EFFECTS OF HIGH-IMPACT EXERCISE ON ARTICULATE CARTILAGE: ROLE OF
INLAMMATION AND METABOLIC RISK FACTORS
(LuRu blood analyses)


Main funder


Funds granted by main funder (€)

  • 12 000,00


Funding program


Project timetable

Project start date: 01/04/2020

Project end date: 28/02/2022


Summary

Nivelrikko on yleisin niveltauti sekä yksi merkittävimmistä kipua ja toimintakyvyttömyyttä aiheuttavista
tekijöistä maailmanlaajuisesti. Erityisesti polven nivelrikko on invalidisoiva sairaus, koska se rajoittaa
liikkumiskykyä merkittävästi. Vähentynyt inaktiivisuus puolestaan lisää muiden liitännäissairauksien, kuten
metabolisen oireyhtymän ja tyypin 2 diabeteksen riskiä. Polven tai lonkan nivelrikkoa esiintyy yli 400 000
suomalaisella. Nivelrikko voi hoitamattomana ja pitkälle edetessään johtaa polven tekonivelleikkaukseen,
joita Suomessa tehdään vuosittain yli 20 000. Polvinivelrikon hoitotavoitteet ovat kivun vähentäminen ja
toimintakyvyn parantaminen. Tärkein hoitomuoto näiden hoitotavoitteiden saavuttamiseksi on terapeuttinen
harjoittelu, sisältäen liikunnan. Maailmalla toteutetut aiemmat liikuntaharjoittelututkimukset ovat saaneet
laajan tiedeyhteisöjen sekä kliinikkojen huomion, ja viimeaikaiset mekanistiset tutkimukset ovat nostaneet
esiin uusia tutkimuskysymyksiä.

Perinteisesti polven nivelrikkopotilaille toteutetuissa tutkimuksissa on pääasiallisesti keskitytty kipuun,
toimintakykyyn ja elämänlaatuun. Sen sijaan liikunnan vaikutuksista itse rustoon, josta nivelrikon katsotaan
saavan alkunsa, ei ole juurikaan raportoitu kalliiden ja vaativien tutkimusmenetelmien takia. Aiemmin
Jyväskylän yliopistossa toteuttamamme LuRu (Liikuntaa luustolle ja rustolle, ISRCTN58314639)
liikuntainterventio, johon tämä nykyinen tutkimushakemus ohjautuu, oli ensimmäinen tutkimus jossa liikunnan vaikutuksia tarkasteltiin suoraan rustotasolla magneettikuvausmenetelmien avulla. Tutkimuksessa kerättiin myös verinäytteet kaikilta tutkittavilta myöhempää analysointia varten. Tällä nykyisellä hakemuksella haetaan rahoitusta nivelrikon tulehdusmarkkereiden selvittämiseksi LuRu tutkimuksesta. Rusto- ja tulehdusmarkkereiden yhdistäminen
samassa liikuntatutkimuksessa antaa uutta ennen julkaisematonta fysiologista ja vaikutusmekanismeihin
perustuvaa tietoa.

Kaikki tutkimusaineisto on kerätty, eli LuRu-liikuntainterventio on toteutettu ja verinäytteet on kerätty.
Ainoastaan verinäytteiden analysointi ja raportointi puuttuvat. Tutkimus on näin ollen myös erittäin
kustannustehokas, koska ei ole enää tarvetta ajallisesti pitkään ja kalliiseen aineistonkeruuvaiheeseen.

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, mitä vaikutuksia intensiivisellä luustolle suotuisalla vuoden kestäneellä
hyppelyharjoittelulla on polvinivelen rustoa hajottavien sytokiinin (kuten tuumorinekroositekijä alfan (TNF-) ja
interleukiini-1-betan (IL-1 )), adiponektiinin ja resistiinin pitoisuuksiin veressä. Kaikkien pitoisuus lisääntyy
tulehduksellisissa reumataudeissa (poislukien vastakkainen vaikutus adiponektiinissä), joista erityisesti
TNF-:n pitoisuuden nousu kuvaa synovian eli nivelnesteen tulehdusta, kun taas IL-6 :n pitoisuuden nousu
kuvaa enemmän rustovaurion tulehdusta. Analyysit tehdään aiemmin kerätyn LuRu
liikuntainterventiotutkimuksen verinäytteistä. Lisäksi selvitetään nivelrikon ja metabolisen oireyhtymän
riskitekijöiden välisiä yhteyksiä analysoimalla metabolomi, joka tarkoittaa solun metabolian eli
aineenvaihdunnan tuottamien molekyylien kokonaisuutta, näin anataen laajan kuvan kehossa tapahtuneista
muutoksista. Tutkimuksella halutaan selvittää miten 12 kuukautta kestäneeseen progressiiviseen
hyppelyharjoitteluohjelmaan (high-impact loading) osallistuminen vaikutti tulehdusmarkkereihin
vaihdevuosi-iän ohittaneilla naisilla, joilla on radiologisesti todettu alkava tai lievä polven nivelrikko.

Tutkimuksen nollahypoteesi (H0) on, että vuoden kestäneeseen progressiiviseen high-impact loading
harjoitusohjelmaan osallistuminen ei aiheuttanut ryhmien välisiä eroja seerumin sytokiinien (TNF-, resistiini,
adiponektiini ja IL-6 ) pitoisuuksiin. Tutkimuksen vastahypoteesi (H1) on että vuoden kestäneeseen high-
impact loading harjoitusohjelmaan osallistuminen vähensi harjoitusryhmän seerumin sytokiinipitoisuutta
(TNF-, resistiini, adiponektiini ja IL-6 ) verrattuna harjoittelemattomaan kontrolliryhmään. Metabolisissa riskitekijöissä
oletanaan olevan saman samanlaisia eroja tutkimusintervention alun ja lopun välillä. Lisäksi tuoreisiin
tutkimuksiin perustuen odotamme, että havaitsemme yhteyden tulehdusmarkkereiden, metabolisten
rikistekijöiden, ruston terveyden sekä nivelrikon aikaansaamien toiminanlisten rajoitusten välillä.

Päätulosmuuttujana käytettävät verinäytteistä saadut tulehdusta kuvaavat markkerit on saatu tutkimuksesta,
joka oli vuoden kestävä satunnaistettu kontrolloitu liikuntainterventio. Interventiossa lievää polven nivelrikkoa
sairastavat naiset satunnaistettiin harjoittelu- (n = 40) ja kontrolliryhmään (n = 40). Harjoitusryhmä harjoitteli
ohjatusti kolmesti viikossa asteittain kovenevan harjoitusohjelman mukaan. Kontrolliryhmään kuuluvat
jatkoivat tavanomaista elämäänsä.

Tutkimushankkeen ensimmäisessä julkaisussa tutkimuksen ensisijaisina mielenkiinnon kohteina olivat luun
mineraalimassa, jota mitattiin DXA:lla sekä polvinivelen rustojen biokemiallinen koostumus, jota mitattiin
relaksaatioaikaan perustuvalla magneettikuvausmenetelmällä. Lisäksi sekundäärimuuttujina olivat kliinisesti
merkittävät oireet sekä suorituskykyä kuvaavat muuttujat. Liikuntaintervention yksityiskohtaisempi protokolla
tuloksineen on julkaistu 2014 (Multanen et al. J Bone Miner Res. 2014;29(1):192-201).

Tämä hakemus on tehty, jotta nämä verianalyysit ja niiden raportointi olisi mahdollista toteuttaa.
Tutkimusmateriaali, eli 80 tutkittavan naisen verinäytteet on kerätty LuRu-liikuntaliikuntatutkimuksen yhteydessä vuosien 2008 –2011 aikana. Jyväskylän yliopiston laboratorion henkilökunta on tuolloin käsitellyt ja pakastanut (-81 °C) verinäytteet verinäytteet odottamaan analyysejä. LitT Johanna Ihalainen analysoi päävastuullisena nivelrikon
tulehdusmarkkereita verinäytteistä yhdessä professori Urho Kujalan kanssa, jolla on vuosikymmenien
kokemus bionäytteiden analysoinnista eri liikunta- ja terveystieteellisissä tutkimushankkeissa.


Principal Investigator


Other persons related to this project (JYU)

Contact person (yes/no): Yes

Contact person (yes/no): Yes


Primary responsible unit


Last updated on 2022-24-08 at 00:21