Efectele exercițiilor fizice asupra limfocitelor și citokinelor British Journal of Sports Medicine

Luați mesajul acasă

Exercițiul fizic intens induce modificări imune, inclusiv limfopenie, neutrofilie și niveluri crescute de citokine proinflamatorii.

Exercițiile fizice intense sunt asociate cu o rezistență scăzută la infecțiile tractului respirator superior, cum ar fi răceala obișnuită în zilele de după exercițiu, în timp ce exercițiile moderate par să ofere o anumită protecție împotriva infecțiilor.

În ceea ce privește suplimentarea nutrițională, doar ingestia de carbohidrați înainte, în timpul și după exerciții fizice intense s-a dovedit experimentată că moderează imunosupresia indusă de efort.

Există dovezi epidemiologice care susțin impresia anecdotică 1 că exercițiile fizice regulate cresc rezistența la infecții precum răceala obișnuită, în timp ce antrenamentul dur este asociat cu infecții crescute ale tractului respirator superior. 2, 3 De asemenea, se acumulează dovezi că exercițiile fizice sunt un stil de viață care oferă o oarecare protecție împotriva malignității. 4 A devenit clar că exercițiile fizice moderate stimulează sistemul imunitar și pot fi oarecum responsabile de reducerea bolii legate de exerciții fizice. Cu toate acestea, exercițiul fizic intens induce imunosupresia în perioada de recuperare și poate explica riscul crescut de infecție la sportivi. 5, 6

Interesul pentru efectul activității fizice asupra sistemului imunitar nu se limitează doar la fiziologii care fac exerciții fizice. Este un scop valid că rezultatele studiilor privind imunologia la efort pot fi integrate în înțelegerea proceselor imunologice din medicina clinică. Mai mult, rezultatele din domeniul imunologiei de efort pot ajuta la ghidarea sportivilor și contribuie la recomandările de sănătate publică privind exercițiile fizice și infecțiile.

Acest articol oferă o prezentare generală a diferitelor aspecte ale imunologiei de efort. Sunt descrise efectele exercițiilor acute și cronice asupra funcției limfocitelor și asupra nivelului de citokine și este urmat de o discuție a consecințelor clinice. Mai mult, sunt prezentate mecanismele de acțiune care stau la baza și este discutată posibilitatea intervenției nutriționale.

Metode

O cercetare a literaturii din ultimii 15 ani a fost efectuată folosind Medline și lucrări selectate. Cele mai importante tehnici imunologice includ tehnici de testare a imunosorbenților legate de enzime pentru a măsura concentrațiile circulante de proteine citokinice și reacția în lanț cantitativă a polimerazei pentru a măsura ARNm pentru diferite citokine. Citometria de flux a fost utilizată pentru a identifica subpopulațiile limfocitare folosind anticorpi monoclonali. Funcția limfocitelor a fost estimată prin răspunsuri proliferative ale limfocitelor, iar activitățile citotoxice au fost măsurate prin testul eliberării de 51 Cr.

Efectele exercițiilor fizice acute

Efectul exercițiului acut asupra funcției limfocitelor

În ceea ce privește exercițiile acute, există mai multe modele consistente care apar în ceea ce privește subpopulațiile de leucocite din sânge. Concentrația de neutrofile crește în timpul efortului și continuă să crească după efort. 7 Concentrația limfocitelor crește în timpul exercițiului și scade sub valorile găsite înainte de efort după exerciții intense de lungă durată, dar nu este suprimată după efort moderat. 7 Concentrația crescută de limfocite se datorează recrutării în sânge a tuturor subpopulațiilor de limfocite. Astfel, celulele T CD4, celulele T CD8, celulele B CD19, celulele CD16 natural killer (NK) și celulele CD56 NK cresc în număr în timpul exercițiului și declin după exerciții intense care durează cel puțin o oră. Mai mult, după exerciții intense de lungă durată, funcțiile celulelor NK și B sunt suprimate. Astfel, activitatea celulei NK (capacitatea celulelor NK de a liza un anumit număr de celule țintă tumorale) este inhibată. Mai mult, producția de anticorpi în circulație este inhibată, iar producția locală de IgA secretor în mucoasă este inhibată. 8, 9

O criză acută de exerciții fizice induce mobilizarea tuturor subpopulațiilor limfocitare în sânge. După exerciții intense de lungă durată, concentrațiile tuturor subpopulațiilor limfocitare scad, funcția celulelor NK și T este inhibată, iar producția locală de IgA secretor în mucoasă este inhibată. Neutrofilele cresc ca răspuns la efort și continuă să crească în perioada de după efort.

EFECTUL EXERCIȚIILOR ACUTE PE NIVELURILE DE CITOCHINE

Exercițiul fizic intens induce niveluri crescute de citokine în sânge (fig 1). Interleukina (IL) -6 sa dovedit a fi îmbunătățită în mai multe studii. 10-17 Astfel, după un maraton, nivelul IL-6 este crescut de 100 de ori. Deși studiile inițiale au sugerat că nivelul IL-1 a crescut ca răspuns la exerciții, 18 studii recente care utilizează teste mai specifice nu au arătat nici o creștere sau doar o creștere modestă. Studiile din grupul nostru nu au arătat niciun efect al exercițiului asupra nivelului de citokine antiinflamatorii care transformă factorul de creștere-β1 (A D Toft, date nepublicate). Concentrațiile factorului de necroză tumorală (TNF) -α s-au dovedit a crește de 2-3 ori 17 după exerciții fizice intense. Creșterea IL-6 este urmată de o creștere a concentrațiilor antagonistului receptorului IL-1 (IL-1ra), un inhibitor natural al IL-1. 14, 16, 17 Astfel, nivelul IL-6 crește imediat după încetarea exercițiului, în timp ce nivelurile IL-1ra nu cresc decât după efort, atingând maximul după aproximativ două ore.

Datele recente din grupul nostru arată că nivelurile circulante ale receptorilor solubili TNF-α (sTNF-αR) 1 și 2 și chemokinele IL-8 și proteina inflamatorie a macrofagelor (MIP-1β) sunt, de asemenea, crescute ca răspuns la exercițiul fizic intens 17 (K Ostrowski și AD Toft, date nepublicate). Astfel, exercițiile fizice induc un răspuns antiinflamator puternic.

ASOCIAȚII POSIBILE ÎNTRE RĂSPUNSUL CYTOKINE ȘI DAUNE MUSCULARE

Bruunsgaard și colab. 13 au comparat exercițiile concentrice și excentrice cu ergometrul pe bicicletă și au găsit o asociere între nivelul crescut al IL-6 și leziunile musculare, după cum este ilustrat de creșterea creatin kinazei. Astfel, nivelul IL-6 a crescut mai mult în timpul exercițiului excentric și s-a găsit o asociere semnificativă între vârful IL-6 și vârful creatin kinazei în zilele următoare (r = 0,722; p = 0,028). Modelul excentric de biciclete are ca rezultat leziuni musculare întârziate, cu niveluri maxime de creatin kinază în ziua patru sau cinci după exercițiu.

O sursă de IL-6 a fost identificată recent. Am reușit să detectăm mARN-ul IL-6 în specimene de biopsie a mușchilor scheletici obținuți de la alergători după un maraton. Aceste date indică faptul că IL-6 este produs local ca răspuns la exerciții fizice intense sau la leziuni musculare induse de exercițiu. ARNm IL-1ra nu a fost prezent în mușchiul scheletic, dar a fost exprimat prin celule mononucleare din sânge obținute după maraton, dar nu înainte, indicând faptul că IL-6 produs local induce un răspuns antiinflamator sistemic.

Efectele exercițiilor cronice

Funcția imună (nivelurile de odihnă) la sportivi, comparativ cu non-sportivi, are mai multe asemănări decât disparități, după cum sa analizat. 19 Imunitatea naturală poate fi ușor crescută, în timp ce funcția neutrofilelor a fost raportată a fi ușor suprimată. Sistemul imunitar adaptiv (stare de repaus), în general, pare a fi în mare parte neafectat de antrenamentul intensiv și prelungit al exercițiilor fizice. 20–22 Sistemul imunitar înnăscut pare să răspundă diferențiat la stresul cronic al exercițiilor intensive, activitatea celulelor NK tendând să fie îmbunătățită în timp ce funcția neutrofilă este suprimată. 23–26

Imunitatea naturală (nivelurile de odihnă ale activității celulelor NK) este adesea îmbunătățită la sportivi comparativ cu non-sportivi. Majoritatea celorlalți parametri imuni nu diferă între sportivi și non-sportivi, atunci când sunt măsurați în repaus.

Consecințe clinice

O întrebare importantă este dacă exercițiul a indus modificări ale concentrațiilor de limfocite în piscina circulantă, distribuția proporțională a subpopulațiilor de limfocite și funcția acestor celule sunt de semnificație clinică, în special în ceea ce privește rezistența la boli infecțioase și malignitate.