A korrelációs hálózat elemzése megmutatja a hosszú távú, magas zsírtartalmú étrend és a testmozgás eltérő hatásait

Az elhízással kapcsolatos térd osteoarthritis patogenezisének ütemterve lassabb, mint a szisztémás metabolikus és funkcionális változások.

A magas zsírtartalmú étrend és az önkéntes kerékfutás megváltoztatta az osteophyták képződését, a subchondralis tibialis csont ásványi sűrűségét és a sípcsont relatív trabecularis csontmennyiségét az étrend vagy a tevékenység által kiváltott porckárosodás előtt.

„Pre-osteoarthritis” magas zsírtartalmú étrendet és testedzéstől függő fenotípusokat korrelációs hálózati elemzések segítségével tártak fel, hogy megvizsgálják a szisztémás tényezők (azaz az anyagcsere, a gyulladás és a biomechanikai kimenetel) és a térd helyi strukturális változásai közötti összefüggéseket a korai stádiumú osteoarthritis során.

A diéta okozta elhízott egerek szisztémás és lokális térdstrukturális eredményei szorosabban kapcsolódtak a cirkadiánnal kapcsolatos futási mintázatokhoz, mint a futótávolsághoz.

Az ülő és a testmozgás hálózatai szinte teljesen elkülönültek, ami arra utal, hogy a szisztémás és lokális osteoarthritishez kapcsolódó változók közötti biológiai kapcsolatok jelentősen megváltoztatják a fizikai aktivitás szintjét.

Absztrakt

Háttér

Az elhízás metabolikus, gyulladásos és biomechanikai tényezők révén növeli a térd osteoarthritis (OA) kockázatát, de hogy ezek a szisztémás és lokális mediátorok kölcsönhatásba lépnek-e az OA patológiájának kiváltásával, nem jól ismert. Teszteltük a krónikus étrend által kiváltott elhízás utáni önkéntes futóedzés hatását a térd OA-val kapcsolatos porcokra és a csont patológiájára egerekben. Ezután korreláció-alapú hálózati elemzéssel azonosítottuk a korai stádiumú térd OA fenotípusokkal kapcsolatos szisztémás és lokális tényezőket a különböző étrend- és testmozgási csoportok között.

Mód

A hím C57BL/6J egereket meghatározott kontroll (10% kcal zsír) vagy magas zsírtartalmú (HF) (60% kcal zsír) diétával táplálták 6 és 37 hét között. A 25. héten az egyes diétás csoportok egereinek felét futó kerekekkel ellátott ketrecekben helyezték el a vizsgálat hátralévő részében. Szövettan, mikro komputertomográfia és mágneses rezonancia képalkotás segítségével értékelték az ízületi szövetek szerkezetét és az OA patológiát. Ezeket a helyi változásokat ezután korreláción alapuló hálózati elemzéssel hasonlítottuk össze a szisztémás anyagcsere (testtömeg, testzsír és glükóz tolerancia), gyulladásos (szérum adipokinek és gyulladásos mediátorok) és funkcionális (mechanikus tapintási érzékenység és tapadáserősség) kimenetelekkel. Az étrend és a testmozgás hatásait kétirányú varianciaanalízissel értékeltük.

Eredmények

A HF-diéta megnövelte az infrapatelláris zsírpárna méretét és a hátsó ízületi osteophytákat, és a kerék futása elsősorban a subchondralis kérgi és a trabecularis csontot változtatta meg. Sem a HF-diéta, sem a testmozgás nem változtatta meg a térd porc átlagos OA-értékét a kontrollcsoportokhoz képest. A variációs koefficiens azonban sok eredmény esetében ≥25% volt, és mindkét egércsoportban egereknél mérsékelt OA alakult ki (≥33% maximális pontszám). Ez korreláció-alapú hálózati elemzésekkel támogatta a térd OA fenotípusaihoz kapcsolódó szisztémás és lokális tényezők azonosítását. Kerékfutó kohorszokban a HF-diéta a hasonló futótávolságok ellenére is csökkentette a hálózat méretét a kontroll étrendcsoporthoz képest, ami arra utal, hogy az étrend okozta elhízás csillapítja a testmozgás szisztémás és helyi OA-val kapcsolatos tényezőkre gyakorolt hatását. A négy étrend- és aktivitáscsoport mindegyike többnyire egyedülálló lokális és szisztémás tényezők hálózatait mutatta összefüggésben a korai stádiumú térd OA-val.

Következtetés

A krónikus étrend okozta elhízás és a térd OA patológiáján történő önkéntes futás minimális csoportszintű hatása ellenére a jelenlegi vizsgálati időtartam alatt az étrend és a testmozgás jelentősen megváltoztatta a térd OA korai stádiumában társuló szisztémás és helyi változók közötti kapcsolatokat. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a betegség kialakulása előtt különálló OA előtti fenotípusok létezhetnek.

Grafikai absztrakt

Letöltés: Nagy felbontású kép letöltése (148 KB)
Letöltés: Teljes méretű kép letöltése

Előző kiadott cikk Következő kiadott cikk