Anaerobik egzersizin kemik morfogenetik protein 9 üzerine etkisi
The effect of anaerobic exercise on bone morphogenetic protein 9
Yazar: CANSU ÇOBAN
Danışman: DOÇ. DR. FARUK TURGAY ; DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE KUTLAY
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Sağlık Ana Bilim Dalı / Spor Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Spor = Sports
Dizin: Aerobik = Aerobic ; Egzersiz = Exercise ; Kemik morfojenik proteini 9 = Bone morphogenic protein 9 ; Kemik morfojenik proteinleri = Bone morphogenic proteins

Özet:
Anaerobik Egzersizin Kemik Morfogenetik Protein 9 Üzerine Etkisi
Kemik ve kıkırdağın rejenerasyonunda ve yapılanmasında Kemik morfogenetik protein (BMP) ailesinden olan BMP9,  büyük öneme sahiptir. Kemik ve kıkırdaktaki yenilenme ve yapılanma özelliği ile bilinen BMP9 özellikle anaerobik egzersize uyumda rol oynayabilir. Ancak bu etkilerde anaerobik egzersizin rolü henüz açık olarak ifade edilmemiştir. Akut ve kronik anaerobik egzersizin serum BMP9 düzeyleri üzerindeki etkileri ve onun anaerobik egzersiz adaptasyonlarındaki rolünün araştırılması, çalışmamızın amacını teşkil etmektedir. Çalışmaya 18-35 yaş aralığında olan 40 antrene (basketbol, voleybol ve hentbol gibi) anaerobik spor yapan erkek sporcu (20.7±2.5 yaş) ve 41 sedanter (22.3±3.5 yaş) katıldı. Katılımcılara, dayanıklılık performansını saptamak için YOYO aralıklı toparlanma testi (seviye 1) uygulandı. YOYO testi öncesi ve sonrası alınan venöz kan örneklerinden; serum BMP9, kemik yapım ve yıkım belirteçleri olarak; Tip 1 kolajen C terminal telopeptidi 1 (CTX1), kıkırdak oligomerik matriks proteini (COMP), alkalen fosfataz (ALP) ve kalsiyum (Ca) düzeyleri belirlendi. Sporcu ve kontrol grubunun egzersiz (YOYO IR-1 testi) sonrası serum BMP9 değerleri öncesine göre daha büyüktü (sırasıyla %16.3 ve %16.7, p>0.05). Ayrıca sporcu grubunun egzersiz öncesi (dinlenik) BMP9 değerleri (%17.1) ve akut egzersiz sonrası değerleri kontrol grubununkinden (% 16.7) daha büyüktü. Sporcuların egzersiz sonrası ALP, COMP ve CTX1 değerleri egzersiz öncesi değerlerinden daha büyüktü (p<0.001). Ayrıca sporcu grubunun test öncesi ve sonrası ALP değerleri kontrol grubundan anlamlı olarak daha büyüktü (sırasıyla p=0.011 ve p=0.013). Kontrol grubunun egzersiz sonrası Ca (p=0.033), ALP ve COMP (p<0.001) değerleri egzersiz öncesi değerlerine göre daha büyüktü. Bu çalışmada, sporcularda YOYO IR-1 değeri ile egzersiz öncesi ve sonrası COMP değerleri arasında anlamlı pozitif ilişki bulunmuştur. Yine sporcularda YOYO endurance düzeyi ile egzersiz sonrası CTX1 değeri arasında anlamlı negatif ilişki bulunmuştur (p<0,01). Sporcularda egzersiz öncesinde COMP ile CTX1 arasında (r=0.311, p=0.051) ve egzersiz sonrasında, BMP9 ile CTX1 arasında (r= 0.318 p= 0.046); kontrol grubunda ise; egzersiz sonrasında, BMP9 ile COMP arasında pozitif ilişkiler bulundu (r= 0.440 p=0.004). Bu bulgular akut ve kronik anaerobik egzersizin BMP9 aracılığıyla kemik ve kıkırdak metabolizmasını aktive ettiğini ve BMP9'un anaerobik antrenman adaptasyonlarında rol alabileceğini gösterir.
Anahtar Kelime: Kemik Morfogenetik Protein 9 (BMP9) ,Tip 1 Kolajen C Terminal Telopeptidi (CTX1), Kıkırdak Oligomerik Matriks Proteini (COMP), Alkalen Fosfataz (ALP), Kalsiyum (Ca), Anaerobik Egzersiz.

Abstract:
The Effect of Anaerobic Exercise on Bone Morphogenetic Protein 9
Bone Morphogenetic Protein 9 (BMP9) plays a key role in the bone and cartilage remodeling, hence is important in training adaptations, especially in anaerobic exercise. However, little is known about its role of anaerobic exercise. This study evaluated the role of BMP9 on the impact of acute and chronic anaerobic exercise on bone metabolism markers. Post prandial venous blood samples were collected pre- and post- acute YOYO intermittent recovery test (level 1) from and 41 sedentary volunteers (age: 22.3±3.5 years) and 40 trained male athletes (age: 20.7±2.5 years) all participate in anaerobic sports (like volleyball, basketball, and handball). Parameters evaluated were serum BMP9, a marker of bone formation and resorption; C-terminal telopeptide of type1 collagen (CTX1), alkaline phosphatase (ALP), calcium and cartilage oligomeric matrix protein (COMP) levels. Serum BMP9 values of the athlete and control groups after exercise (YOYO test) were higher than before (16.3% and 16.7%, respectively, p>0.05). In addition, pre-exercise (resting) BMP9 values (17.1%) and acute post-exercise values of the athlete group were higher than those of the control group (16.7%). The post-exercise ALP, COMP and CTX1 values of the athletes were higher than the pre-exercise values (p<0.001). The pre- and post-test ALP values of the athlete group were significantly higher than those of the control group (p=0.011 and p=0.013, respectively). Calcium (p=0.033), ALP and COMP (p<0.001) values after exercise were higher in the control group than before exercise. In addition, a significant positive correlation was found between YOYO IR-1 value and COMP values before and after exercise in athletes. A significant negative correlation was found between YOYO endurance level and CTX1 value after exercise in athletes (p<0.01). Between COMP and CTX1 before exercise (r=0.311, p=0.051) and between BMP9 and CTX1 after exercise (r= 0.318 p= 0.046) in athletes; In the control group, positive correlations were found between BMP9 and COMP after exercise (r= 0.440 p=0.004). These findings demonstrate that acute and chronic anaerobic exercise activates bone and cartilage metabolism through BMP9, suggesting that BMP9 may be involved in bone-related anaerobic training adaptations.
Keywords: Bone Morphogenetic Protein (BMP9), C-Terminal Telopeptide Of Type1 Collagen (CTX1), Cartilage Oligomeric Matrix Protein (COMP), Alkaline Phosphatase (ALP), Calcium (Ca), Anaerobic Exercise.