Profilo metabolico dell'osso negli atleti professionisti (SportMarkers)

La genetica spiega circa il 70% della varianza interindividuale della densità minerale ossea (BMD), ma il mantenimento e l'acquisizione della massa ossea dipendono in modo sorprendente da fattori ambientali come la dieta, l'assunzione di calcio (sia in termini quantitativi che qualitativi) e l'attività fisica (PA) . Tra questi, il carico biomeccanico generato da diversi tipi di PA rappresenta lo stimolo fisiologico più importante in grado di aumentare la massa e la densità ossea.

L'osso è un tessuto metabolicamente attivo che subisce un continuo rimodellamento durante l'accoppiamento di riassorbimento (operato dagli osteoclasti) e formazione (operato dagli osteoblasti). Gli osteociti, la forma quiescente degli osteoblasti, regolano l'attività degli altri due tipi cellulari e rispondono direttamente al carico. In condizioni normali, il riassorbimento e la formazione sono sorprendentemente accoppiati e questo garantisce un equilibrio tra la rimozione della vecchia matrice ossea e la deposizione di nuova matrice. Questo equilibrio dipende da diversi ormoni e mediatori locali (ad esempio, citochine, miochine, adipochine). Le condizioni fisiologiche (ad esempio, crescita, invecchiamento, PA) e patologiche (ad esempio, malattie metaboliche, riposo a letto, farmaci) sbilanciano questo equilibrio verso un lato e, quindi, influenzano la massa ossea. Per quanto riguarda la PA, ad esempio, è noto che l'attività aerobica sotto carico ha effetti positivi sulla densità minerale ossea e, quindi, è considerata una strategia preventiva contro la perdita ossea post-menopausale.

A differenza dell'imaging radiologico, che fornisce informazioni sui cambiamenti architettonici stabiliti avvenuti in un sito specifico nell'osso, i marcatori biochimici e molecolari del turnover osseo forniscono un quadro istantaneo dello stato metabolico delle cellule ossee e, possibilmente, della loro risposta immediata a uno stimolo.

Oltre alla risposta ossea, la PA attiva diverse risposte endocrine e in particolare tutto l'insieme delle risposte necessarie alla gestione delle riserve energetiche e al salvataggio delle funzioni più nobili (es. cervello, cuore). L'osso è quindi soggetto alla regolazione endocrina del consumo energetico ma, come recentemente scoperto, essendo esso il principale meccanosensore di carico, si comporta esso stesso come un organo endocrino in grado di segnalare ad altri tessuti e organi le mutevoli condizioni ambientali.

Nonostante diversi aspetti molecolari sugli effetti della PA sul metabolismo osseo e sul cross-talk energia-osso, esistono ancora una serie di questioni irrisolte. Lo studio di diversi modelli fisiologici (ad esempio atleti appartenenti a discipline diverse) potrebbe consentire l'identificazione di meccanismi comuni che regolano la risposta alla PA e, d'altra parte, comprendere la risposta fisiologica a diverse sollecitazioni applicate all'apparato muscolo-scheletrico.

Lo scopo generale di questo studio è quello di indagare gli effetti di diversi tipi di attività fisica professionale sul metabolismo osseo e la relazione tra metabolismo osseo, metabolismo energetico, profilo ormonale e funzionalità degli organi.

L'obiettivo primario è quello di approfondire la conoscenza dei meccanismi molecolari attraverso i quali la PA modula il metabolismo osseo. In particolare, questo studio valuterà gli effetti ossei di specifici tipi di PA, nel tempo (per un'intera stagione, per stagioni consecutive, durante diverse fasi di una stagione), nonché il confronto diretto degli effetti ossei di diversi tipi di PA e formazione.

Obiettivi secondari sono:

• contestualizzare la modifica del metabolismo delle cellule ossee all'interno del profilo omeostatico di tutto il corpo. In particolare, verranno valutati marcatori del metabolismo energetico e dello stato infiammatorio (ormoni, miochine, adipochine, citochine, chemochine).
• saranno condotti studi caso-controllo mirati includendo come controllo poco attivo le persone appartenenti allo staff tecnico dei gruppi cooperanti.

Questo è uno studio pilota prospettico monocentrico con diverse componenti:

• prospettiva longitudinale: valutazioni ripetute nel tempo
• caso-controllo: confronto tra diverse popolazioni di atleti e personale tecnico Basandosi su prelievi di sangue già pianificati (come deciso autonomamente dai medici del team), e poiché i ricercatori utilizzeranno solo materiale di scarto derivato da questi campioni, l'impianto complessivo dello studio è osservativo.