mértékben . A vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a plyometrikus edzés egy szakasza növelheti mind az OPG-t, mind az ALP-t (alkalikus foszfatáz) fiúkban és fiatal férfiakban . Egy másik tanulmány a testmozgás csonttömeg-hatásait vizsgálta serdülő lányokra. A résztvevőket 4 csoportra osztották: nagy hatású testmozgás, közepes hatású testmozgás, hatás nélküli testmozgás és szabadidős testmozgás. Az eredmények nem mutatnak szignifikáns eltérést az OPG szintjében a csoportok között; az OPG enyhe csökkenést mutat, mivel csak egy nagy hatású csoportban növekszik. Ezenkívül a RANKL-szint az életkorral együtt nőtt, kivéve az ütközésmentes testmozgást (úszók), amely csökkentette a RANKL-t . A professzionális fiatal női oktatók összehasonlítása, akik heti 12-30 órát gyakorolnak, és a nem sportoló lányok, akik hetente kevesebb, mint 3 órát végeznek nem tervezett fizikai tevékenységet, azt mutatták, hogy a RANKL mindkét csoportban egyidejűleg növekszik az öregedéssel. Jelentős változást nem jelentettek bennük . Az 1. táblázat bemutatja a különféle gyakorlatok hatását vizsgáló tanulmányok jellemzőit a RANKL/RANK / OPG útvonalra.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
annak ellenére, hogy erős bizonyítékok vannak a mechanikai terheléseknek a RANKL/RANK/OPG jelzőrendszerre gyakorolt hatására, ismereteink még mindig korlátozottak arról, hogy ez az út hogyan járulhat hozzá az optimális csontegészséghez.
4. Következtetés
az általunk áttekintett különböző tanulmányok alapján antitézis eredmények jelentek meg. A legtöbb vizsgálatban a testmozgás és a fizikai tevékenységek elősegítik a csontok egészségét azáltal, hogy növelik az OPG-t és csökkentik a RANKL-szintet. Számos vizsgálat azonban arról számolt be, hogy a testmozgás után nem változott az OPG és a RANKL szintje. Érdekes módon a vizsgált kísérletek többségét nagy intenzitású testmozgással hajtották végre. E tanulmányok szerint a gyakorlat tényleges hatása a RANKL/RANK / OPG rendszerre további vizsgálatokat igényel. Függetlenül attól, hogy a gyakorlatok pozitív hatása a csontok egészségére és az általános jólétre tagadhatatlan.
összeférhetetlenség
a szerzők kijelentik, hogy a jelen kézirat közzétételét illetően nincs összeférhetetlenség.