The role of exercise at improving bone health in young pediatric cancer survivors

Abstract

Resistance exercise of high impact loading has emerged as a potential non-pharmacological intervention to improve bone health. However, its impact on young pediatric cancer survivors is still not elucidated. The overall aim of the present International Doctoral Thesis is to assess the impact of resistance exercise of high impact loading and movement behaviors on bone health in young pediatric cancer survivors, exploring key factors influencing bone health. Firstly, this thesis aims to investigate whether previous exercise interventions were effective at improving bone health in children and adolescents with cancer during and after oncological treatment (Chapter 4). Furthermore, it seeks to evaluate the relationship between sedentary behaviors (SB), physical activity, lean mass and muscle function with bone health in young pediatric cancer survivors (Chapter 5-9). Lastly, it evaluates the efficacy of a 9-month online resistance exercise intervention of high impact loading on bone health in this population (Chapter 10). The results of this thesis indicate that prior exercise interventions were not appropriate and therefore, ineffective to illustrate any beneficial effect on bone health (Chapter 4). Lean mass is consistently the most important positive determinant of most bone parameters (Chapter 5), and attenuates to the null the negative association between television (TV) watching time and most bone parameters in peri/post-pubertal survivors (Chapter 6). Additionally, the predicted associations of moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) with higher areal bone mineral density (aBMD) are significant at most sites in pre-pubertal young pediatric cancer survivors (Chapter 7). Moreover, muscle strength deficits are prevalent in young pediatric cancer survivors and such deficits are associated with lower aBMD Z-score at all sites (Chapter 8). Over one-third of young pediatric cancer survivors present sarcopenia confirmed, and have significantly higher risk of low aBMD Z-score at total body, total hip and femoral neck, than those without sarcopenia (Chapter 9). Lastly, a 9-month online resistance exercise intervention of high impact loading does not increase femoral neck aBMD Z-score, yet it induces improvements at the bone health of the hip region in young pediatric cancer survivors (Chapter 10). Based on the findings of this International Doctoral Thesis, avoiding an abnormal body composition, unhealthy lifestyle, physical fitness deficits and doing resistance exercise intervention of high impact loading could be linked to improved bone health after pediatric cancer.

El ejercicio físico de fuerza y alto impacto ha surgido como una posible estrategia no farmacológica para mejorar la salud ósea. Sin embargo, aún no se ha demostrado si podría mejorar la salud ósea de jóvenes supervivientes de cáncer. El objetivo general de la presente Tesis Doctoral Internacional es evaluar el impacto del ejercicio físico de fuerza y alto impacto, y los comportamientos del movimiento en la salud ósea de jóvenes supervivientes cáncer, explorando factores clave que influyen en la salud ósea. En primer lugar, esta tesis tiene como objetivo evaluar si las intervenciones de ejercicio físico previas han sido efectivas para mejorar la salud ósea de niños y adolescentes con cáncer durante y después del tratamiento oncológico (Capítulo 4). Asimismo, evalúa la relación entre los comportamientos sedentarios, actividad física, masa magra y función muscular con la salud ósea en jóvenes supervivientes de cáncer (Capítulo 5-9). Por último, tiene como objetivo evaluar la eficacia del ejercicio físico de fuerza y alto impacto sobre la salud ósea en esta población (Capítulo 10). Los resultados de esta tesis indican que las intervenciones de ejercicio física previas no fueron apropiadas y por tanto, ineficaces para mostrar cualquier efecto beneficioso sobre la salud ósea (Capítulo 4). La masa magra es consistentemente el determinante positivo más importante de la mayoría de los parámetros óseos (Capítulo 5) y tiene un factor protectivo ante la asociación negativa entre el tiempo de televisión y la mayoría de los parámetros óseos en los supervivientes de cáncer peri/postpuberales (Capítulo 6). Además, las asociaciones de la actividad física moderada-vigorosa con densidad mineral ósea son significativamente positivas en la mayoría de las regiones en jóvenes supervivientes de cáncer prepuberales (Capítulo 7). Los déficits de fuerza muscular son prevalentes en jóvenes supervivientes de cáncer y dichos déficits se asocian con una baja densidad mineral ósea en todas las regiones (Capítulo 8). Más de uno de cada tres jóvenes supervivientes de cáncer presenta sarcopenia confirmada, teniendo así un riesgo significativamente mayor de tener una baja densidad mineral ósea en el cuerpo total, la cadera total y el cuello femoral, que aquellos sin sarcopenia (Capítulo 9). Por último, una intervención de ejercicio físico de fuerza y alto impacto en línea durante nueve meses de duración no es efectiva para aumentar la densidad mineral ósea del cuello del fémur, aunque se observan mejoras en la salud ósea de la región de la cadera en esta población (Capítulo 10). Basándose en los hallazgos de esta Tesis Doctoral Internacional, evitar una composición corporal anormal, estilos de vida no saludables, déficits de fuerza muscular y realizar ejercicio físico de fuerza y alto impacto podría estar relacionado con una mejor salud ósea después del cáncer pediátrico.