Difference in Articular Degeneration Depending on the Type of Sport.

Objective  To determine whether type-II collagen degradation is determined by the type of sport. Carboxy-terminal telepoptide of type-II collagen (CTX-II), a serum biomarker of collagen degradation, was measured in athletes who play different sports, and was compared with matched controls. Methods  The sample size consisted of 70 female participants aged between 18 and 25 years, 15 of whom were members of a soccer team, 10 of a futsal (a variant of association football played on a hard court) team, 10 of a handball team, 18 of a volleyball team, and 7 of a swimming team. A total of 9 age- and sex-matched individuals with sedentary lifestyles were included in the control group. 3-mL blood samples were collected from each participant, and they were analyzed using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results  A comparison of the CTX-II concentrations of the players of different sports with those of the control group resulted in the following p -values: volleyball ( p  = 0.21); soccer ( p  = 0.91); handball ( p  = 0.13); futsal ( p  = 0.02); and swimming ( p  = 0.0015). Therefore, in the investigated population, futsal represented the highest risk for type-II collagen degradation and, consequently, for articular cartilage degradation, whereas swimming was a protective factor for the articular cartilage. No statistically significant difference was found in the body mass index among the groups. Conclusion   Futsal players are exposed to greater articular degradation, while swimmers exhibited less cartilage degradation compared with the control group in the study population, suggesting that strengthening the periarticular muscles and aerobic exercise in low-load environments has a positive effect on the articular cartilage.

Introduction

The articular cartilage is a specialized avascular, aneural tissue that covers the bony parts of the diarthrodial joints. Its function is to facilitate smooth motion via its low frictional coefficient, in addition to absorbing shock and supporting load in several planes. 1 2

The preservation of the articular cartilage depends on maintaining the integrity of its molecular structure. 1 The main macromolecules that comprise cartilage are collagen and proteoglycans; during the course of life, the activity of the chondral cells is determined by several autocrine and non-autocrine factors that result in the maintenance or destruction of articular homeostasis. Osteoarthrosis is a common condition in the elderly, but it can also affect young people who are subjected to excessive articular loads. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

In adults, the activation of the articular function within the physiological limits of load and work frequency is crucial to maintain joint health; 3 4 5 6 9 13 therefore, joints working below the required levels are also at risk of degenerating. 10

Work frequency and articular overload are important factors in articular destruction, which is characterized by damage to cartilaginous tissue. 2 Indeed, excessive exposure to overload leads to early articular wear, 2 3 4 5 6 9 10 13 which is then perpetuated by an inflammatory cascade that affects all of the articular tissue. 16 Therefore, high-performance athletes subjected to excessive training loads over a short period of time are at a higher risk of developing articular damage; the knees, in particular, tend to be overexposed in most sports. As a function of the constant demand for maximal performance, early articular wear and functional disabilities might result in the end of an athletic career.

Most patients are diagnosed in the advanced stages of arthrosis, when a series of metabolic events has already occurred, and the process is likely past the point at which pharmacological and surgical interventions are truly effective. 18

The products of collagen matrix degradation might serve as useful markers of the severity and progression of arthrosis. Such products might be measured in the synovial fluid, blood or urine, and thus supply important information for the early diagnosis of arthrosis.

Regarding Articular Collagen

Collagen represents 50 to 60% of the dry weight of the cartilage. Its fibers form a dense network that gives shape to this tissue. The most important mechanical properties of collagen are resistance and resilience, which are transmitted to the cartilage. 1

Type-II collagen is specific to cartilage, and represents nearly 98% of the total collagen content in this tissue. 1

Type-II collagen is the largest macromolecule that composes the cartilage, and it consists of three identical polypeptide chains arranged in a triple helix. Each such chain is synthesized as a pro-chain that contains large pro-peptides at its ends, which are separated from the central part by telopeptides. During the maturation of type-II collagen molecules, proteases cleave the pro-peptides; thus, the mature structure consists of the central part of the triple helix and telopeptides.

When the articular components degrade, they are expelled from their source tissue and are measured most accurately in the articular fluid. However, when studying osteoarthritis, the measurement of biomarkers in the blood and urine is made using less aggressive methods that are still effective and precise. 1

The carboxy-terminal telopeptide of type-II collagen (CTX-II) is a biomarker of articular degradation. The use of CTX-II as a biomarker, in addition to its direct relationship with the radiological grade of disease, clinical scores and severity of cartilaginous lesions, is well established in the literature. 2 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Thus, the measurement of CTX-II appears to be an effective method to investigate the turnover of type-II collagen.

The present study aimed to detect the early degradation of articular type-II collagen by measuring CTX-II levels in the blood of athletes performing different sports and comparing them with those of a control group. We sought to establish whether sport participation is a risk factor for early articular degradation in our country, and which sport was the most harmful to articular type-II collagen in the investigated population.

Materials and Methods

The present study was performed at the Sports Trauma Group of the Department of Orthopedics and Traumatology of our institution. The study was approved by the institutional ethics committee (number 244/11), and signed informed consent was obtained from every participant.

The study population consisted only of females aged between 18 and 25 years, who were members of competitive sports teams, including soccer, futsal (a variant of association football played on a hard court), handball, volleyball and swimming, at Clube Atlético São José, which is a partner of the Sports Trauma Group of our institution. The participants had to have between 5 and 8 years of training in the sport, and none of the athletes participated in other sports.

Patients with articular pain undergoing treatment, history of articular orthopedic surgery or of untreated articular pain due to any cause were excluded from the study, and all individuals in this group were female.

A total of 9 individuals with sedentary lifestyles who met the inclusion criteria formed the control group. None of them had ever participated in sports in a competitive way.

A total of 70 female participants aged between 18 and 25 years were included: soccer ( n  = 15), futsal ( n  = 10), handball ( n  = 10), volleyball ( n  = 18) and swimming ( n  = 7); 9 individuals with sedentary lifestyles were included in the control group.

A total of 3 mL of blood was collected from each participant by simple venous puncture of the non-dominant upper limb using a vacuum collection kit, in which there is contact of the sample with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), which does not affect the result, and the body mass index (BMI) was calculated as the weight divided by the height squared of each person.

The blood was centrifuged, and the plasma was stored at - 80∘C until all of the blood samples were ready for analysis, in a total of 23 days, because the test was performed in the same day. The samples were analyzed to detect human CTX-II using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs; Hu CTX-II kit, Cusabio Biotech, Houston, TX, US). This test has 100% of specificity for human CTX-II without any cross-reactions, and a minimum level of detection of 0.2 ng/mL, which is informed by the manufacturer.

The results were compared using the Student t -test with a 95% confidence interval (95%CI), and values of p  < 0.05 were considered statistically significant.

Results

A total of 70 female participants aged between 18 and 25 years were included: soccer ( n  = 15), futsal ( n  = 10), handball ( n  = 10), volleyball ( n  = 18) and swimming ( n  = 7); 9 individuals with sedentary lifestyles were included in the control group.

The average age for the control group was of 22.6 years, the mean BMI was of 22.3, and the mean concentration of CTX-II was of 0.453 ng/mL ( Table 1 ).

Table 1

Control group

Participant	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
1	22	1.7	48	16.6	0.486
2	21	1.7	65	22.49	0.427
3	22	1.5	63	28	0.443
4	24	1.64	50	18.59	0.461
5	22	1.71	64	21.88	0.474
6	23	1.57	53	21.5	0.45
7	25	1.7	72	24.91	0.442
8	22	1.68	53	18.77	0.432
9	22	1.59	67	26.5	0.459

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

Among the 18 volleyball players, the average age was of 18.3 years, the mean BMI was of 22.33, and the mean CTX-II was of 0.429 ng/mL; this team trained 36 hours per week ( Table 2 ).

Table 2

Volleyball

Athlete	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
10	18	1.85	80	23.37	0.421
11	18	1.71	74	25.3	0.418
12	18	1.79	66.6	20.78	0.426
13	19	1.8	70	21.6	0.424
14	19	1.83	75	22.39	0.637
15	20	1.86	66	19.07	0.449
16	20	1.82	67.5	20.37	0.443
17	18	1.66	54	19.59	0.407
18	18	1.77	66	21.06	0.615
19	19	1.86	75	21.67	0.451
20	23	1.73	83	27.73	0.509
21	18	1.79	86	26.84	0.506
22	18	1.62	52	19.81	0.577
23	18	1.79	70	21.84	0.591
24	18	1.82	71	21.43	0.434
25	18	1.86	80	23.12	0.418
26	18	1.75	68	22.2	0.429
27	18	1.62	61	23.24	0.429

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

Among the 15 soccer players, the average age was of 22.36 years, the mean BMI was of 22.06, and the mean CTX-II was of 0.456 ng/mL; this team trained 15 hours per week ( Table 3 ).

Table 3

Soccer

Athlete	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
28	25	1.61	52	20.06	0.526
29	24	1.67	74	26.53	0.498
30	18	1.75	60	19.59	0.466
31	21	1.62	59	22.48	0.499
32	19	1.68	56	17.84	0.527
33	20	1.56	52	21.37	0.495
34	25	1.68	70	24.8	0.476
35	24	1.57	57	23.12	0.475
36	22	1.63	62	23.33	0.496
37	22	1.6	57	22.26	0.46
38	24	1.54	50	21.08	0.441
39	25	1.7	67	23.18	0.431
40	19	1.65	65	23.87	0.136
41	19	1.76	60	19.36	0.136
42	21	1.62	62	23.33	0.507

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

Among the futsal players, the average age was of 18.5 years, the mean BMI was of 22.21, and the mean CTX-II was of 0.542 ng/mL; this team trained 15 hours per week ( Table 4 ).

Table 4

Futsal

Athlete	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
43	18	1.65	59	21.67	0.512
44	18	1.73	59	19.71	0.475
45	18	1.55	45	18.73	0.552
46	18	1.6	60	23.44	0.643
47	19	1.7	68	23.53	0.473
48	18	1.59	60	23.73	0.591
49	20	1.67	65	23.31	0.771
50	19	1.58	52	20.83	0.522
51	19	1.62	64	24.39	0.445
52	18	1.49	50	22.71	0.431

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

Among the handball players, the average age was of 18.9 years, the mean BMI was of 22.88, and the mean CTX-II was of 0.416 ng/mL; this team trained 25 hours per week ( Table 5 ).

Table 5

Handball

Athlete	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
53	19	1.61	56	21.6	0.419
54	18	1.71	71	24.28	0.439
55	18	1.75	69	22.53	0.451
56	18	1.67	48	17.21	0.41
57	21	1.69	83	29.06	0.522
58	19	1.68	69	24.44	0.297
59	18	1.6	55	21.48	0.471
60	19	1.82	72	21.73	0.332
61	21	1.7	65	22.49	0.358
62	18	1.71	70	23.93	0.458

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

Among the swimmers, the average age was of 18.9 years, the mean BMI was of 20.71, and the mean CTX-II was of 0.373; this team trained 12 hours per week ( Table 6 ).

Table 6

Swimming

Athlete	Age (years)	Height (meters)	Weight (kilos)	BMI	CTX-II (ng/ml)
63	18	1.73	63	21.04	0.345
64	18	1.64	54	20.07	0.365
65	19	1.63	55	20.70	0.45
66	19	1.68	57	20.19	0.323
67	18	1.71	61	20.86	0.356
68	19	1.69	60	21	0.371
69	21	1.74	64	21.13	0.402

Abbreviations: CTX-II, carboxy-terminal telepeptide of type-II collagen; BMI, body mass index.

The following p -values were obtained by comparing the different sports to the control group using the Student t -test: volleyball, p  = 0.21 ( Fig. 1 ); soccer, p  = 0.91 ( Fig. 2 ); handball, p  = 0.13 ( Fig. 3 ); futsal , p  = 0.02 ( Fig. 4 ); and swimming, p  = 0.0015 ( Fig. 5 ).

Fig. 1

Comparison between the CTX-II concentration results of the control group and of the soccer players.

Fig. 2

Comparison between the CTX-II concentration results of the control group and of the handball players.

Fig. 3

Comparison between the CTX-II concentration results of the control group and of the volleyball players.

Fig. 4

Comparison between the CTX-II concentration results of the control group and of the futsal players.

Fig. 5

Comparison between the CTX-II concentration results of the control group and of the swimmers.

Thus, futsal represented the highest risk for type-II collagen degradation and consequently for articular cartilage degradation, whereas swimming was a protective factor for the articular cartilage in the investigated population.

Discussion

Currently, prevention is emphasized over treatment; thus, the early diagnosis of osteoarthrosis is of paramount importance. In the case of athletes, early diagnosis is even more important because their occupation depends directly on the health of their joints.

Because the first cleavage of articular type-II collagen catalyzed by collagenases releases the CTX-II epitope, which can be measured in the blood, urine and synovial fluid, it is a powerful tool for the early diagnosis of articular wear.

Type-II collagen is present in every synovial joint; however, the concentration of CTX-II is higher in patients with knee and hip arthrosis compared with the overall population. 27 CTX-II is a biomarker for cartilage destruction, and an increased level is a positive predictor for articular space reduction. 27 28

When we measured the concentration of CTX-II in athletes who play different sports, we sought to detect whether the risk of overload and early articular destruction would be higher for any particular sport. Although the sample size for each sport might appear small, these are closed teams subjected to the same training load and, in theory, to the same articular overload.

In our study population, the volleyball, handball and soccer players did not exhibit higher type-II collagen degradation, although they participated intensively in high-impact activities. Perhaps this finding is explained by the fact that the study population was very young, and, for these three modalities, either the terrain or the shoes are able to absorb the shock.

Type-II collagen degradation was highest among the futsal players, and was significantly different than that of the control group ( Fig. 4 ) using a 95%CI. This discrepancy was likely because this sport is played on a rigid floor, requires shoes that do not absorb shock, and has frequent shifts in direction overload on the joints, especially the knees (repeated pivot movements).

Another remarkable finding is that the swimming team had significantly lower CTX-II concentrations compared with the control group ( Fig. 5 ). In other words, swimming was a protective factor for the articular collagen in the investigated population. This finding is likely due to a combination of factors known to protect the joints, including aerobic exercise, low-impact activity and strengthening of the periarticular muscles. 17

Conclusion

Therefore, we conclude that, in the investigated population, professional futsal training is a risk factor for type-II collagen degradation and, thus, for articular cartilage degradation. In contrast, swimming is a protective factor for the joints in this same population, resulting in less articular collagen degradation.

Such data suggests that some sports can indeed lead to early articular degradation. Sports trauma physicians must consider this fact, and clinical protocols aimed at joint protection must be studied and applied.

However, the findings of the present study indicate that some sports may provide joint protection, suggesting an important tool to prevent joint erosion, and mixed training may be highly beneficial for professional teams.

Further studies on this subject must be performed with larger samples, and they should be aimed at controlling articular destruction using pharmacological and non-pharmacological means.

In addition, the use of biomarkers of joint destruction is an important tool for the early detection of joint overload. Those working in sports trauma need to diagnose joint lesions early to improve the lives of athletes.

Introdução

A cartilagem articular é um tecido aneural e avascular especializado, que cobre as partes ósseas das articulações diartrodiais. Sua função é facilitar o movimento suave por meio de seu coeficiente de baixa fricção, além de absorver choques e aguentar cargas de apoio em vários planos. 1 2

A preservação da cartilagem articular depende da manutenção da integridade de sua estrutura molecular. 1 As principais macromoléculas que compõem a cartilagem são colágeno e proteoglicanos; durante o curso da vida, a atividade das células condrais é determinada por vários fatores autócrinos e não autócrinos, que resultam na manutenção ou destruição da homeostase articular. A osteoartrose é uma condição comum em idosos, mas também pode afetar pessoas jovens que estão sujeitas a cargas articulares excessivas. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Em adultos, a ativação da função articular dentro dos limites fisiológicos de carga e frequência de trabalho é crucial para manter a saúde das articulações; 3 4 5 6 9 13 portanto, articulações trabalhando abaixo dos níveis exigidos também correm o risco de degenerar. 10

Frequência de trabalho e sobrecarga articular são fatores importantes na destruição articular, que é caracterizada por danos ao tecido cartilaginoso. 2 De fato, a exposição excessiva à sobrecarga leva ao desgaste articular precoce, 2 3 4 5 6 9 10 13 que é então perpetuado por uma cascata inflamatória que afeta todo o tecido articular. 16 Portanto, atletas de alto desempenho submetidos a cargas de treinamento excessivas durante um curto período de tempo correm maior risco de desenvolver dano articular; os joelhos, em particular, tendem a ser superexpostos na maioria dos esportes. Em função da demanda constante por desempenho máximo, o desgaste articular precoce e as deficiências funcionais podem resultar no fim de uma carreira atlética.

A maioria dos pacientes é diagnosticada nos estágios avançados da artrose, quando uma série de eventos metabólicos já ocorreu, e o processo provavelmente já passou do ponto em que as intervenções farmacológicas e cirúrgicas são realmente eficazes. 18

Os produtos da degradação da matriz de colágeno podem servir como marcadores úteis da gravidade e progressão da artrose. Tais produtos podem ser medidos no fluido sinovial, no sangue ou na urina, e, assim, fornecer informações importantes para o diagnóstico precoce da artrose.

Quanto ao Colágeno Articular

O colágeno representa 50 a 60% do peso seco da cartilagem. Suas fibras formam uma rede densa que dá forma a esse tecido. As propriedades mecânicas mais importantes do colágeno são a resistência e a resiliência, que são transmitidas para a cartilagem. 1

O colágeno tipo II é específico da cartilagem, e representa quase 98% do conteúdo total de colágeno nesse tecido. 1

O colágeno tipo II é a maior macromolécula da qual a cartilagem é composta, e consiste em três cadeias polipeptídicas idênticas dispostas em uma hélice tripla. Cada uma dessas cadeias é sintetizada como uma pró-cadeia que contém grandes pró-peptídeos nas suas extremidades, que são separados da parte central por telopeptídeos. Durante a maturação das moléculas de colágeno tipo II, as proteases clivam os pró-peptídeos; assim, a estrutura madura consiste na parte central da tripla hélice e telopeptídeos.

Quando os componentes articulares se degradam, são expelidos do tecido de origem e medidos com maior precisão no fluido articular. No entanto, ao estudar a osteoartrite, a medição de biomarcadores no sangue e na urina é feita por métodos menos agressivos e que ainda são eficazes e precisos. 1

O telopeptídeo carboxiterminal de colágeno do tipo II (CTX-II) é um biomarcador de degradação articular. O uso de CTX-II como biomarcador, além ser feito por conta de sua relação direta com o grau radiológico da doença, escores clínicos e gravidade das lesões cartilaginosas, também está bem estabelecido na literatura. 2 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Assim, a medida do CTX-II parece ser um método eficaz para investigar a renovação do colágeno tipo II.

Este estudo teve como objetivo detectar a degradação precoce do colágeno tipo II articular, medindo CTX-II no sangue de atletas do sexo feminino que praticam esportes diferentes, e que foram comparadas com um grupo de controle. Procuramos estabelecer se a participação esportiva é um fator de risco para a degradação articular precoce em nosso país, e qual esporte foi o mais prejudicial ao colágeno tipo II articular na população investigada.

Materiais e Métodos

Este estudo foi realizado no Grupo de Trauma Esportivo do departamento de ortopedia da nossa instituição. O estudo foi aprovado pelo comitê de ética institucional (número 244/11), sendo que todos os participantes assinaram termos de consentimento livre e esclarecido.

A população do estudo consistia apenas de mulheres entre 18 e 25 anos, integrantes de equipes esportivas competitivas, incluindo futebol, futsal, handebol, voleibol e natação, no Clube Atlético São José, parceiro do Grupo de Trauma Esportivo da nossa instituição. Todqs as participantes tinham que ter de 5 a 8 anos de treinamento no esporte, e nenhuma das atletas praticava outros esportes.

Pacientes com dor articular em tratamento, histórico de cirurgia ortopédica articular ou de dor articular não tratada devido a qualquer causa foram excluídas do estudo.

Um total de indivíduos sedentários, que preencheram os critérios de inclusão, formaram o grupo de controle. Nenhum deles havia praticado de esportes de maneira competitiva.

Um total de 70 mulheres com idade entre 18 e 25 anos foram incluídas, e separadas pelo tipo de esporte que praticavam: futebol ( n  = 15), futsal ( n  = 10), handebol ( n  = 10), voleibol ( n  = 18) e natação ( n  = 7); 9 indivíduos sedentários foram incluídos no grupo de controle.

Um total de 3 ml de sangue foi coletado de cada participante por punção venosa simples do membro superior não dominante, utilizando um kit de coleta a vácuo, no qual há contato da amostra com ácido etilenodiamino tetra-acético (AEDT), o que não afeta o resultado, e o índice de massa corporal (IMC) foi calculado pelo peso dividido pelo quadrado da altura de cada pessoa.

O sangue foi centrifugado, e o plasma foi armazenado a - 80∘C até que todas as amostras de sangue estivessem prontas para análise, por um total de até 23 dias, porque o teste foi realizado em um único dia. As amostras foram analisadas para detectar CTX-II humano utilizando ensaio imunossorvente ligado a enzima (teste do tipo ELISA, do inglês enzyme-linked immunosorbent assay ; kit Hu CTX-II, Cusabio Biotech, Houston, TX, EUA). Este teste tem 100% de especificidade para o CTX-II humano, sem qualquer reação cruzada, com um nível mínimo de detecção de 0,2 ng/ml, o que é informado pelo fabricante do kit .

Os resultados foram comparados pelo teste t de Student com intervalo de confiança de 95% (IC95%), no qual valores de p  < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos.

Resultados

Um total de 69 mulheres com idade entre 18 e 25 anos foram incluídas e divididas conforme o esporte que praticavam: futebol (n = 15), futsal (n = 10), handebol (n = 10), voleibol (n = 18) e natação (n = 7); 9 indivíduos sedentários foram incluídos no grupo de controle.

A idade média para o grupo de controle foi de 22,6 anos, a média do IMC foi de 22,3, e a média da concentração do CTX-II foi de 0,453 ng/mL ( Tabela 1 ).

Tabela 1

Grupo de controle

Participante	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
1	22	1,7	48	16,6	0,486
2	21	1,7	65	22,49	0,427
3	22	1,5	63	28	0,443
4	24	1,64	50	18,59	0,461
5	22	1,71	64	21,88	0,474
6	23	1,57	53	21,5	0,45
7	25	1,7	72	24,91	0,442
8	22	1,68	53	18,77	0,432
9	22	1,59	67	26,5	0,459

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Entre as 18 jogadoras de voleibol, a idade média foi de 18,3 anos, a média do IMC foi de 22,33, e a média do CTX-II foi de 0,429 ng/ml; essa equipe treinava 36 horas por semana ( Tabela 2 ).

Tabela 2

Voleibol

Atleta	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
10	18	1,85	80	23,37	0,421
11	18	1,71	74	25,3	0,418
12	18	1,79	66,6	20,78	0,426
13	19	1,8	70	21,6	0,424
14	19	1,83	75	22,39	0,637
15	20	1,86	66	19,07	0,449
16	20	1,82	67,5	20,37	0,443
17	18	1,66	54	19,59	0,407
18	18	1,77	66	21,06	0,615
19	19	1,86	75	21,67	0,451
20	23	1,73	83	27,73	0,509
21	18	1,79	86	26,84	0,506
22	18	1,62	52	19,81	0,577
23	18	1,79	70	21,84	0,591
24	18	1,82	71	21,43	0,434
25	18	1,86	80	23,12	0,418
26	18	1,75	68	22,2	0,429
27	18	1,62	61	23,24	0,429

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Entre as 15 jogadoras de futebol, a idade média foi de 22,36 anos, a média do IMC foi de 22,06, e a média do CTX-II foi de 0,456 ng/ml; essa equipe treinava 15 horas por semana ( Tabela 3 ).

Tabela 3

Futebol

Atleta	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
28	25	1,61	52	20,06	0,526
29	24	1,67	74	26,53	0,498
30	18	1,75	60	19,59	0,466
31	21	1,62	59	22,48	0,499
32	19	1,68	56	17,84	0,527
33	20	1,56	52	21,37	0,495
34	25	1,68	70	24,8	0,476
35	24	1,57	57	23,12	0,475
36	22	1,63	62	23,33	0,496
37	22	1,6	57	22,26	0,46
38	24	1,54	50	21,08	0,441
39	25	1,7	67	23,18	0,431
40	19	1,65	65	23,87	0,136
41	19	1,76	60	19,36	0,136
42	21	1,62	62	23,33	0,507

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Entre as jogadoras de futsal, a idade média foi de 18,5 anos, a média do IMC foi de 22,21, e a média do CTX-II foi de 0,542 ng/ml; essa equipe treinava 15 horas por semana ( Tabela 4 ).

Tabela 4

Futsal

Atleta	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
43	18	1,65	59	21,67	0,512
44	18	1,73	59	19,71	0,475
45	18	1,55	45	18,73	0,552
46	18	1,6	60	23,44	0,643
47	19	1,7	68	23,53	0,473
48	18	1,59	60	23,73	0,591
49	20	1,67	65	23,31	0,771
50	19	1,58	52	20,83	0,522
51	19	1,62	64	24,39	0,445
52	18	1,49	50	22,71	0,431

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Entre as jogadoras de handebol, a idade média foi de 18,9 anos, a média do IMC foi de 22,88, e a média do CTX-II foi de 0,416 ng/ml; essa equipe treinava 25 horas por semana ( Tabela 5 ).

Tabela 5

Handebol

Atleta	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
53	19	1,61	56	21,6	0,419
54	18	1,71	71	24,28	0,439
55	18	1,75	69	22,53	0,451
56	18	1,67	48	17,21	0,41
57	21	1,69	83	29,06	0,522
58	19	1,68	69	24,44	0,297
59	18	1,6	55	21,48	0,471
60	19	1,82	72	21,73	0,332
61	21	1,7	65	22,49	0,358
62	18	1,71	70	23,93	0,458

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Entre as nadadoras, a média de idade foi de 18,9 anos, a média do IMC foi de 20,71, e a média do CTX-II foi de 0,373 ng/ml; essa equipe treinava 12 horas por semana ( Tabela 6 ).

Tabela 6

Natação

Atleta	Idade (anos)	Altura (metros)	Peso (quilos)	IMC	CTX-II (ng/ml)
63	18	1,73	63	21,04	0,345
64	18	1,64	54	20,07	0,365
65	19	1,63	55	20,70	0,45
66	19	1,68	57	20,19	0,323
67	18	1,71	61	20,86	0,356
68	19	1,69	60	21	0,371
69	21	1,74	64	21,13	0,402

Abreviaturas: CTX-II, telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II; IMC, índice de massa corporal.

Os seguintes valores de p foram obtidos comparando as atletas dos diferentes esportes ao grupo de controle usando o teste t de Student: voleibol, p  = 0,21 ( Fig. 1 ); futebol, p  = 0,91 ( Fig. 2 ); handebol, p  = 0,13 ( Fig. 3 ); futsal, p  = 0,02 ( Fig. 4 ); e natação, p  = 0,0015 ( Fig. 5 ).

Fig. 1

Comparação dos resultados dos níveis de telopeptídeo carboxiterminal do colágeno tipo II (CTX-II) entre o grupo de controle e as jogadoras de futebol.

Fig. 2

Comparação dos resultados dos níveis de CTX-II entre o grupo de controle e as jogadoras de handebol.

Fig. 3

Comparação dos resultados dos níveis de CTX-II entre o grupo de controle e as jogadoras de voleibol.

Fig. 4

Comparação dos resultados dos níveis de CTX-II entre o grupo de controle e as jogadoras de futsal.

Fig. 5

Comparação dos resultados dos níveis de CTX-II entre o grupo de controle e as nadadoras.

Assim, o futsal representou o maior risco para a degradação do colágeno tipo II, e, consequentemente, para a degradação da cartilagem articular, enquanto a natação foi um fator de proteção para a cartilagem articular na população investigada.

Discussão

Atualmente, a prevenção é enfatizada ao longo do tratamento; assim, o diagnóstico precoce da osteoartrose é de suma importância. No caso dos atletas, o diagnóstico precoce é ainda mais importante, porque sua ocupação depende diretamente da saúde de suas articulações.

Como a primeira clivagem do colágeno tipo II articular catalisada pelas colagenases libera o epítopo CTX-II e este pode ser medido no sangue, na urina e no líquido sinovial, temos uma ferramenta poderosa para o diagnóstico precoce do desgaste articular.

O colágeno tipo II está presente em todas as articulações sinoviais; no entanto, a concentração de CTX-II é maior em pacientes com artrose do joelho e do quadril em comparação com a população geral. 27 O CTX-II é um biomarcador para a destruição da cartilagem, e um nível aumentado é um preditivo positivo para a redução do espaço articular. 27 28

Quando medimos o CTX-II em atletas de diferentes modalidades esportivas, procuramos detectar se o risco de sobrecarga e destruição articular precoce seria maior em qualquer esporte em particular. Embora o tamanho da amostra para cada modalidade possa parecer pequeno, trata-se de equipes fechadas, submetidas à mesma carga de treinamento e, em tese, à mesma sobrecarga articular.

Em nossa população de estudo, as jogadoras de voleibol, handebol e futebol não apresentaram maior degradação do colágeno tipo II, apesar de terem participado intensamente de atividades de alto impacto. Talvez esse resultado seja explicado pelo fato de a população do estudo ser muito jovem, e de, nessas três modalidades, o terreno ou os calçados conseguirem absorver o choque.

A degradação do colágeno tipo II foi maior entre as jogadoras de futsal, e foi significativamente diferente do grupo de controle (fig. 4) usando um IC95%. Essa discrepância era provável porque esse esporte é praticado em um piso rígido, usa sapatos que não absorvem o choque, e tem frequentes mudanças na sobrecarga de direção nas articulações, especialmente nos joelhos (movimentos de pivô repetidos).

Outro resultado notável é que a equipe de natação apresentou valores de CTX-II significativamente menores em comparação ao grupo de controle ( Fig. 5 ). Em outras palavras, a natação foi um fator de proteção para o colágeno articular na população investigada. Este resultado é provavelmente devido a uma combinação de fatores conhecidos por proteger as articulações, incluindo exercícios aeróbicos, atividade de baixo impacto e fortalecimento dos músculos periarticulares. 17

Conclusão

Portanto, concluímos que, na população investigada, o treinamento de futsal profissional é um fator de risco para a degradação do colágeno tipo II, e, portanto, de degradação da cartilagem articular. Em contraste, a natação é um fator de proteção para as articulações nessa mesma população, resultando em menor degradação articular do colágeno.

Tais dados sugerem que alguns esportes podem de fato levar à degradação articular precoce. Os médicos traumatologistas do esporte devem considerar este fato, e os protocolos clínicos voltados para a proteção articular devem ser estudados e aplicados.

No entanto, os resultados deste estudo apontam que alguns esportes podem fornecer proteção articular, sugerindo uma ferramenta importante para prevenir a erosão articular, e o treinamento misto pode ser altamente benéfico para equipes profissionais.

Mais estudos sobre este assunto devem ser realizados com amostras maiores, e devem ter como objetivo o controle da destruição articular utilizando meios farmacológicos e não farmacológicos.

Além disso, o uso de biomarcadores de destruição articular é uma ferramenta importante para a detecção precoce da sobrecarga articular. Aqueles que trabalham em traumas esportivos precisam diagnosticar as lesões articulares precocemente para melhorar a vida dos atletas.