Introducción

Las modalidades de la gimnasia artística, rítmica, de trampolín y tumbling son conocidas porque implican fuerza, resistencia, velocidad, agilidad, equilibrio, potencia y flexibilidad sumamente especializadas. Todas estas habilidades físicas juegan un papel en el éxito de la gimnasia competitiva1-3. El gran nivel de flexibilidad constituye el mayor discriminador de la gimnasia frente a otros deportes, especialmente por lo que se refiere a la gimnasia rítmica1,3-7. Además, el alto nivel de rendimiento físico en la gimnasia rítmica está influenciado por la asociación entre numerosas habilidades motoras y factores antropométricos5,6. Este deporte se caracteriza por movimientos técnicos rígidos como pivotes, equilibrio, saltos y elegancia5,8,11,12 y, en general, por rutinas competitivas que duran entre 60 y 90 s, que requieren emplear un grado considerable de flexibilidad y velocidad con un esfuerzo de alta intensidad y la manipulación hábil del aparato asociado5.

De hecho, los resultados en competiciones de gimnasia rítmica dependen de un gran número de componentes complejos, como los elementos técnicos, artísticos y estéticos, y rangos extremos de movimiento1, y algunos autores han sugerido que estos factores están influenciados por aspectos genéticos7,9,11-13.

El reconocimiento de factores genéticos y/o ambientales para identificar el talento precoz es especialmente importante en los deportes de especialización temprana en los que los deportistas hacen su aparición en los niveles competitivos más altos a una edad relativamente joven, como en la gimnasia rítmica2. Así, en las últimas décadas la relación entre el rendimiento deportivo de élite y la predisposición genética ha sido ampliamente explorada2,14-16. El análisis genético es útil para la identificación de talentos en la gimnasia rítmica, ya que podría identificar a los atletas más predispuestos a algunas características antropométricas y a la flexibilidad7,17. En particular, el rango de movimiento máximo en la gimnasia rítmica siempre ha sido el mayor criterio en las pruebas de selección e identificación de talentos1. De este modo, la identificación de polimorfismos relacionados con la flexibilidad puede contribuir a la selección de los deportistas de élite, facilitando el mecanismo utilizado para identificar a las niñas capacitadas en edades tempranas18 cuando, en general, sucede la selección de deportistas, que empieza alrededor de los 6 años2. Estudios anteriores han descrito polimorfismos dentro del gen COL5A1 asociados a la hipermovilidad articular generalizada11,19 y la posible influencia de las variantes del gen ACNT3 en la flexibilidad de los bailarines de ballet9. Sin embargo, hay pocos estudios sobre qué factores genéticos pueden influir en el rendimiento deportivo de la gimnasia rítmica, específicamente el efecto relacionado con la flexibilidad7. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue revisar la literatura actual e identificar sistemáticamente los polimorfismos comunes asociados a los genes correlacionados con la movilidad articular en gimnasia rítmica de élite para saber si la predisposición genética puede desempeñar un papel en la definición del fenotipo de flexibilidad en la gimnasia rítmica de alto nivel.

Método

Esta revisión sistemática siguió las recomendaciones de PRISMA Statement20. El protocolo para la revisión se registró en PROSPERO (International Prospective Register for Systematic Review, referencia CRD42017057333).

Búsqueda

La revisión sistemática se realizó originalmente el 29 de diciembre de 2017 y luego se actualizó el 2 de mayo de 2018 en las siguientes bases de datos: Medline, Embase, Lilacs (base de datos de literatura de ciencias de la salud de América Latina y el Caribe), SciELO (Scientific Electronic Library Online), SPORTDiscus, Web of Science, Scopus y el Registro Cochrane de Ensayos Controlados (CENTRAL). Además, se consultó literatura gris (referencias de los manuscritos incluidos, tesis y resúmenes). La estrategia fue específica en cada una de las bases de datos electrónicas, compuesta por los objetivos: población, exposiciones y resultados. La estrategia de búsqueda se formuló con las siguientes palabras clave, insertadas de forma aislada y combinada: atletas, mujeres (población), genotipos, gen, polimorfismos, heredabilidad (exposiciones), flexibilidad, movilidad articular, rango de movimiento (resultado). No hubo restricciones de idioma ni períodos específicos de publicación.

Criterios de inclusión y exclusión

Participantes/población

Los participantes elegibles incluidos en los estudios fueron solo deportistas de gimnasia rítmica femenina, independientemente de sus niveles competitivos, de la duración de la experiencia, de la edad o del tamaño de la muestra. En lo sucesivo se excluyeron los estudios con deportistas involucrados en otros tipos de gimnasia, como la gimnasia artística, aeróbica, acrobática o actividades artísticas, como bailarinas de ballet o similares. Además, también fueron excluidos los estudios con participantes que tenían enfermedades, lesiones o estaban en rehabilitación.

Marco

En esta revisión se incluyeron estudios relacionados con cualquier tipo de gen de polimorfismo que afecte la movilidad articular, asociada al rendimiento, en la gimnasia rítmica. Se excluyeron de la síntesis cualitativa los estudios con polimorfismos que implican otras capacidades motoras, como la fuerza, la velocidad o el equilibrio, pero no la flexibilidad.

Resultado

No formaron parte de los requisitos de inclusión de este estudio la definición de los test o la asociación para comparar la amplitud del movimiento con el gen, o la forma de extracción del ADN genético.

Diseño del estudio

Se revisaron estudios experimentales cuantitativos, como estudios transversales o longitudinales, y estudios de casos y control. Los grupos de control no fueron necesarios, ya que la población solo estaba formada por deportistas de gimnasia rítmica, y se requería evaluar el rendimiento de la flexibilidad, mediante test o asociación física, relacionada con la estructura genética.

Selección de estudios

Para ser incluidos en el presente estudio, dos autores (CRS, LFS) evaluaron los resultados de la búsqueda de estudios potencialmente elegibles. Si los títulos y resúmenes sugerían que un estudio era potencialmente apto para ser incluido, se obtenía una copia del texto completo del manuscrito. Las discrepancias entre los dos autores respecto a la elegibilidad de un estudio se resolvieron mediante discusión o, si era necesario, por un tercer autor (CCS). El objetivo fue identificar las investigaciones que manifestaban si existían polimorfismos genéticos que afectasen a la movilidad articular y si ello estaba asociado al rendimiento en gimnasia rítmica femenina.

Extracción y categorización de datos

La siguiente información fue extraída de los estudios considerados elegibles: autor, año, muestra, gen/polimorfismo, rendimiento realizable de la flexibilidad, resultados y conclusión. Todos los datos recopilados se incorporaron a una tabla de análisis cualitativo para comparar los resultados de los estudios seleccionados.

Evaluación de la cualidad

El riesgo de sesgo se evaluó utilizando una versión modificada de la escala Newcastle-Ottawa-Scale (NOS), utilizada anteriormente por Perera et al.21. El riesgo de sesgo se analizó únicamente en los manuscritos incluidos en una síntesis cualitativa. Se logró un acuerdo entre los dos investigadores (CCS y CRS). NOS contenía cuatro dominios de evaluación de riesgos. En cada dominio la escala mide la probabilidad de sesgo con cuatro puntuaciones posibles que van de 0 a 3, lo que representa un riesgo alto y bajo de sesgo, respectivamente. Los dominios fueron los siguientes: sesgo de selección, sesgo de rendimiento, sesgo de detección y sesgo de información.

Análisis estadístico

Para valorar la concordancia entre los jueces para el riesgo de sesgo de los estudios incluidos se calculó el coeficiente kappa mediante SPSS 20 (Chicago, IL, EE.UU.).

Resultados

En la figura 1 se presenta el diagrama de flujo PRISMA. La búsqueda original arrojó 9.761 estudios, de los cuales, después de excluir los duplicados (n = 2.169), el número de artículos fue de 7.592. Posteriormente, a través del análisis de títulos y resúmenes, se eliminaron 7.582 artículos. Las principales razones para excluir los títulos fueron los estudios que evaluaban otras capacidades físicas y no implicaban el rendimiento de la flexibilidad, o que la población incluida eran individuos con enfermedades u adscritos a otras modalidades deportivas.

Figura 1. Diagrama de la selección de ensayos elegibles de todas las citas identificadas. A partir de: Moher et al.20.

En total, se incluyeron 10 manuscritos en esta revisión para comprender mejor los antecedentes de la literatura y responder al objetivo principal de este estudio. Después de leerlos, solo se consideró apto un manuscrito en vista al objetivo de esta revisión sistemática; por lo tanto, el único estudio incluido en la síntesis cualitativa fue el publicado en 2014 por Tringali et al.7.

El estudio realizado por Tringali et al.7 tenía un diseño que se centraba especialmente en la gimnasia rítmica y la relación entre los aspectos genéticos y la flexibilidad. Los investigadores estudiaron la proporción de las frecuencias de alelos y genotipos de los genes ADRB2 y FTO en relación con la masa corporal, los genes ACTN3 y ACE con la fuerza explosiva y el gen COL5A1 con la movilidad articular. Los resultados mostraron que las gimnastas de rítmica de alto nivel constituían una población seleccionada genéticamente, mostrando una mayor frecuencia de ADRB2 (alelo G) y FTO (alelo A) relacionados con un bajo índice de masa corporal y baja grasa. Con respecto al fenotipo de la fuerza explosiva, este estudio analiza dos polimorfismos: los genes ACTN3 y ACE. Los resultados no mostraron ninguna conexión entre estos polimorfismos y la fuerza explosiva en gimnastas de rítmica de alto nivel. Finalmente, aunque el genotipo COL5A1 CT se vinculó con una gran movilidad articular y la aparición de genu recurvatum, también se vinculó a una mayor incidencia de lesiones. Los autores concluyeron que el rendimiento en gimnasia rítmica de alto nivel podría verse afectado positivamente por variantes genéticas específicas del fenotipo.

Estos resultados son importantes, ya que indican el camino a seguir en nuevas investigaciones y reconocen que el análisis genético podría ser útil para la identificación de talentos en gimnasia rítmica, ya que podría indicar los atletas más predispuestos a algunas características antropométricas y/o a la flexibilidad. Además, es importante enfatizar que en esta síntesis cuantitativa el análisis del riesgo de sesgo fue realizado por dos investigadores independientes que utilizaron la escala de Newcastle-Ottawa-Scale (NOS) modificada. Los resultados del coeficiente kappa fueron de 0,76 y se interpretaron como una buena concordancia22. Aunque Tringali et al.7 realizaron el único estudio incluido en esta revisión sistemática, los resultados de NOS mostraron una puntuación excelente, 23 de 24 ítems, con bajo riesgo de sesgo. Por lo tanto, sus conclusiones lideran el camino para nuevos hallazgos.

Además, realizamos la síntesis cualitativa con otros 9 manuscritos excluidos de la revisión sistemática. Las principales razones para excluir estos estudios fueron que no estudiaban la gimnasia rítmica sino otras modalidades de gimnasia y ballet. Sin embargo, estos trabajos contribuyen a la identificación de investigaciones sobre polimorfismo y rendimiento deportivo (tabla 1).

A través de la síntesis cualitativa de 9 artículos podemos comparar mejor los resultados y analizar los polimorfismos de genes comunes en los estudios. Si bien los estudios incluyeron muestras de población diferentes del objetivo de esta revisión bibliográfica, los resultados de los artículos contribuyeron a aclarar y explicar las posibles relaciones de los genes con la flexibilidad.

Todos los estudios incluidos fueron transversales, no hubo intervención. Para evaluar el rendimiento de la flexibilidad, algunos autores prefirieron las pruebas físicas y otros una asociación de características fenotípicas, con o sin un grupo de control.

Entre los 9 estudios de esta síntesis, cuatro analizaron el gen COL5A19,11,13,19, tres investigaron el gen ACTN39,12,23 y tres analizaron genes aislados. O’Connell et al.24 estudiaron el polimorfismo de los genes COL3A1, COL6A1 y COL12A1, mientras que el gen MMP3 fue evaluado por Posthumus et al.25 y ACE y AGTR1 fueron analizados por Di Cagno et al.17.

En los resultados cualitativos generales el polimorfismo del gen COL5A1 se asoció con el rendimiento de la flexibilidad en sujetos activos11,19 y en el grupo asiático13. Sin embargo, en el grupo de bailarinas COL5A1 no se asoció con ningún factor de rendimiento10. Curiosamente, en el mismo estudio el genotipo XX del gen ACTN3 mostró menor peso corporal y menor masa libre de grasa que los genotipos RR y RX (p < 0,05). Además, la media de la flexibilidad en el test seat and reach fue menor en el genotipo ACTN3 XX de las bailarinas que en los genotipos RR y RX (p < 0,05). El polimorfismo del gen ACNT3 se presentó en otros dos estudios12,16. El estudio de Massidda et al.16 verificó que la relación entre el genotipo ACTN3 XX y el rendimiento fue ventajosa para la función del músculo esquelético al generar fuertes contracciones a alta velocidad en las gimnastas artísticas de élite italianas, mientras que los resultados de Kikuchi et al.12 observaron que el genotipo RR de ACTN3 R577X en el grupo general japonés mostró una menor flexibilidad en el test seat and reach en comparación con los genotipos RX y XX.

Otros estudios realizaron análisis con diferentes polimorfismos de genes, como las variantes COL3A1, COL6A1 y COL12A124, y una variante funcional dentro del gen MMP325. Los resultados de los dos estudios mencionados no mostraron asociación de estos genotipos con el rango de movimiento. Finalmente, en su síntesis cualitativa, Di Cagno et al.17 realizaron una evaluación con polimorfismos ACE y AGTR1 en gimnasia rítmica de élite; sin embargo, estos polimorfismos no están relacionados con la flexibilidad, sino con lograr la resistencia.

Discusión

Por lo que sabemos, esta es la primera revisión sistemática que examina las asociaciones de variaciones genéticas y el rango de movimiento en deportistas de gimnasia rítmica. El principal hallazgo de este estudio fue la escasez de pruebas, especialmente porque en la síntesis cuantitativa solo se encontró un estudio que podía ser incluido7. Sin embargo, la revisión no es poco consistente como resultado, principalmente porque el riesgo de sesgo de este estudio fue bajo y el estudio reclutó una muestra grande que incluía gimnastas más jóvenes (n = 42 gimnasia rítmica competitiva; edad 12,8 ± 2,0 años) en comparación con un grupo de control (n = 42 niñas que practicaban deporte recreativo, de 11,5 ± 5 años). Los resultados mostraron que, entre las atletas, el 44% de las que eran portadoras del genotipo COL5A1 CT evidentemente presentaban genurecurvatum. El genotipo COL5A1 CT predispone a la laxitud articular y podría conferir cierta ventaja a la gimnasia rítmica, incluso si probablemente conlleva un mayor riesgo de lesiones, como se demuestra en los resultados. El 36% de las atletas portadoras del genotipo CT habían sufrido lesiones al menos una vez durante su carrera competitiva, en comparación con el 8% de las atletas portadoras del genotipo TT y ninguna de las del genotipo CC.

Respecto al gen COL5A1, es ampliamente conocido como fuertemente asociado con el rango de movimiento13: aproximadamente del 64 al 70% de la variabilidad del rango de movimiento articular es heredable24,26, principalmente a través de un polimorfismo de nucleótido único (SNP) rs12722 (T/C) dentro del funcional COL5A1. Sin embargo, hubo resultados contradictorios con algunos estudios que describieron una asociación positiva entre COLA51 y el rango de movimiento11,13,19, mientras que otros estudios no verificaron ninguna asociación9,25.

La hipermovilidad articular es consistente con la influencia genética. Hakim et al.26 observaron una concordancia significativamente mayor en la hipermovilidad articular en gemelos monocigóticos en comparación con gemelos dicigóticos (60% versus 36%). A partir de entonces, las asociaciones entre la hipermovilidad articular, el riesgo de lesión de tejidos blandos y el dolor crónico generalizado no son infrecuentes. Se han descrito variantes genéticas del colágeno asociadas al riesgo de lesión del ligamento cruzado anterior (LCA) y laxitud articular27. Estos autores investigaron las variantes genéticas dentro de los genes que codifican los tipos de colágeno I, V y XII (COL1A1, COL5A1 y COL12A1) en 124 sujetos sanos, activos, practicantes de deporte recreativo (50 hombres y 74 mujeres). Las conclusiones confirmaron que las variantes genéticas previamente asociadas al riesgo de lesión de LCA también se asociaron en gran parte a la laxitud articular. Por otro lado, los trastornos genéticos del colágeno, como el síndrome de hipermovilidad articular benigna (SHAB), se han descrito como una posible ventaja en ciertas actividades, como en las gimnastas y bailarinas de ballet28. A principios de la década de 1970 Grahame y Jenkins29 compararon el rango del movimiento articular en 53 estudiantes femeninas de danza de la Royal Ballet School con el de 53 enfermeras del Guy’s Hospital de Londres. El estudio mostró que la laxitud articular inherente era más común entre las bailarinas29. Posteriormente, McCormack et al.28 investigaron la laxitud de las articulaciones y el SHAB en estudiantes y bailarines profesionales de danza. Los resultados demostraron que la hipermovilidad y el SHAB eran comunes en bailarines hombres y mujeres en comparación con los controles, lo que sugiere que la selección positiva por motivos de hipermovilidad sucede precozmente entre los profesionales de ballet. Sin embargo, la limitación de un estudio de este tipo fue que la hipermovilidad se definió mediante la puntuación de un test con dinamómetro y medidas antropométricas sin asociación con aspectos genéticos.

Más recientemente, Kim et al.9 estudiaron la asociación de la flexibilidad con la genética y el riesgo de lesión con polimorfismos COL5A1 en bailarinas coreanas. Los resultados mostraron que el polimorfismo COL5A1 en las bailarinas no estaba asociado a ningún factor, incluida la flexibilidad y los riesgos de lesión. Del mismo modo, O’Connell et al.24 tampoco observaron una asociación entre polimorfismos en los genes COL3A1, COL6A1 y COL12A que codifican proteínas de colágeno, que causan trastornos de hipermovilidad del tejido conectivo. Sin embargo, el grupo valorado por estos autores estaba compuesto por 350 participantes caucásicos físicamente activos, no un grupo específico, como bailarinas o gimnastas. Estos resultados divergentes pueden ser explicados, ya que el rango de movimiento articular es un fenotipo complejo y está asociado a factores intrínsecos y extrínsecos, incluido el impacto del envejecimiento19; factores sexuales y hormonales19,27, la condición racial9,27 y distintos polimorfismos genéticos pueden estar asociados al rango de movimiento, además de las diferentes variantes de genes que son candidatos a describir el rango de movimiento24,27.

Además del genotipo COL5A1, otros polimorfismos también destacan en la síntesis cualitativa del presente estudio, como ACTN3 R577X9,12,23, que también fue descrito en el estudio de Tringali et al.7 en el análisis de síntesis cuantitativa. El polimorfismo ACTN3 R577X codifica α-actinina 3 en las fibras del músculo esquelético, asociado a contracciones rápidas y potentes30. Los resultados generales demostraron que el genotipo ACTN3 XX también está relacionado con una masa libre de grasa inferior y un mayor riesgo de lesión de la articulación del tobillo en las bailarinas9, además de estar asociado con la flexibilidad del tronco, con el genotipo RR que muestra una menor flexibilidad del tronco en comparación con los genotipos RX y XX en grupos japoneses12. Este mismo polimorfismo (ACTN R577X) también fue asociado a la capacidad de la función del músculo esquelético de generar fuertes contracciones a gran velocidad en la gimnasia artística masculina de élite23. Sin embargo, en el estudio principal incluido en esta revisión sistemática8, genotipar ACTN3 R577X no parecía que estuviera relacionado con el fenotipo de las gimnastas rítmicas de alto nivel (n = 42).

Entre los manuscritos incluidos en la síntesis cualitativa, el único estudio relacionado con la gimnasia rítmica fue la investigación de Di Cagno et al17. Estos autores examinaron la participación de los polimorfismos de los genes ACE y AGTR1 en 28 gimnastas italianas de rítmica de élite (rango de edad 21 ± 7,6 años) y los compararon con 23 gimnastas de rítmica de nivel medio (rango de edad 17 ± 10,9 años). Ambos polimorfismos estudiados están relacionados con los componentes del sistema reninaangiotensina endocrino que participa en una variedad de funciones celulares, incluye el crecimiento y la reparación tisular, y también puede influir en el rendimiento motor17. Sin embargo, existen dos limitaciones en este estudio: la primera es que estos polimorfismos no están relacionados con la flexibilidad o la hipermovilidad articular, y la segunda es que los autores no aplicaron un test de rendimiento para asociar con los genes.

Finalmente, a pesar de ser una revisión sistemática amplia, conviene indicar algunas limitaciones de este estudio. La inclusión de un solo estudio en la síntesis cuantitativa indica la necesidad de nuevas investigaciones. Basados en los resultados de esta revisión sistemática, los estudios presentan algunos resultados contradictorios. Por ejemplo, no se observó asociación entre COL5A1 y flexibilidad en las bailarinas coreanas9, mientras que en el estudio de Tringali et al.7 el mismo polimorfismo mostró una asociación con la hiperextensión natural de rodilla en el grupo de deportistas de gimnasia rítmica. Aunque los estudios investigaron el mismo polimorfismo (rs.12722 del gen COL5A1), es importante considerar otros factores, como las diferentes poblaciones, con el impacto de la raza y las diferentes formas de evaluar la flexibilidad. Estos puntos deben ser considerados al estructurar y diseñar nuevos estudios centrados en este deporte olímpico, y preferiblemente con una gran muestra a diferentes niveles de competición y en la selección de talentos.

Conclusiones

Los hallazgos de esta revisión sistemática tienen muchas implicaciones positivas en el campo de la investigación. Principalmente, esta revisión proporciona una síntesis exhaustiva sobre qué variación genética podría desempeñar un papel en la movilidad articular de las deportistas de gimnasia rítmica de élite. Sin embargo, a partir de esta revisión es posible reconocer que se precisan investigaciones adicionales para determinar cualquier efecto específico de las mutaciones dentro de los genes que codifican las proteínas de colágeno (COL5A1, COL3A1, COL6A1 y COL12A1), y/o para investigar otros genes, como el gen MMP3, que codifica proteínas con funciones reguladoras del mantenimiento de la matriz extracelular, vinculado a la hipermovilidad articular en deportistas de gimnasia rítmica.

Sin duda, la gimnasia rítmica es una actividad deportiva altamente compleja7,31 y, por lo tanto, puede no estar determinada por un solo gen, sino más probablemente por la interacción de múltiples genes, además de otros factores no genéticos que podrían explicar los diferentes resultados5,14, como el entrenamiento físico4,31. Desde este punto de vista, sugerimos, a partir de esta revisión sistemática, investigaciones adicionales para confirmar los resultados de Tringali et al.7 que involucren a genes relacionados con determinantes fisiológicos y antropométricos del rendimiento en la gimnasia rítmica.

Financiación

No se obtuvo ninguna financiación para elaborar este estudio.

Conflicto de intereses

No existe ningún conflicto de intereses relevante en ninguno de los autores.

Recibido el 23 de junio de 2018;

aceptado el 22 de octubre de 2018

* Autor para correspondencia.

Correo electrónico: ccsilva@uenp.edu.br (C.C. Silva)