Rankl/RANK / OPG Pathway: un mecanism implicat în remodelarea osoasă indusă de exerciții fizice
Rezumat
oasele ca organ viu constau în aproximativ 70% minerale și 30% componente organice. Aproximativ 200 de milioane de oameni suferă de osteopenie și osteoporoză în întreaga lume. Există mai multe modalități de a proteja osul de factorii de risc endogeni și exogeni. Activitatea fizică planificată este un alt mod util pentru protejarea sănătății oaselor. S-a investigat că exercițiile aranjate ar regla eficient metabolismul osos. Până în prezent, o serie de sisteme au descoperit modul în care exercițiile fizice ar putea ajuta sănătatea oaselor. Studiile anterioare au raportat diferite mecanisme ale efectului exercițiului asupra sănătății osoase prin modularea remodelării osoase. Cu toate acestea, reglementarea căii RANKL/RANK/OPG în exercițiu și performanță fizică ca unul dintre cele mai importante sisteme de remodelare nu este considerată cuprinzătoare în dovezile anterioare. Prin urmare, scopul acestei revizuiri este de a clarifica influența exercițiilor asupra modelării și remodelării osoase, cu o concentrare asupra rolului său în reglarea căii RANKL/RANK/OPG.
1. Introducere
oasele ca organ viu constau din aproximativ 70% minerale și 30% material organic. Cristalele de calciu și fosfor, hidroxiapatita și unii ioni precum sodiu, fluor și magneziu sunt constituenți ai părții minerale. Partea organică conține în principal fibre de colagen și, într-o cantitate mai mică, glicoproteine și proteoglicani . Scheletul are mai multe roluri în organism, cum ar fi protejarea organelor interne, cadrul corpului și depozitarea în siguranță a unor minerale vitale, cum ar fi calciul. În contrast cu ceea ce pare, oasele sunt un țesut viu, care este în cifra de afaceri tot timpul . Aproximativ 200 de milioane de oameni suferă de osteopenie și osteoporoză în întreaga lume; aproximativ 1 din 3 femei și 1 din 5 Bărbați cu vârsta peste 50 de ani au unele forme de anomalii osoase . Din îmbătrânirea populației, s-a estimat că prevalența bolilor osoase va crește în viitorul apropiat. În Statele Unite ale Americii, se estimează că tulburările osoase ar crește de 2,4 ori la femei și de 3,1 ori la bărbați până în 2050 .
oasele au diferite tipuri de celule, inclusiv osteoclaste, osteoblaste, osteocite și celule de căptușeală osoasă . Osteoblastele provin din celule stem hematopoietice (HSCs, linia macrofage a celulelor stem hematopoietice), iar osteoclastele provin din celule stem mezenchimale (MSCs) prin unele etape, cum ar fi osteoprogenitorii și preosteoblastele . În mod fundamental, modelarea și remodelarea oaselor includ funcția osteoclastelor în îndepărtarea suprafeței osoase, iar osteoblastele funcționează pe precipitarea noii matrice în ele . Acest proces este responsabil pentru protejarea funcției scheletului și restabilirea fracturilor. Orice fel de defect în coordonarea turnover-ului osos ar duce la boli osoase, cum ar fi boala Paget, displazie fibroasă, osteoartrită, osteoporoză și fracturi de fragilitate .
osteoclastele sunt principalele celule responsabile de resorbția osoasă. Ele sunt poziționate pe suprafața oaselor și formează șanțuri prin funcția lor. Osteoclastele activate eliberează enzime proteolitice care distrug țesuturile conjunctive din oase. De asemenea, secretă niște acizi care rezolvă partea minerală a oaselor . Prin diferitele etape ale diferențierii osteoblastelor, nivelul unor biomarkeri, cunoscuți sub numele de markeri osteogeni, se modifică semnificativ. Printre acești markeri se pot numi osteocalcin (OCL), Runx2, fosfatază alcalină și osterix (Osx). Pe de altă parte, pentru modularea diferențierii monocite-osteoclaste, osteoblastele ar elibera osteoprotegerina (OPG) și activatorul receptorului ligandului NF-kB (RANKL), precum și factorul de stimulare a coloniilor macrofage (m-SCF) . RANKL/ RANK, Wnt / B-catenin și Jagged1 / Notch1 sunt 3 căi importante modulate de osteoblaste care afectează densitatea masei osoase prin reglarea funcțiilor osteoblastelor și osteoclastelor . În calea RANKL/RANK / OPG, RANKL se leagă de RANK ca receptor și duce în cele din urmă la maturizarea precursorului osteoclastelor. Osteoprotegerina este cunoscută ca un receptor de momeală pentru RANKL, care împiedică legarea RANKL-RANK și următoarele reacții .
există mai mulți factori de risc pentru sănătatea oaselor , cum ar fi îmbătrânirea, deficiența de estrogen , inflamația, bolile metabolice , dietele necorespunzătoare , disfuncția renală , efectele secundare ale unor medicamente precum glucocorticoizii și stresul oxidativ . Există diferite modalități de a proteja scheletul de boală și resorbție sau cel puțin de a întârzia apariția unor astfel de tulburări. De exemplu, activitatea fizică, dietele sănătoase și intervenția medicală pot ajuta la prevenirea pierderii osoase legate de vârstă sau a osteoporozei . Mai multe medicamente, cum ar fi inhibitorii resorbției osoase și stimulatorii de formare a oaselor, se află într-o linie de tratament postmenopauză . Acestea includ bifosfonați (de exemplu , alendronat), ranelat de stronțiu , denosumab (inhibitor RANKL) și PTH . O limitare a acestui tip de tratament este riscurile de complicații, cum ar fi febra sau durerile musculare . Având un regim adecvat, care este nutritiv-dens este una dintre strategiile majore în salvarea și augmentarea masei osoase. Vitamina D, calciu, fosfor, magneziu, zinc și cupru sunt câteva exemple de nutrienți necesari pentru sănătatea scheletului .
activitatea fizică planificată este un alt plan util pentru menținerea sănătății osoase optime. S-a sugerat că exercițiile planificate ar regla eficient metabolismul osos . Unele studii au raportat că exercițiile fizice pot amâna începutul osteoporozei prin îmbunătățirea masei osoase maxime în adolescență . Mecanismul exact prin care exercițiile fizice îmbunătățesc sănătatea oaselor nu este încă clar. Cu toate acestea, s-a acceptat că creșterea masei musculare și a stresului mecanic în oase are ca rezultat stimularea activităților osteoblastelor . Studiile anterioare au raportat diferite mecanisme care acoperă efectul exercițiului asupra sănătății osoase prin modularea remodelării osoase. Cu toate acestea, reglementarea RANKL/RANK/OPG pathway ca unul dintre cele mai importante sisteme de remodelare nu este considerată cuprinzătoare în rapoartele anterioare. Prin urmare, scopul acestei revizuiri a fost de a clarifica influența exercițiilor asupra modelării și remodelării osoase, cu o concentrare asupra rolului căii RANKL/RANK/OPG.
2. RANK/RANKL / OPG Pathway
sistemul RANKL/RANK/OPG este cunoscut pentru rolurile sale în maturizarea osteoclastelor, modelarea oaselor și remodelarea oaselor. Activatorul receptorului NF-kB (RANK), activatorul receptorului ligandului NF-kB (RANKL) și osteoprotegerina (OPG) sunt principalele componente ale acestui sistem de semnalizare. Interesant este că participarea la hemostaza osoasă nu este singurul efect al căii RANKL/RANK/OPG .
RANKL (cunoscut și sub numele de OPGL, ODF și TRANCE), ca proteină homotrimerică, este produs de osteoblaste și alte celule, cum ar fi celulele T activate . Tipul secretat de RANKL este rezultatul diviziunii proteolitice sau al îmbinării alternative pe forma membranei . Metaloproteazele matriciale (MMP3 sau 7) și ADAM (un domeniu de dezintegrare și metaloprotează) sunt responsabile pentru clivajul proteolitic RANKL . RANKL, care este o secreție de preosteoblaste, osteoblaste, osteocite și celule periostale , face RANK activat, care este exprimat de osteoclaste și precursorii săi . RANKL are sarcini pentru stimularea diferențierii preosteoclastelor , aderența osteoclastelor la țesutul osos și activarea lor ulterioară și menținerea acestora . Preosteoclastele se combină împreună și fac o celulă multinucleară care este afectată de RANKL nu este clar.
RANKL poate fi produs și de alte organe, cum ar fi timusul, ganglionii limfatici, plămânii și glandele mamare, precum și splina și măduva osoasă . RANKL ar putea fi eliberat din celulele epiteliale din lobulii glandelor mamare în timpul sarcinii. Pe baza unui studiu pe animale, RANKL ajută la hiperplazia acestor celule epiteliale, care este necesară pentru lactație și producția de lapte .
RANK este, de asemenea, un receptor transmembranar homotrimeric din familia TNF. Expresia sa primară este limitată la OPC-uri, celule dendritice și osteoclaste mature . RANK nu are activitate înnăscută de activare a protein kinazei, așa cum au alți receptori ai familiei TNF. Toate TRAFs 2, 5 și 6 se leagă de rang, dar numai TRAF 6 este necesar pentru sănătatea oaselor . În afară de celulele osoase, rangul ar fi exprimat de unele celule de carcinom, cum ar fi cancerul de sân sau cancerul de prostată și, de asemenea, exprimat în glanda mamară . Unul dintre rolurile rangului care a primit atenție este rolul său în proliferarea celulelor canceroase; acest lucru face ca RANK să fie interesant în terapia viitoare pentru cancer .
în plus față de osteoblaste, există o mulțime de celule care ar putea exprima osteoprotegerine, cum ar fi inima, ficatul, splina și rinichii. Un studiu recent a sugerat că celulele B sunt responsabile de 64% din expresia OPG a măduvei osoase . Ca o superfamilie TNF, OPG joacă un rol anti-osteoclastogeneză cu legarea la RANKL . OPG participă ca un receptor momeală pentru RANKL și inhibarea legării RANKL-RANK prin el. De fapt, mai mulți agenți care induc RANKL influențează reglarea OPG . Studii recente au arătat că creșterea nivelului de OPG plasmatic la femeile aflate în postmenopauză duce la întărirea masei osoase . Mai mult, într-un experiment realizat prin utilizarea șoarecilor, OPG sa dovedit a fi un protector al vaselor mari de la calcificare . Mai mult, OPG a fost sugerat ca un inhibitor al calcificării plăcii aterosclerotice .
3. Calea RANKL / RANK / OPG și metabolismul osos
înainte de descoperirea căii de semnalizare RANKL/RANK/OPG în anii 1990, s-a sugerat că unii agenți exprimați de osteoblaste sunt responsabili pentru activarea osteoclastelor. Dar a fost neașteptat că acești agenți au fost membri ai superfamiliei TNF și ar putea avea mai multe funcții decât rotația osoasă din organism . Evident, sarcina osteoblastelor este de a recruta osteoclaste pentru locurile de resorbție osoasă. De asemenea, osteoblastele ar putea regla resorbția osoasă prin secretarea OPG și RANKL. De fapt, RANKL încorporat din osteoclaste se leagă de receptorul său (RANK) de pe suprafața OCP și crește diferențierea osteoclastelor și osteoclastele mature. OPG se poate lega de RANKL și inhibă diferențierea osteoclastelor, ceea ce înseamnă reglarea în sus a raportului OPG/RANKL prevenind osteoclastogeneza . Similar cu alți receptori ai familiei TNF, RANK nu are nicio activitate protein kinază înnăscută pentru a regla calea de semnalizare. TRAF 6 este singurul TRAF esențial, dintre toate traf-urile, care se leagă de rang pentru reglarea OCP-urilor și a activităților osteoclastelor. Pentru a susține această afirmație, mai multe studii au raportat că o deficiență a TRAF 6 are ca rezultat dezvoltarea osteoporozei .
probabil determinantul concludent în resorbția osoasă este raportul RANKL/OPG. De cele mai multe ori, atât reglarea în sus a RANKL, cât și reglarea în jos a OPG duc la pierderea osoasă . Există mai mulți factori endogeni care afectează controlul sistemului RANKL/RANK/OPG, inclusiv unele citokine (TNF-a, IL-1, IL-6, IL-4, IL-11 și IL-17), hormoni (vitamina D, estrogen și glucocorticoizi) și factori de transcripție mezenchimală . OPG este reglementat nu numai de citokine, hormoni și factori de creștere, ci și de Wnt/B-catenină . Pentru Conversia precursorilor osteoclastelor în osteoclaste mature, c-Fos este necesar, care este un factor de transcripție activat pentru RANKL . sRANKL este forma solubilă a RANKL care apare în plasmă. Eliminarea RANKL și RANK în studiile la animale arată un efect major în inhibarea pierderii masei osoase și a osteoporozei . Pe baza observațiilor clinice, creșterea concentrațiilor de OPG în plasmă duce la creșterea densității masei osoase la femeile aflate în postmenopauză .
în atâtea tulburări scheletice și non-scheletice, modificările proteinelor RANKL și OPG și ARNm-ul lor sunt observabile . Îmbunătățirea producției de ROS (specii reactive de oxigen) prin funcția enzimelor NADPH oxidază controlează osteoclastogeneza prin reglarea expresiei RANKL . De asemenea, citokinele proinflamatorii care cresc în condiții inflamatorii duc la supraexprimarea RANKL de către celulele T care se corelează cu densitatea mai mică a masei osoase (BMD) . În unele afecțiuni patologice, cum ar fi osteoporoza postmenopauză sau artrita reumatoidă, care a influențat nivelul hormonilor și citokinelor, resorbția osoasă ar crește semnificativ. Aceste tipuri de boli ar crește remodelarea osoasă mai ales prin îmbunătățirea expresiei RANKL și m-CSF .
boala Paget juvenilă este diagnosticată prin osteopenie, fracturi, remodelare rapidă a oaselor țesute și dezvoltarea deformărilor osoase. În două cazuri de boală Paget, a fost raportată epuizarea OPG . Hiperfosfatazia idiopatică este, de asemenea, un medicament Osteopatic autosomal, iar modificările nivelului OPG au un rol vital în această boală. În acest sens, inactivarea OPG a fost observată în unele studii clinice . Calea de semnalizare a rangului este implicată într-o tumoare osoasă cu celule uriașe (GCTB), care este un cancer rar și dureros. Această cascadă duce la resorbție osoasă excesivă și metastaze la acești pacienți . În artrita reumatoidă, apariția inflamației are ca rezultat supraexprimarea în RANKL și, ulterior, slăbirea oaselor .
3.1. Exercitarea și sănătatea oaselor
exercițiul sau activitatea fizică planificată ar trebui să contribuie la menținerea sănătății optime și a greutății corporale sănătoase . Exercițiul fizic ar putea indica un „efect de întinerire” și, eventual, ar putea preveni tulburările scheletului legate de vârstă și resorbția osoasă . Exercițiul are mai multe avantaje în protejarea sănătății corpului, în special modelarea și remodelarea oaselor . Capacitatea oaselor de a se adapta cu forța mecanică și stresul a fost observată la sfârșitul secolului al 19-lea .
sarcina mecanică este unul dintre cei mai importanți agenți pentru creșterea densității masei osoase. Teoria Mecanostatului, care este menționată pentru prima dată de Frost, exprimă faptul că oasele au propriul lor sistem biologic înnăscut pentru a induce formarea osoasă, ca răspuns la forțele mecanice. Acest sistem include celule osoase, osteocite majore care sunt impresionate de tulpina mecanică, transmitându-l osteoclastelor și osteoblastelor și rezultând reglarea homeostaziei scheletului . S-a acceptat că forțele mecanice ajută la promovarea masei și forței osoase. Interesant, scheletul ar putea discrimina între forța internă și tulpina-condus . Osteoblastele, osteoclastele și alte celule osoase sunt influențate de diverși factori endogeni și exogeni, cum ar fi citokinele. Citokinele proinflamatorii și antiinflamatorii au roluri majore în modelarea și remodelarea scheletului . Studiile au arătat că tulburările articulare, cum ar fi artrita, ar putea face asimetria pro – și citokine antiinflamatorii, ducând la pierderea osoasă . Exercițiile fizice pot crește citokinele antiinflamatorii și pot determina îmbunătățirea citokinelor inflamatorii . De asemenea, sarcina mecanică ca exercițiu reglează sinteza colagenului în timpul formării osoase . Tensiunea musculară este transferată în oase și duce la provocarea proliferării osteoblastelor . În schimb, lacul de exercițiu, lipsa de greutate sau patul ar reduce activitatea osteoblastelor și ar crește funcția osteoclastelor .
exercițiul este clasificat în 6 clase: exerciții statice de purtare a greutății, cum ar fi picioare cu un singur picior, exerciții cu impact ridicat, cum ar fi alergarea sau dansul, exerciții cu impact redus, cum ar fi Tai Chi, exerciții cu impact ridicat, fără greutate, exerciții cu impact redus, cum ar fi înotul și exerciții combinate . Investigațiile au indicat că activitatea fizică regulată cu durată lungă și intensitate moderată ar reduce resorbția osoasă și ar crește masa osoasă atât la subiecții sănătoși, cât și la cei patologici . Sănătatea oaselor s-ar îmbunătăți prin exerciții de greutate și ajută densitatea osoasă în creștere, promovând sănătatea oaselor în îmbătrânire . Într-un studiu clinic de 12 luni, femeile inactive în postmenopauză cu doze mari de exerciții fizice au avut o densitate mai mare a masei osoase comparativ cu femeile cu exerciții fizice cu doză moderată. Acest efect a rămas timp de aproape un an după terminarea studiului . Exercitarea intensivă a greutății poate propaga nivelurile P1NP, BAP, OPG, fosfat și PTH .
exercițiul aduce un ciclu de reacții în linia hipotalamus-hipofiză-suprarenală sau linia hipotalamus-hipofiză-gonadă. Aceste reacții stimulează unele expresii hormonale care ajută la diferențierea MSC la osteoblaste, inclusiv hormonul de creștere, PTH, PGE2 și hormonii tiroidieni . Sclerostina, un rol major în formarea osoasă, este o proteină exprimată prin osteocite. De fapt, sclerostina susține masa osoasă prin interzicerea căii Wnt/B-catenină. Wnt este o cale de semnalizare care proliferează osteoprogenitorul și minimizează apoptoza osteoblastelor mature. Exercitarea și sarcina mecanică urmată conduc la reducerea sintezei sclerostinei osoase. După aceea, formarea osoasă osteoblastică crește și pierderea osoasă osteoclastică scade . Există unele dovezi puternice care au demonstrat scăderea nivelului de ARNm al markerilor din resorbția osoasă, cum ar fi receptorii TRAP, catepsină-K și calcitonină . Mai mult, participarea la exerciții fizice ar putea crește unii markeri osteogeni precum OCL, Runx2, Osx, BAP, BMP2 și colagen de tip 1 în osteoblaste . S-a demonstrat că BAP și OCL, care sunt markeri ai formării osoase, sunt reglați în sus și TRAP (fosfatază acidă rezistentă la tartrat), care este un marker de resorbție osoasă, este reglat în jos într-un plan de exerciții de 8 săptămâni la femei .
s-a demonstrat că exercițiile fizice promovează sănătatea oaselor și prin reglarea căii RANKL/RANK/OPG .
3.2. Efectele favorabile ale exercițiului asupra sănătății osoase prin Regulamentul RANKL/RANK / OPG
Figura 1 prezintă detaliile rolului pozitiv al exercițiului în remodelarea osoasă. Osteoblastele și osteoclastele sunt responsabile pentru formarea osoasă și, respectiv, resorbția osoasă. Deci, efectele exercițiului asupra acestor 2 tipuri de celule ar ajuta la înțelegerea asocierii dintre exercițiu, modelarea oaselor și remodelarea oaselor . Exercițiul este responsabil pentru suprimarea osteoclastogenezei și remodelării osoase, care este mediată prin calea OPG/RANKL eliberată de osteoblaste, osteocite și MSC-uri .
există mai multe studii pe animale care investighează efectul exercițiilor cronice asupra căii. Într-un studiu efectuat folosind șobolani cu CKD, expresia RANKL și osteocalcin a crescut după exercițiul de alergare de anduranță . Un alt studiu a demonstrat efectele exercițiului fizic asupra osteoporoticului indus de glucocorticoizi care a fost investigat la șobolani. Rezultatele acestui studiu au confirmat că pierderea osoasă indusă de RANKL și RANKL ar fi inhibată prin vibrații și antrenament de alergare . S-a sugerat că exercițiul de stimulare a benzii de alergare și a vibrațiilor duce la o scădere a expresiei RANKL și la o creștere a expresiei OPG la șobolanii osteoporotici induși de glucocorticoizi . OPG și RANKL au crescut semnificativ ca răspuns la activitatea fizică de 5 minute. În acest studiu, care a fost efectuat pe celule de șobolani osteoporotici induse de prednisolon, banda de alergare și platforma de vibrații au fost utilizate ca exemple de antrenament fizic. Rezultatele grupului tratat cu treadmill și antrenament de stimulare a vibrațiilor au indicat o scădere ulterioară a RANKL și o creștere a nivelurilor OPG . Unele studii limitate la animale au raportat efecte benefice ale exercițiilor fizice acute asupra căii. Nivelurile scăzute de RANKL și nivelurile crescute de OPG au fost observate într-un experiment care utilizează osteoblaste murine mc3t3-E1 cu antrenament acut . Într-un studiu de exerciții cronice care a fost efectuat la șobolani, a fost demonstrată o creștere a raportului OPG/RANKL din cauza scăderii expresiei RANKL . Pe de altă parte, un studiu in vitro a ilustrat faptul că tulpina mecanică ar putea duce la abundență în nivelurile OPG și la scăderea nivelurilor M-CSF fără modificări ale nivelurilor RANKL în osteoblastele umane . Rubin și colab. a sugerat că sarcina mecanică ar putea determina o reducere a RANKL, rezultând o protecție puternică a pierderii osoase și a proliferării osteoclastelor .
mai multe studii anterioare au raportat influența exercițiilor acute asupra căii RANKL/RANK/OPG. Scott și colab. a raportat că exercițiul de anduranță acută determină o creștere a nivelului de BAP și OPG la bărbații sănătoși . Exercițiul acut intens intens ar spori instantaneu OPG și RANKL. De asemenea, acest studiu a arătat că exercițiile fizice de 5 minute cresc IL-1a, IL-1b, IL-6 și TNF-a, iar exercițiile de 1 oră le-au readus la nivelurile de bază . Rezultatele unui alt studiu au sugerat că alergarea de anduranță a făcut o reducere a sRANKL și o creștere a concentrațiilor de OPG. Intensitatea acestor rezultate depinde de distanța și durata căii . După o perioadă de performanță cu 80% VO2max și 40% intensitate VO2max, nivelurile de OPG din ser au crescut doar în condiții de exerciții de intensitate ridicată la femeile în vârstă . Pe baza unui studiu clinic realizat de Mezil și colab., exercițiul cu impact redus de intensitate ridicată ar crește nivelurile OPG, RANKL și ALP la studenții universitari de sex masculin . Autorii au remarcat că, în absența unui exercițiu adecvat, efectele RANKL/RANK/OPG pathway ar fi minime . Exercițiul de antrenament acut cu 60% sau 80% intensitate VO2max nu a putut modifica nivelurile serice de RANKL și OPG și nici expresia RANKL/RANK/OPG mRNA la femeile din facultate .
în plus față de exercițiile acute, exercițiile cronice exercită efecte similare asupra căii RANKL/RANK/OPG. Într-o investigație, exercițiul cronic pe termen lung și intensiv determină reglarea expresiei OPG la femeile aflate în postmenopauză în comparație cu cea din cazurile sedentare . Un articol a raportat că, după un plan de mers pe jos de 10 săptămâni, a diminuat semnificativ nivelurile de RANKL fără modificări semnificative ale nivelurilor OPG la bărbații de vârstă mijlocie . Unele descoperiri au sugerat că nivelurile RANKL și OPG și expresiile lor nu se schimbă neapărat prin exerciții fizice. De exemplu, un exercițiu de rezistență de 32 de săptămâni însoțit de exerciții de greutate nu a avut niciun efect asupra nivelurilor RANKL și OPG și a raportului acestora . De asemenea, la femeile în vârstă, după 8 luni de exerciții de rezistență sau exerciții aerobice, nu s-au observat modificări semnificative ale nivelurilor RANKL și OPG . După 12 săptămâni de exerciții combinate, Kim și colab. nu s-au găsit modificări semnificative în concentrațiile serice de OPG și RANKL și nici în expresia ARNm de semnalizare RANKL/RANK/OPG .
împreună cu studiile pe animale și umane pentru adulți, există mai multe trasee care includ copii și adolescenți. Aceste studii s-au concentrat în principal pe exerciții acute. Într-unul dintre aceste studii, răspunsurile osteokinelor la odihnă și exerciții plyometrice la copii au evaluat. Băieții și fetele cu vârsta medie de 10 ani au fost incluși în acest studiu, iar cantitățile de RANKL și OPG au fost măsurate înainte și după exercițiu (5 minute, 1 oră și 24 de ore). În analiza pre-exercițiu, sa dovedit că băieții au niveluri mai ridicate de RANKL, ceea ce a indicat discriminarea în cifra de afaceri osoasă între cele două sexe prin timpul de creștere. Fetele au arătat o reducere a RANKL prin exercițiu și a continuat să reducă mai mult atunci când au continuat să-și exercite până la 24 h. OPG este îmbunătățită prin exercițiu; această îmbunătățire este mai mare la băieți în mod specific în 5 minute și 1 oră de exerciții împotriva fetelor, ceea ce a indicat creșterea numai la nivelul de 24 de ore de exercițiu . Celălalt sondaj a măsurat efectele exercițiului plyometric (impact ridicat) asupra oaselor la femelele tinere, iar rezultatele au exprimat o reducere a nivelurilor de RANKL după exerciții de 5 minute. A rămas mai mică decât nivelul de bază (pre-exercițiu) până la sfârșitul exercițiului de 24 de ore. Cu toate acestea, OPG nu s-a schimbat la niveluri semnificative . Constatarea unei investigații a demonstrat că o sesiune de exercițiu plyometric ar putea crește atât OPG, cât și ALP (fosfataza alcalină) la băieți și tineri . Un alt studiu a investigat impactul masei osoase a exercițiilor fizice asupra fetelor adolescente. Participanții au fost împărțiți în 4 grupe: exerciții cu impact mare, exerciții cu impact mediu, exerciții fără impact și activități fizice de agrement. Rezultatele nu reprezintă o variație semnificativă a nivelurilor de OPG între grupuri; avem o ușoară reducere a OPG prin creșterea doar într-un grup cu impact ridicat. De asemenea, nivelurile de RANKL au crescut odată cu vârsta, cu excepția exercițiilor fără impact (înotători), ceea ce a făcut o reducere a RANKL . Comparația dintre antrenorii profesioniști tineri care exercită 12-30 de ore pe săptămână și fetele nonathlete care fac activitate fizică neplanificată mai puțin de 3 ore într-o săptămână a arătat că RANKL crește simultan cu îmbătrânirea în ambele grupuri. Nu s-au raportat modificări semnificative la acestea . Tabelul 1 prezintă caracteristicile studiilor care investighează efectele diferitelor tipuri de exerciții asupra căii RANKL/RANK/OPG.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
în ciuda dovezilor puternice privind impactul sarcinilor mecanice asupra sistemului de semnalizare RANKL/RANK/OPG, cunoștințele noastre sunt încă limitate cu privire la modul în care această cale poate contribui la sănătatea optimă a oaselor.
4. Concluzie
pe baza diferitelor studii pe care le-am analizat, au apărut rezultate antiteze. În majoritatea studiilor, exercițiile fizice și activitățile fizice promovează sănătatea oaselor prin creșterea OPG și scăderea nivelului de RANKL. Cu toate acestea, există mai multe investigații care nu au raportat nicio modificare a nivelurilor OPG și RANKL după exercițiu. Interesant este că majoritatea experimentelor pe care le-am investigat au fost efectuate cu exerciții de intensitate ridicată. Conform acestor studii, efectul real al exercițiului asupra sistemului RANKL/RANK/OPG necesită mai multe investigații. Indiferent, impactul pozitiv al exercițiilor asupra sănătății osoase și a bunăstării generale este incontestabil.
conflicte de interese
autorii declară că nu există conflicte de interese în ceea ce privește publicarea prezentului manuscris.