Resumen
Antecedentes
Las actividades físicas regulares tienen un efecto positivo en el sistema esquelético muscular, pero el ejercicio demasiado estrenivo puede ser diferente. Se ha demostrado la formación ósea suprimida de manera transitoria y una mayor resorción ósea después de la participación en una carrera de ultradistancia de 246 km.
Objetivo
El objetivo de este estudio fue analizar los efectos de la raza espartatlón en nuevos marcadores musculoesqueléticos.
Métodos
Se obtuvieron muestras de sangre venosa antes e inmediatamente después de la carrera de 19 participantes del espartatlón. De 9 corredores que estuvieron disponibles 3 días después de que se extrajera la sangre de inicio por tercera vez. Los niveles séricos de la miostatina, un inhibidor de la diferenciación miogénica y su oponente folistatina, así como la esclerostina y Dickkopf-1, ambos inhibidores de la vía de señalización Wnt, y se determinaron marcadores de recambio óseo.
Resultados
Los niveles séricos de la miostatina fueron significativamente más altos después de la carrera. La folistatina sérica solo mostró un aumento transitorio. Los niveles de esclerostina no difirieron significativamente antes y después de la carrera, mientras que los niveles de DickKOPF-1 disminuyeron significativamente. En el seguimiento se observó una disminución de los niveles de esclerostina y Dickkopf-1. Los niveles séricos de catepsina K no cambiaron.
Conclusión
El aumento de los niveles séricos de la miostatina parece reflejar los procesos catabólicos musculares inducidos por el ejercicio demasiado estrenuoso. Después del desacoplamiento a corto plazo de la participación de la rotación ósea en una carrera de ultradistancia, parece iniciar un efecto positivo a largo plazo sobre el hueso indicado por la inhibición de bajo nivel de la vía de señalización Wnt/β-catenina.
Introducción
Las actividades físicas regulares tienen efectos positivos en el sistema esquelético muscular. Se sabe durante mucho tiempo que el entrenamiento especialmente de fuerza aumenta la masa muscular y que la carga ósea cíclica es esencial para la homeostasis ósea. Los mecanismos reguladores son la activación de varias vías de señalización.
Tales factores endocrinos son miembros del factor de crecimiento transformador-ß (TGF-ß) superfamilia como la miostatina, que también se conoce como factor diferenciador de crecimiento-ß (GDF-8). Es un regulador negativo del crecimiento del músculo esquelético (1). Se ha informado un aumento en la expresión del gen de la miostatina en el desgaste muscular (2) y la administración de miostatina a ratones adultos induce una pérdida muscular profunda análoga a la observada en los síndromes de caquexia humana (3). Follistatin, otro miembro de la superfamilia TGF-ß, evita que la miostatina se una a su receptor, neutralizándola (neutralizándola (4). La esclerostina (producida principalmente por los osteocitos) y Dickkopf 1 (DKK-1; expresados dentro de los osteoblastos y los osteocitos) son antagonistas de la vía de ratón de ratón de tipo de ala (para la revisión del sitio de integración del virus (WNT), que es la vía clave para la activación de las osteoblastos (para la revisión del sitio de revisión (See (See (Seeing (Seeing (See ((¿(See See ((Wnt) (Wnt)5)). Cathepsin K es miembro de la familia Papain de Cisteína proteasas y se expresa principalmente por osteoclastos activados. Debido a su capacidad para degradar el colágeno tipo I, juega un papel importante en la resorción ósea (6).
Se sabe que las citocinas pro y antiinflamatorias, así como las mioquinas, cambian durante o después de la actividad física (7). Por ejemplo, el ejercicio de resistencia generalmente se caracteriza por una disminución en la expresión de la miostatina y varios estudios han demostrado que el ejercicio de resistencia induce una disminución de la expresión de ARNm de miostatina del músculo esquelético (8). El ejercicio demasiado estrenoso y prolongado puede ser diferente. Parece tener algunos efectos negativos, induciendo inflamación y desacoplamiento del recambio óseo (9). En todos los estudios que investigan a los participantes de la raza espartatlón, una carrera de pies de 246 km, se mostró una lesión inflamatoria aguda después de la carrera (10–12). Lo mismo se encontró para otras actividades físicas demasiado estrenas, un triatlón y la carrera de Ironman (13, 14).
Por lo tanto, por un lado, existen datos sobre el efecto positivo de la actividad física sobre la producción de varios factores endocrinos importantes para la homeostasis del metabolismo muscular y óseo; Por otro lado, existen datos de ejercicio demasiado estrenoso que conducen a una reacción de fase aguda, lesión tisular y un aumento en el recambio óseo. En trabajos anteriores demostramos que la participación en el espartatlón condujo a la rabdomiólisis asintomática (15) y suprimió transitoriamente la formación ósea y una mayor resorción ósea (9). Sin embargo, no sabemos mucho sobre el efecto de la participación en una carrera de pie ultradistance tan excesiva en marcadores musculoesqueléticos como la miostatina, la folistatina, la esclerostina, DKK1 y la catepsina K; El objetivo de este estudio fue analizar los niveles séricos de estas mioquinas y osteocinas en los participantes de Spartathlon.
Métodos
Población de estudio
Todos los participantes de la raza espartatlón fueron invitados a participar en este estudio. No se definieron criterios de inclusión o exclusión específicos para el estudio porque se supone que los candidatos de dicho evento deportivo son saludables. Hay requisitos previos muy estrictos para los participantes del espartatlón. Los atletas solo pueden comenzar si han logrado otra carrera de ultradistencia antes. La cantidad habitual de capacitación de los competidores abarca unos 100 km durante el invierno y más de 200 km durante el verano, hasta 7000 km por año. La carrera es una carrera de pie Ultramarathon de una distancia de 246 km que tiene lugar una vez al año. Los corredores comienzan en Atenas y tienen que llegar a Esparta dentro de un límite de tiempo de 36 horas. Parcialmente, el espartatlón corre sobre pistas ásperas y caminos fangosos, cruza viñedos y olivos, sube las laderas empinadas y, lo más desafiante de todo, lleva a los corredores el ascenso de 1,200 metros y el descenso del Monte Parthenio durante la noche. Las condiciones ambientales también son exigentes. Durante el día, las temperaturas están entre 27 y 34 ° C sin sombra y durante la noche caen a aproximadamente 10 ° C; Además, a menudo hace viento. Por lo tanto, no es sorprendente que el consumo de energía equivale a 20 000 kcal. Los participantes pueden consumir fluidos (generalmente entre 35 y 45 litros) y alimentos ricos en carbohidratos sin limitaciones ofrecidas en 75 puntos de control a lo largo de toda la distancia. El estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Harokopio, Atenas. Todos los corredores fueron informados sobre los procedimientos y propósitos del estudio y dieron su consentimiento por escrito antes de participar en el estudio.
Bioquímica
Las muestras de sangre venosa se extrajeron de una vena antecubital tres veces: el día anterior al inicio, dentro de los 15 minutos posteriores al final de la carrera, y tres días después del comienzo de la carrera. Las muestras uno y tres se recogieron en la mañana para eliminar las variaciones diurnas en los niveles séricos de las variables bioquímicas específicas de hueso. Por lo tanto, solo el tiempo de recolección de la muestra dos difería dependiendo de la hora del día en que el corredor individual completó la carrera.
El suero se separó de la sangre completa por centrifugación y luego se congeló inmediatamente y se almacenó a -70 grados hasta que se analizara. El uso de altas cantidades de muestras de hielo seco se mantuvo continuamente a -70 grados durante el envío a la Universidad de Medicina de Viena, donde se realizaron análisis bioquímicos. Todas las muestras se manejaron en una sola carrera por lotes. Se investigaron los siguientes marcadores musculoesqueléticos: miostatina (inmunoensayo competitivo colorimétrico, Immundiagnostik, Bensheim, Alemania, Límite de LOB en blanco: 0.370 ng/ml, (B0 + 1.645 SD); Coeficiente de la variación del fabricante Intrasay: <12%, coeficiente de coeficiente de intervalía del fabricante, según el fabricante, según los datos del fabricante, según los datos del fabricante, según el fabricante, según los datos del fabricante, según el fabricante, según el fabricante). Follistatin (Rango de sándwich colorimétrico, Sistemas de I + D, Minneapolis, EE. UU., MDD Rango 0.005–0.068 ng/ml; media de MDD 0.016 ng/ml; coeficiente de variación intraensay Límite de detección de sándwich colorimétrico, Biomedica, Viena, Austria; Biomedica, Viena, Austria; Límite de detección: 1.1 PMOL/L; Además, se estudiaron dos marcadores de rotación ósea: Propéptido N-terminal de procolágeno tipo 1 (P1NP; IDS-Isys Analizador automatizado multidisciplina, Inmunodiagnóstico Systems Ltd. Inglaterra, Límite de detección: 2 Ng/ml; Coeficiente Intra-Assay de variación: 2,6–3,0, coeficiente de variación entre variaciones intermedios: 4,3,3,3,3,3%) Telopéptido-C-Telopéptido reticulado de colágeno tipo I (ELISA, IDS-ISYS Analizador automatizado multidisciplina, Inmunodiagnóstico Ltd. Inglaterra Sandwich; Límite de detección: 0,033 ng/ml; coeficiente de variación intrainseyado: 2,1–4,9%, coeficiente inter-ensayo de variación de variación: 8,8,8,8%de asistencia de variación: 2,1–4,9%, coeficiente inter-ensayo de variación de variación: 8,8,8%de asistencia de variación:).
Análisis estadístico
Los datos se presentan como medianas y cuartiles. Los niveles séricos previos y posteriores a la carrera de los marcadores bioquímicos se compararon entre sí por la prueba de rango firmada de Wilcoxon. El análisis de varianza de Friedman bidireccional por rangos se utilizó para detectar diferencias potenciales en los parámetros séricos entre los tres puntos de tiempo de 9 corredores. Los niveles séricos de miostatina, folistatina, esclerostina y DKK-1 se dan en las parcelas de bigotes de caja. La significación estadística se estableció en valores p inferiores a 0.05. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando los paquetes de software GraphPad Prism 5 (Prism 5 Für Windows, Versión 5.00, 2007) y SPSS Statistics V21 (SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU., 2012).
Resultados
Setenta y dos participantes de 310 corredores iniciales lograron alcanzar la línea de meta en Esparta dentro del límite de tiempo. Diecinueve de ellos, 18 hombres y una mujer, se llevaron sangre el día antes de que comenzaran e inmediatamente después de la carrera. Algunos de los participantes de nuestro estudio dejaron Grecia antes de la última recolección de sangre. Por lo tanto, se tomaron muestras de sangre en los tres puntos de tiempo de nueve corredores (8 hombres, 1 mujer). La mediana de edad de los 19 corredores fue de 45 años (41; 48) y les tomó 34 hy 03 min (32 hy 29 min; 35 hy 03 min) para llegar a Esparta.
Todos los niveles séricos de los participantes de las mio y las osteocinas antes e inmediatamente después de la carrera se muestran en Tabla 1. Se detectó un aumento significativo para la miostatina, pero se observó un aumento aún mayor de la folistatina sérica. La comparación de los niveles séricos posteriores a la carrera de DKK-1 con valores previos a la carrera mostró una reducción pequeña pero significativa. P1NP se redujo mientras que CTX se incrementó después de la carrera.
Similar a todo el grupo de participantes, en el grupo de nueve corredores con tres muestras de sangre tomadas, los niveles séricos de miostatina y folistatina fueron más altos cuando llegaron a Esparta en comparación con antes de la carrera (Fig. 1). Durante el seguimiento, los niveles de miostatina permanecieron más o menos sin cambios. La folistatina sérica disminuyó nuevamente; No mostró un cambio significativo 3 días después del inicio de la carrera en comparación con el punto de tiempo del primer análisis bioquímico. Los gráficos de caja de la esclerostina sérica y DKK-1 para todas las mediciones de los nueve participantes también se administran en Fig. 1. A diferencia de todo el grupo de participantes del estudio, en el grupo de nueve corredores con tres muestras de sangre tomadas, los niveles séricos de DKK-1 de la raza pre y posterior no alcanzaron la significación estadística. Sin embargo, los valores de DKK1 tres días después de la carrera fueron significativamente más bajos que en los otros dos puntos de tiempo. Ambos inhibidores de la vía de señalización de Wnt disminuyeron significativamente de …
