Investigación de los efectos de la terapia infrarroja en los huesos después del entrenamiento de ejercicios en cinta rodante de alta intensidad

Resumen

El entrenamiento prolongado de ejercicios en cinta rodante de alta intensidad inhibe la formación ósea y promueve la reabsorción ósea en ratones, lo que resulta en una disminución de la masa ósea. Aquí, presentamos un protocolo para examinar los efectos de la terapia infrarroja en las alteraciones del metabolismo óseo inducidas por el ejercicio de alta intensidad. Se requieren más estudios mecanicistas para dilucidar las vías moleculares subyacentes.

Resumen

El tejido óseo es un órgano importante que soporta la carga del cuerpo humano. El ejercicio moderado mejora la masa ósea a través de la carga mecánica, mientras que el ejercicio de alta intensidad puede suprimirla. La terapia infrarroja mejora la circulación, reduce el dolor / inflamación y ayuda a la reparación de tejidos. Este artículo presenta un protocolo para dilucidar los efectos moduladores de la terapia infrarroja en los trastornos metabólicos esqueléticos inducidos por el ejercicio de alta intensidad y sus mecanismos moleculares. En este estudio, 24 ratones de 6 semanas de edad se dividieron aleatoriamente en grupos de control (CTR, N = 8), entrenamiento de ejercicios en cinta rodante de alta intensidad (HIT, N = 8) y terapia infrarroja después del ejercicio en cinta rodante de alta intensidad (IRT, N = 8). Los dos últimos grupos fueron entrenados durante 8 semanas. En la primera semana, los ratones se sometieron a un entrenamiento de aclimatación en cinta rodante. En la segunda semana, los ratones se ejercitaron a una velocidad de 24 m/min durante 50 min, que aumentó a razón de 1 m/min y 10 min cada semana hasta alcanzar los 28 m/min durante 80 min, con un gradiente de 5° durante 6 días. En la quinta semana, los ratones del grupo HIT fueron sometidos a una intervención de terapia infrarroja de cuerpo entero, con la temperatura controlada entre 42 °C y 45 °C. Todo el proceso de tratamiento duró ~ 40 min, 3 veces por semana. Los resultados mostraron que en el grupo HIT en comparación con los del grupo CTR, el volumen óseo / volumen total y el número trabecular disminuyeron significativamente, la separación trabecular aumentó significativamente, los genes relacionados con la osteogenia de Atf4, Runx2 y Ocn se regularon a la baja, y los genes relacionados con los osteoclastos de Ctsk y Mmp9 fueron regulados al alza. Los resultados de micro-CT de los ratones del grupo IRT no mostraron diferencias significativas, pero los genes relacionados con la osteogénesis Alp, Atf4, Runx2, Ocn y Osx se regularon al alza en el fémur. Además, el gen Ctsk relacionado con los osteoclastos se reguló a la baja. El ejercicio de alta intensidad a largo plazo en cinta rodante puede reducir la masa ósea. Si bien la terapia infrarroja no afecta la densidad mineral ósea, puede mejorar el metabolismo óseo.

Introducción

La osteoporosis (OP) es una de las enfermedades óseas metabólicas sistémicas más comunes, particularmente prevalente entre los ancianos, y representa un importante problema de salud mundial¹. La OP se caracteriza principalmente por una disminución de la densidad mineral ósea (DMO), la calidad ósea y la resistencia ósea, lo que aumenta el riesgo de fracturas óseas². La prevención y el tratamiento de la OP son cruciales para mejorar la calidad de vida humana, abarcando enfoques como la terapia farmacológica, la ingesta adecuada de calcio y vitamina D, la reducción del tabaquismo y el consu....

Protocolo

Este estudio recibió la aprobación ética del Comité de Ética de Animales de Laboratorio de la Universidad del Deporte de Shanghai (No. 102772023DW016) y cumplió con las regulaciones nacionales / institucionales de investigación con animales. Veinticuatro ratones machos C57BL/6 de 5 semanas de edad fueron alojados en una instalación para animales de grado SPF en la Universidad del Deporte de Shanghai. Los ratones se alojaron a 22 ± 2 °C, 40-70% de humedad con ciclos de luz/oscuridad de 12 h y se les proporcionó comida/agua ad libitum . Todos los materiales biológicos, incluidos los huesos, la sangre y las muestras tratadas con....

Resultados

Fatiga debido al entrenamiento prolongado de ejercicios en cinta rodante de alta intensidad
Establecimos un modelo de ejercicio de carrera de plataforma de alta intensidad a largo plazo para estudiar los cambios esqueléticos bajo el ejercicio y los efectos de la terapia infrarroja en los huesos (Figura 1A). Al final de la intervención, se observó a los ratones para detectar cambios en el peso corporal. En comparación con el peso corporal de los ratones en el grupo CTR, no.......

Discusión

De todas las enfermedades metabólicas óseas, la OP es la más común y un importante problema de salud pública mundial¹¹. La OP surge cuando las funciones osteoblásticas y osteoclásticas son disfuncionales, y su prevalencia es alta¹⁸. El ejercicio ha sido cada vez más enfatizado por médicos e investigadores como una estrategia potencial para la prevención y el tratamiento de la OP considerando su bajo costo y pocos efectos adversos y su gran .......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Instrumento de terapia de infrarrojo lejano	Tecnología médica Cofoe		Luego se aplicó radiación infrarroja como fuente de calor para calentar la sangre en la red capilar subcutánea. La temperatura de la terapia se controló entre 42 °C; C y 45 °; C, y todo el tratamiento duró aproximadamente 40 min, 3 veces por semana
Micro-CT	SCANCO Medical AG	VIVACT80	Se realizó una microtomografía computarizada para evaluar los parámetros del hueso trabecular en el fémur izquierdo, incluidos BV / TV, Tb.N, Tb.Th, Tb.Sp y grosor cortical (Ct.Th).
Cinta de correr para ratones	Instalaciones de aparatos biológicos de Anhui Zhenghua Co., Ltd		Cinta de correr de alta intensidad corriendo en ratones
Máquina de inclusión de parafina	Leica		La máquina de inclusión de parafina puede incrustar tejidos
cortadora de parafina	Leica		El micrótomo de parafina puede cortar tejidos
Kit de reactivos PrimeScript RT
SPSS
Tribromoetanol		Avertin
TRIzol	Biología precisa	AG21101/AG21102