Effects of aerobic and resistance training on bone and muscle remodeling in an ovariectomy-induced osteopenia murine model

dc.contributor.advisorPereira, Luciano José
dc.contributor.co-advisorAndrade, Eric Francelino de
dc.contributor.refereeOliveira Junior, Ivam Moreira de
dc.contributor.refereeBertolini, Natália Oliveira
dc.contributor.refereeSilva, Grazielle Caroline da
dc.contributor.refereeHallal, Pedro Rodrigues Curi
dc.creatorMachado, Pedro Gustavo
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1643011237289065
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2684-7739
dc.date.accessioned2026-04-27T18:06:48Z
dc.date.issued2026-03-19
dc.description.abstractEstrogen deficiency associated with ovarian senescence leads to an imbalance in bone remodeling, resulting in reduced bone mineral density, microarchitectural deterioration, and increased fracture risk. In this context, physical exercise has been widely investigated as a nonpharmacological strategy capable of modulating bone metabolism and the muscle–bone axis. The present study was structured into two complementary chapters, comprising a systematic review with meta-analysis and a preclinical experimental study. Chapter 2, entitled “Resistance training and bone mineral density in rodent models of menopause: review and meta-analysis”, aimed to synthesize and quantify the effects of resistance training on bone mineral density in ovariectomy-induced osteopenia models. The protocol was registered in PROSPERO and conducted in accordance with PRISMA guidelines. The meta-analysis, including nine studies, demonstrated a significant increase in bone mineral density compared to sedentary groups, with a standardized effect size of 3.02 (95% CI 1.81–4.24) for climbing protocols and 1.27 (95% CI 0.72–1.82) for jumping protocols. Chapter 2, entitled “Aerobic and resistance training in estrogen deficiency: a comparative study of bone remodeling and skeletal muscle adaptations”, investigated the effects of aerobic and resistance training in ovariectomized mice. Both exercise protocols significantly reduced osteoclast number and increased osteoblastic activity (p < 0.05), along with a marked reduction in the RANKL/OPG ratio (p < 0.001). However, resistance training elicited superior effects, including higher osteocyte density (p < 0.01), increased RUNX2 expression (p < 0.001), and greater muscle fiber cross-sectional area, accompanied by elevated IGF-1 and FNDC5 expression, indicating enhanced osteogenic stimulus and intensified muscle–bone crosstalk. Taken together, these findings demonstrate that physical exercise attenuates bone deterioration associated with estrogen deficiency, with resistance training emerging as a more effective strategy for promoting integrated bone and muscle health.
dc.description.areastematicasdaextensaoSaúde
dc.description.concentrationFisiologia e Metabolismo Animal
dc.description.odsODS 3: Saúde e bem-estar
dc.description.relatedResearchProjectFAPEMIG APQ-01552-21
dc.description.researchLineMetabolismo ósseo em modelo de roedores
dc.description.resumoA deficiência estrogênica associada à senescência ovariana promove desequilíbrio no remodelamento ósseo, resultando em perda de massa mineral, deterioração da microarquitetura e aumento do risco de fraturas. Nesse contexto, o exercício físico tem sido amplamente investigado como estratégia não farmacológica capaz de modular o metabolismo ósseo e o eixo músculo–osso. O presente estudo foi estruturado em dois capítulos complementares, contemplando uma revisão sistemática com metanálise e um estudo experimental pré-clínico. O Capítulo 2, intitulado “Resistance training and bone mineral density in rodent models of menopause: review and meta-analysis”, teve como objetivo sintetizar e quantificar os efeitos do treinamento resistido sobre a densidade mineral óssea em modelos de osteopenia induzida por ovariectomia. O protocolo foi registrado no PROSPERO e conduzido conforme as diretrizes PRISMA. A metanálise, composta por nove estudos, demonstrou aumento significativo da densidade mineral óssea em comparação aos grupos sedentários, com tamanho de efeito padronizado de 3,02 (IC95% 1,81–4,24) para protocolos de escalada e 1,27 (IC95% 0,72–1,82) para protocolos de salto. O Capítulo 3, intitulado “Aerobic and resistance training in estrogen deficiency: a comparative study of bone remodeling and skeletal muscle adaptations”, investigou os efeitos do treinamento aeróbio e resistido em camundongos ovariectomizados. Ambos os protocolos reduziram significativamente o número de osteoclastos e aumentaram a atividade osteoblástica (p < 0,05), além de diminuir a razão RANKL/OPG (p < 0,001). O treinamento resistido apresentou efeitos superiores, incluindo maior densidade de osteócitos (p < 0,01), maior expressão de RUNX2 (p < 0,001) e aumento da área de fibras musculares, acompanhado de elevação de IGF-1 e FNDC5, indicando maior estímulo osteogênico e intensificação do crosstalk músculo–osso. Em conjunto, os achados demonstram que o exercício físico atenua a deterioração óssea associada à deficiência estrogênica, com destaque para o treinamento resistido como estratégia mais eficaz na promoção integrada da saúde óssea e muscular
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.identifier.citationMACHADO, Pedro Gustavo. Effects of aerobic and resistance training on bone and muscle remodeling in an ovariectomy-induced osteopenia murine model. 2026. 104 p. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60706
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de pós-graduação em Ciências Veterinárias
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectDeficiência estrogênica
dc.subjectOvariectomia
dc.subjectOsteopenia
dc.subjectRemodelamento ósseo
dc.subjectDensidade mineral óssea
dc.subjectTreinamento resistido
dc.subjectTreinamento aeróbio
dc.subjectEstrogen deficiency
dc.subjectOvariectomy
dc.subjectBone remodeling
dc.subjectBone mineral density
dc.subjectResistance training
dc.subjectAerobic training
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleEffects of aerobic and resistance training on bone and muscle remodeling in an ovariectomy-induced osteopenia murine model
dc.title.alternativeEfeitos do treinamento aeróbico e de resistência na remodelação óssea e muscular em um modelo de osteopenia murina induzida por ovariectomia
dc.typetese

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