Времевата скала на свързаната със затлъстяването патогенеза на остеоартрит на коляното е по-бавна от системните метаболитни и функционални промени.

Диета с високо съдържание на мазнини и доброволно бягане с променено образуване на остеофити, минерална плътност на субхондралната кост на пищяла и относителен обем на костите на трабекула на пищяла преди диета или предизвикани от активността промени в увреждането на хрущяла.

Изследвани са диети с високо съдържание на мазнини и зависими от упражнения фенотипи с предимно остеоартрит, като се използват анализи на корелационна мрежа, за да се изследват връзките между системни фактори (т.е. метаболитни, възпалителни и биомеханични резултати) и локални структурни промени в коляното по време на ранен стадий на остеоартрит.

Системните и локални структурни резултати на коляното при индуцирани от диетата затлъстели мишки са по-силно свързани с циркадни модели на бягане, а не с дистанция на бягане.

Мрежите със заседнали и упражнения бяха почти напълно различни, което предполага, че биологичните връзки между системните и локалните променливи, свързани с остеоартрит, значително променят нивото на физическа активност.

Резюме

Заден план

Затлъстяването увеличава риска от артроза на коляното (ОА) чрез метаболитни, възпалителни и биомеханични фактори, но как тези системни и местни медиатори взаимодействат, за да стимулират патологията на ОА, не е добре разбрано. Тествахме ефекта от доброволното бягане след хронично затлъстяване, предизвикано от диета, върху хрущялната и костната патология на коляното при мишки. След това използвахме мрежов анализ, базиран на корелация, за да идентифицираме системни и местни фактори, свързани с фенотипите на ОА в ранен стадий сред различните диети и групи за упражнения.

Методи

Мъжки мишки C57BL/6J са хранени с определена контролна (10% kcal мазнина) или диета с високо съдържание на мазнини (HF) (60% kcal мазнини) на възраст от 6 до 37 седмици. На 25 седмици половината от мишките от всяка диетична група бяха настанени в клетки с работещи колела за останалата част от изследването. За оценка на промените в структурата на ставната тъкан и патологията на ОА са използвани хистология, микро компютърна томография и ядрено-магнитен резонанс. След това тези локални променливи бяха сравнени със системните метаболитни (телесна маса, телесни мазнини и глюкозен толеранс), възпалителни (серумни адипокини и възпалителни медиатори) и функционални (механична тактилна чувствителност и сила на захващане), използвайки мрежов анализ, базиран на корелация. Ефектите от диетата и упражненията бяха оценени чрез двупосочен дисперсионен анализ.

Резултати

Високочестотната диета увеличава размера на инфрапателарната мастна подложка и остеофитите на задната става, а движението на колелата променя основно субхондралната кортикална и трабекуларна кост. Нито HF диетата, нито физическите упражнения променят средните резултати от ОА на хрущяла на коляното в сравнение с контролните групи. Коефициентът на вариация обаче е ≥25% за много резултати и някои мишки и в двете диетични групи развиват умерен ОА (≥33% максимален резултат). Това се подкрепя с използване на базирани на корелация мрежови анализи за идентифициране на системни и локални фактори, свързани с фенотипите на ОА в ранен стадий. В кохортите, работещи с колела, високочестотната диета намалява размера на мрежата в сравнение с контролната диетична група, въпреки сходните разстояния на бягане, което предполага, че индуцираното от диетата затлъстяване намалява ефекта от упражненията върху системните и местните фактори, свързани с ОА. Всяка от 4-те групи диета и активност показва предимно уникални мрежи от локални и системни фактори, корелирани с ОА на коляното в ранен стадий.

Заключение

Въпреки минималните ефекти на ниво група от хронично затлъстяване, предизвикано от диета и доброволно бягане на колело върху патология на ОА на коляното в рамките на настоящата продължителност на теста, диетата и упражненията значително промениха връзките между системните и местните променливи, свързани с ОА на коляното в ранен стадий. Тези резултати предполагат, че могат да съществуват отделни фенотипи преди ОА преди развитието на заболяването.

Графично резюме

показва
  1. Изтегляне: Изтегляне на изображение с висока разделителна способност (148KB)
  2. Изтегляне: Изтеглете изображение в пълен размер

Предишен статия в бр Следващия статия в бр