Étude des effets de la thérapie infrarouge sur les os après un entraînement intensif sur tapis roulant

Résumé

L’entraînement prolongé sur tapis roulant de haute intensité inhibe la formation osseuse et favorise la résorption osseuse chez la souris, ce qui entraîne une diminution de la masse osseuse. Ici, nous présentons un protocole pour examiner les effets de la thérapie infrarouge sur les altérations du métabolisme osseux induites par l’exercice de haute intensité. D’autres études mécanistes sont nécessaires pour élucider les voies moléculaires sous-jacentes.

Résumé

Le tissu osseux est un organe porteur important du corps humain. L’exercice modéré augmente la masse osseuse grâce à une charge mécanique, tandis que l’exercice de haute intensité peut la supprimer. La thérapie infrarouge améliore la circulation, réduit la douleur/l’inflammation et aide à la réparation des tissus. Cet article présente un protocole pour élucider les effets modulateurs de la thérapie infrarouge sur les troubles métaboliques squelettiques induits par l’exercice de haute intensité et leurs mécanismes moléculaires. Dans cette étude, 24 souris âgées de 6 semaines ont été divisées au hasard en groupes témoins (CTR, N = 8), entraînement sur tapis roulant à haute intensité (HIT, N = 8) et thérapie infrarouge après un exercice sur tapis roulant à haute intensité (IRT, N = 8). Les deux derniers groupes ont été entraînés pendant 8 semaines. Au cours de la première semaine, les souris ont subi un entraînement d’acclimatation sur tapis roulant. Au cours de la deuxième semaine, les souris se sont exercées à la vitesse de 24 m/min pendant 50 min, qui a augmenté à la vitesse de 1 m/min et 10 min chaque semaine jusqu’à ce qu’elle atteigne 28 m/min pendant 80 min, avec une pente de 5° pendant 6 jours. À la cinquième semaine, les souris du groupe HIT ont été soumises à une intervention de thérapie infrarouge du corps entier, avec une température contrôlée entre 42 °C et 45 °C. L’ensemble du processus de traitement a duré ~40 min, 3 fois par semaine. Les résultats ont montré que dans le groupe HIT par rapport à ceux du groupe CTR, le volume osseux/volume total et le nombre trabéculaire étaient significativement diminués, la séparation trabéculaire était significativement augmentée, les gènes liés à l’ostéogénie d’Atf4, Runx2 et Ocn étaient régulés à la baisse, et les gènes liés aux ostéoclastes de Ctsk et Mmp9 ont été réglementés à la hausse. Les résultats de la micro-tomodensitométrie des souris du groupe IRT n’ont montré aucune différence significative, mais les gènes liés à l’ostéogenèse Alp, Atf4, Runx2, Ocn et Osx ont été régulés à la hausse dans le fémur. De plus, le gène Ctsk , apparenté à l’ostéoclaste, a été régulé à la baisse. L’exercice à long terme sur tapis roulant de haute intensité peut réduire la masse osseuse. Bien que la thérapie infrarouge n’affecte pas la densité minérale osseuse, elle peut améliorer le métabolisme osseux.

Introduction

L’ostéoporose (OP) est l’une des maladies osseuses métaboliques systémiques les plus courantes, particulièrement répandue chez les personnes âgées, et représente un problème majeur de santé mondiale¹. L’OP se caractérise principalement par une diminution de la densité minérale osseuse (DMO), de la qualité des os et de la solidité des os, ce qui augmente le risque de fractures osseuses². La prévention et le traitement de la PO sont cruciaux pour améliorer la qualité de vie humaine, englobant des approches telles que la thérapie pharmacologique, un apport adéquat en calcium et en vitamine ....

Protocole

Cette étude a reçu l’approbation éthique du Comité d’éthique des animaux de laboratoire de l’Université du sport de Shanghai (n° 102772023DW016) et s’est conformée aux réglementations nationales/institutionnelles en matière de recherche sur les animaux. Vingt-quatre souris C57BL/6 mâles âgées de 5 semaines ont été hébergées dans une animalerie de qualité SPF à l’Université des sports de Shanghai. Les souris ont été logées à 22 ± 2 °C, à 40-70 % d’humidité avec des cycles lumière/obscurité de 12 heures et ont reçu de la nourriture et de l’eau à volonté . Toutes les matières biologiques, y compris les os, le sang et les échanti....

Résultats

Fatigue due à un entraînement prolongé sur tapis roulant de haute intensité
Nous avons établi un modèle d’exercice de course à haute intensité à long terme pour étudier les changements squelettiques sous l’exercice et les effets de la thérapie infrarouge sur les os (Figure 1A). À la fin de l’intervention, des souris ont été observées pour des changements de poids corporel. Par rapport au poids corporel des souris du groupe CTR, aucun changement significatif n’a été déterm.......

Discussion

De toutes les maladies osseuses métaboliques, l’OP est la plus courante et un problème majeur de santé publique mondiale¹¹. L’OP survient lorsque les fonctions ostéoblastiques et ostéoclastiques sont dysfonctionnelles et que sa prévalence est élevée¹⁸. L’exercice a été de plus en plus mis en avant par les médecins et les chercheurs comme une stratégie potentielle pour la prévention et le traitement de la PO, compte tenu de son faible coût e.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Instrument de thérapie par infrarouge lointain	; Technologie médicale Cofoe		Le rayonnement infrarouge a ensuite été appliqué comme source de chaleur pour réchauffer le sang dans le réseau capillaire sous-cutané. La température de traitement a été contrôlée entre 42 et 42 °C. C et 45 ° ; C, et l’ensemble du traitement a duré environ 40 min, 3 fois par semaine
Micro-CT	SCANCO Medical AG	VIVACT80	Une micro-tomodensitométrie a été réalisée pour évaluer les paramètres de l’os trabéculaire dans le fémur gauche, y compris BV/TV, Tb.N, Tb.Th, Tb.Sp et l’épaisseur corticale (Ct.Th).
Tapis roulant souris	Anhui Zhenghua Biological Apparatus Facilities Co., Ltd		Tapis roulant à haute intensité fonctionnant chez la souris
Machine d’enrobage de paraffine	Leica		La machine d’enrobage de paraffine peut incruster des tissus
Trancheuse à paraffine	Leica		Le microtome de paraffine peut trancher les tissus
Kit de réactifs PrimeScript RT  ;
SPSS  ;
Tribromoéthanol		Avertin
TRIzol  ;	Biologie précise	AG21101/AG21102