Luun metabolinen profiili ammattiurheilijoilla (SportMarkers)

Genetiikka selittää noin 70 % luun mineraalitiheyden (BMD) yksilöiden välisestä vaihtelusta, mutta luumassan säilyminen ja hankkiminen riippuvat silmiinpistävästi ympäristötekijöistä, kuten ruokavaliosta, kalsiumin saannista (sekä määrällisesti että laadullisesti) ja fyysisestä aktiivisuudesta (PA). . Näistä erilaisten PA:iden synnyttämä biomekaaninen kuormitus on tärkein fysiologinen ärsyke, joka pystyy lisäämään luumassaa ja -tiheyttä.

Luu on metabolisesti aktiivinen kudos, joka käy läpi jatkuvaa uudelleenmuotoilua resorption (osteoklastien operoima) ja muodostumisen (osteoblastien operoima) kytkeytymisen ajan. Osteosyytit, osteoblastien lepotilassa oleva muoto, säätelevät kahden muun solutyypin toimintaa ja reagoivat suoraan kuormitukseen. Normaaleissa olosuhteissa resorptio ja muodostuminen kytkeytyvät silmiinpistävästi ja tämä takaa tasapainon vanhan luumatriisin poiston ja uuden matriisin kerrostumisen välillä. Tämä tasapaino riippuu useista hormoneista ja paikallisista välittäjistä (esim. sytokiineista, myokiineista, adipokiineista). Fysiologiset (esim. kasvu, ikääntyminen, PA) ja patologiset tilat (esim. aineenvaihduntataudit, vuodelepo, lääkkeet) epätasapainottavat tätä tasapainoa toiselle puolelle ja vaikuttavat siten luumassaan. Esimerkiksi PA:n osalta tiedetään, että painoa kantavalla aerobisella aktiivisuudella on positiivisia vaikutuksia BMD:hen, ja siksi sitä pidetään ennaltaehkäisevänä strategiana postmenopausaalista luukatoa vastaan.

Toisin kuin radiologinen kuvantaminen, joka antaa tietoa tietyssä paikassa tapahtuneista arkkitehtonisista muutoksista luussa, luun vaihtuvuuden biokemialliset ja molekyyliset markkerit antavat välittömän kuvan luusolujen metabolisesta tilasta ja mahdollisesti niiden välittömästä vasteesta ärsykkeeseen.

Luisen vasteen lisäksi PA aktivoi useita umpieritysreaktioita ja erityisesti koko sarjan vasteita, joita tarvitaan energiavarastojen hallintaan ja jaloimpien toimintojen (esim. aivot, tulisija) säästämiseen. Näin ollen luu on energiankäytön endokriinisen säätelyn alainen, mutta kuten äskettäin havaittiin, se on kuormituksen ensisijainen mekanosensori, ja se toimii itse endokriinisenä elimenä, joka pystyy viestimään muille kudoksille ja elimille muuttuvista ympäristöolosuhteista.

Vaikka useita molekyylinäkökohtia PA:n vaikutuksista luun aineenvaihduntaan ja luuenergian ristiinpuhumiseen, useita ratkaisemattomia kysymyksiä on edelleen olemassa. Erilaisten fysiologisten mallien (eli eri lajeihin kuuluvien urheilijoiden) tutkiminen voisi mahdollistaa yhteisten PA:n vastetta säätelevien mekanismien tunnistamisen ja toisaalta ymmärtää fysiologista vastetta erilaisiin lihas-luurankoihin kohdistuviin rasituksiin.

Tämän tutkimuksen yleisenä tavoitteena on tutkia erilaisten ammatillisen fyysisen toiminnan vaikutuksia luun aineenvaihduntaan sekä luun aineenvaihdunnan, energia-aineenvaihdunnan, hormoniprofiilin ja elinten toiminnan välistä yhteyttä.

Ensisijainen tavoite on syventää tietoa molekyylimekanismeista, joilla PA moduloi luun aineenvaihduntaa. Erityisesti tässä tutkimuksessa arvioidaan tiettyjen PA-tyyppisten luuvaikutuksia ajan mittaan (kokonaisen kauden aikana, peräkkäisten kausien aikana, kauden eri vaiheissa) sekä erilaisten lihasten luuvaikutusten suora vertailu. PA ja koulutus.

Toissijaiset tavoitteet ovat:

• kontekstualisoida luusolujen aineenvaihdunnan muutos koko kehon homeostaattisessa profiilissa. Erityisesti arvioidaan energia-aineenvaihdunnan ja tulehdustilan markkereita (hormoni, myokiinit, adipokiinit, sytokiinit, kemokiinit).
• kohdennettuja tapauskontrollitutkimuksia tehdään ottamalla mukaan vähän aktiivisena kontrollina yhteistyöryhmien tekniseen henkilöstöön kuuluvat henkilöt.

Tämä on perspektiivinen yksikeskinen pilottitutkimus, jossa on eri komponentteja:

• pitkittäinen perspektiivi: toistuvat arvioinnit ajan mittaan
• tapauskontrolli: vertailu eri urheilijoiden ja teknisen henkilöstön populaatioiden välillä Perustuu jo suunniteltuihin verikokeisiin (kuten joukkueen lääkärit ovat itsenäisesti päättäneet), ja koska tutkijat käyttävät vain näistä näytteistä peräisin olevaa jätemateriaalia, tutkimuksen kokonaisimplantti on havainnollistava.