Metabolický profil kosti u profesionálních sportovců (SportMarkers)

Genetika vysvětluje asi 70 % interindividuálních variací kostní minerální hustoty (BMD), ale udržování a získávání kostní hmoty nápadně závisí na faktorech prostředí, jako je strava, příjem vápníku (jak kvantitativní, tak kvalitativní) a fyzická aktivita (PA). . Mezi nimi biomechanická zátěž generovaná různými druhy PA představuje nejdůležitější fyziologický stimul schopný zvýšit kostní hmotu a hustotu.

Kost je metabolicky aktivní tkáň, která podléhá kontinuální remodelaci během spojení resorpce (provozované osteoklasty) a tvorby (provozované osteoblasty). Osteocyty, klidová forma osteoblastů, regulují aktivitu dalších dvou typů buněk a přímo reagují na zátěž. Za normálních podmínek jsou resorpce a tvorba nápadně spojeny, což zaručuje rovnováhu mezi odstraněním staré kostní matrice a uložením nové matrice. Tato rovnováha je závislá na několika hormonech a lokálních mediátorech (např. cytokinech, myokinech, adipokinech). Fyziologické (např. růst, stárnutí, PA) a patologické stavy (např. metabolická onemocnění, klid na lůžku, léky) vyvažují tuto rovnováhu směrem k jedné straně, a tudíž ovlivňují kostní hmotu. Například pokud jde o PA, je známo, že zátěžová aerobní aktivita má pozitivní účinky na BMD, a proto je považována za preventivní strategii proti postmenopauzálnímu úbytku kostní hmoty.

Na rozdíl od radiologického zobrazování, které poskytuje informace o zjištěných architektonických změnách, ke kterým došlo na konkrétním místě v kosti, poskytují biochemické a molekulární markery kostního obratu okamžitý obraz o metabolickém stavu kostních buněk a případně jejich okamžité reakci na podnět.

Kromě kostní reakce PA aktivuje několik endokrinních reakcí a zejména celý soubor reakcí potřebných pro řízení zásob energie a pro záchranu nejušlechtilejších funkcí (např. mozek, krb). Kost je tedy podrobena endokrinní regulaci spotřeby energie, ale jak bylo nedávno objeveno, jedná se o primární mechanosensor zátěže a sama se chová jako endokrinní orgán schopný signalizovat jiným tkáním a orgánům měnící se podmínky prostředí.

Ačkoli existuje několik molekulárních aspektů o účincích PA na kostní metabolismus a vzájemné propojení kosti a energie, stále existuje řada nevyřešených otázek. Studium různých fyziologických modelů (tj. sportovců z různých oborů) by mohlo umožnit identifikaci společných mechanismů regulujících reakci na PA a z druhé strany pochopit fyziologickou reakci na různé zátěže aplikované na svalově-kosterní aparát.

Obecným cílem této studie je zkoumat účinky různých druhů profesionální fyzické aktivity na kostní metabolismus a vztah mezi kostním metabolismem, energetickým metabolismem, hormonálním profilem a funkčností orgánů.

Primárním cílem je prohloubit znalosti o molekulárních mechanismech, kterými PA moduluje kostní metabolismus. Konkrétně bude tato studie hodnotit kostní účinky konkrétních druhů PA v průběhu času (v průběhu celé sezóny, po sobě jdoucích sezón, během různých fází sezóny), stejně jako přímé srovnání kostních účinků různých druhů PA a školení.

Sekundární cíle jsou:

• zasadit do kontextu modifikaci metabolismu kostních buněk v rámci celotělového homeostatického profilu. Hodnoceny budou zejména markery energetického metabolismu a zánětlivého stavu (hormon, myokiny, adipokiny, cytokiny, chemokiny).
• studie zaměřené na případovou kontrolu budou prováděny tak, že se jako málo aktivní kontrola zahrnou lidé patřící k technickému personálu spolupracujících týmů.

Toto je perspektivní monocentrická pilotní studie s různými komponenty:

• longitudinální perspektiva: opakovaná hodnocení v průběhu času
• case-control: srovnání mezi různými populacemi sportovců a technického personálu Na základě již plánovaných odběrů krve (jak nezávisle rozhodli lékaři týmu), a protože výzkumníci budou používat pouze odpadní materiál získaný z těchto vzorků, celkový implantát studie je pozorovací.