Sistema Inmune y Ejercicio Físico

Por : Margarita Cornejo y Juan Ignacio Guerra

Fisiología del Ejercicio

Sistema Inmune y

Ejercicio Físico

Sistema Inmune

• Protección ante microorganismos patógenos mediante reconocimiento y reacción.

• 3 niveles:

- Barreras Físicas

- Inmunidad innata o inespecífica

- Inmunidad adquirida o específica

• Componentes Celulares y Moleculares.

Componentes Celulares

Leucocitos:

• Fagocitos: Macrófagos, Neutrófilos y células dendríticas.

• Mastocitos

• Basófilos

• Eosinófilos

• Natural Killers

• Linfocitos T :

- CD4+ o helper asociado a MHC I

- CD8+ o citotoxico asociado a MHC II

• Linfocitos B

Componentes Moleculares del Sistema Inmune

• Citoquinas inflamatorias

• Moléculas de histocompatibilidad

- MHC I

- MHC II

• Proteínas del complemento

• Anticuerpos

• Moléculas de adhesión

Respuesta y Adaptación al Ejercicio

• Eje Neuroendocrinoinmunológico

Respuesta al estrés producido por el ejercicio involucra 3 sistemas.

- Sistema Nervioso

- Sistema Endocrino

- Sistema Inmune

Ejercicio intenso

Contracción excéntrica

Micro traumatismos

musculares

Inflamación transitoria

Inflamaciones intensas repetidas

Inflamación local crónica

Dolor y Bajo rendimiento

Intensidad de la inflamación

local Proporcional

Daño muscular

Respuesta inflamatoria de fase aguda Inmunosupresión

Sistema Inmune y Ejercicio Físico

Efectos Sobre Células

Altera el número y la capacidad funcional celular.

• Leucocitosis

- Ejercicio de corta duración: Por ↑adrenalina

- Ejercicio de larga duración: Por ↑ cortisol

Al finalizar el ejercicio ↓ n° de Leucocitos por:

- ↓ concentración de adrenalina

- Cortisol elevado ↓ lentamente el n° de células

• Trafico de leucocitos

– ↑ Flujo sanguíneo.

– ↑ Permeabilidad de microvasculatura pulmonar.

Ejercicio prolongado

• ↑ N° de Neutrófilos

• ↓ N° linfocitos

• No afecta el n° de linfocitos

en reposo

Ejercicio corta duración

• ↑ Neutrófilos mas que linfocitos

• Nivel basal de linfocitos se recupera mas rápido

Linfocitos y Neutrófilos Magnitud de Linfocitosis: Proporcional a la intensidad del ejercicio e inversa a la duración del éste.

- Linfocitos T ↑ hasta 150% en ejercicio de alta intensidad (CD8)

- Linfocito B vuelve rápidamente a su nivel basal

Natural Killers • ↑ 300% en ejercicio máximo y submáximo - ↑ transitorio de actividad celular - ↓ al finalizar el ejercicio, fase de supresión (↑

prostaglandinas y monocitos) • ↓ tras ejercicios de resistencia intensos • Movilizados → Circulación → Normalidad en 24 hrs • Efecto dual en la actividad citotoxica • Fase de Supresión interfieren ↑ [prostaglandinas] y ↑ monocitos

Monocitos • Atletas: Normal en reposo. • ↑ ejercicios cortos y largos, depende de la duración y forma física

Supresión crónica de la actividad oxidativa

• Adaptacion, ↓ respuesta inflamatoria al daño tisular de baja intensidad

• Mecanismo de defensa natural.

• Ejercicio → ↑Actividad fagocítica (+ sedentarios)

• ↑ desde tejido conectivo

• ↓ Macrófagos en sangre periférica y en alveolos

Macrófagos

• Ejercicio ↑ capacidad oxidativa (+ sin entrenamiento)

• Reposo ↓capacidad oxidativa (entrenados)

• Supresión crónica de la actividad oxidativa

Neutrófilos

Sistema Inmune y Ejercicio Físico

Citoquinas

• Cuando se produce el daño muscular se

elevan los niveles de citoquinas.

• Aumenta la Concentración de IL-6, TNFα y de

IL-1

Citoquinas: TNFα

Factor de Necrosis Tumoral alpha

En concentraciones bajas : Paracrina Media procesos inflamatorios Aumenta expresión de MHC1 Aumenta adhesividad de linfocitos a la pared de los vasos.

En concentraciones Altas: Endocrina

Estimula producción de reactantes de fase aguda en hígado Suprime proliferación de células hematopoyéticas de medula ósea y contribuye a un cuadro caquéctico.

a

Segunda Citoquina pro inflamatoria A bajas Concentraciones:

Actúa conjuntamente con TNFα Induce su propia síntesis y de IL-6 y 8

A Altas Concentraciones:

Actúa similar al TNFα; produce fiebre caquexia e induce síntesis de proteínas de fase aguda.

Citoquinas: Interleuquina 1

Citoquinas: Interleuquina 6

Principal mediador de las consecuencia sistémicas de la inflamación.

A bajas Concentraciones: Actúa sobre hepatocitos ; sintesis de fibrinogeno (prot plasmatica) contribuye a la resp. Inflamatoria de fase aguda.

Daño Muscular

Promueve el estrés ayudando a la liberación de cortisol.

Proteínas de Fase Aguda

Aparecen en respuesta inflamatoria con repercusiones sistémicas como ejercicio intenso mantenido. Fase Aguda de Ejercicio: proteínas. Entrenamiento: supresión de estas proteínas. Es menor la concentración en deportistas que en sujetos no entrenados.

ADAPTACION

Proteínas del complemento

Se produce un aumento de entre un 10% a un 15% tras el ejercicio físico, específicamente en las proteínas C3 y C4, pero se considera un aumento aparente ya que podría deberse a la deshidratación que ocurre a raíz del ejercicio.

Por otra parte Los niveles de estas proteínas en sujetos entrenados son menores que en individuos sedentarios.

e

Anticuerpos

e f Receptores para antígenos.

El ejercicio físico tiene poca implicancia sobre sus concentraciones plasmáticas.

A pesar de esto en deportistas de Elite la concentración de Ig puede disminuir luego de un entrenamiento intenso y la competición.

Efectos Hormonales Inducidos por el Ejercicio

Las catecolaminas y la Hormona del crecimiento median los efectos inmediatos sobre las poblaciones linfocitarias y de neutrófilos, mientras el cortisol lo hace tras ejercicio intenso prolongado. Cortisol y catecolaminas tienen efectos en la expresión de moléculas de adhesión por parte de linfocitos, alteran proceso de infiltración linfocitaria.

Efectos Hormonales Inducidos por el Ejercicio

Aumento proporcional a intensidad del ejercicio realizado de ACTH, en ejercicios extenuantes llega a aumentar hasta un 500%. El ejercicio en agua fría contrarresta parte de la respuesta del estrés producida por el ejercicio.

Efectos Hormonales Inducidos por el Ejercicio

Cortisol tiene efectos antiinflamatorios ya que inhibe la síntesis de I-L1 y TNFα. La hormona del crecimiento (GH) aumenta tras el ejercicio, hay mayor incremento en ejercicios anaeróbicos y produce aumento de las células del sistema inmune. El aumento de concentración tanto de B-endorfina como de otros opiáceos, depende de una intensidad umbral de 55-60% VO2max, aumentando hasta 5 veces. Al realizar un entrenamiento mantenido, fortalece las respuestas de anticuerpos y aumenta la actividad citotóxica espontanea.

Consecuencia de las Alteraciones del Sistema Inmune

Alteraciones de la Función

Inmune

Modificaciones Sistémicas

Consecuencia de las Alteraciones del Sistema Inmune

Modificaciones Sistémicas:

Hipertermia Astenia Predisposición a infecciones Fatiga y alteraciones tisulares Daño muscular provocado por el ejercicio

Descenso del rendimiento deportivo Ejercicio Intenso y de Larga Duración produce un cuadro de respuesta de fase aguda exagerada que genera inmunosupresión que puede comprometer la salud del deportista y su rendimiento atlético.

Inmunosupresión Producida por el Ejercicio

Se produce por Ejercicios Máximos y es similar a la generada por el estrés físico severo producido en estados patológicos, como traumatismos o quemaduras. Disminuye N° de linfocitos en sangre y se reduce la capacidad proliferativa y citotoxico espontanea.

Inmunosupresión Producida por el Ejercicio

Se elevan los niveles de citoquinas pro inflamatorias y antiinflamatorias, además de producirse neutro filia y alteración en su función. Gérmenes patógenos pueden establecer infecciones durante esta inmunosupresión transitoria que se mantiene de 2 a 72 horas tras el ejercicio. Efectos agudos a las 4 horas de realizado el ejercicio.

Factores Sinergicos

Inmunosupresión

Exceso de ejercicio

Sumado a Factores

Sinérgicos

Lesión Muscular y Respuesta Inflamatoria

Respuesta de fase aguda al daño tisular

Por: Liberación de I-L6 y aumento de su concentración.

A causa de destrucción a nivel de las fibras musculares

Lesión Muscular y Respuesta Inflamatoria

Durante el ejercicio se producen situaciones de hipoxia

muscular que pueden llevar a la expresión de proteínas de

estrés lo que podría generar necrosis y agudizar la inflamación

muscular.

Resumiendo… • Leucocitos → Varía su concentración (catecolaminas),

Infiltración tejido dañado (micro traumatismo), cambios funcionales (monocitos ↑ fagocitosis y Neutrófilos ↓ capacidad oxidativa).

• Neutrófilos → Acumulación tejido dañado hasta 7 días.

• Macrófagos→ En tejido dañado hasta 14 días post ejercicio.

• Monocitos maduros → ↑ durante el ejercicio, ↑ producción de citoquinas.

• IL-1, TNFα e IL-6 citoquinas de inflamación y daño.

• IL-1 e IL-6 ↑ en M. Esq. Por ejercicio asociado a daño (extenuante)

• CK (creatinquinasa) pics indican daño muscular 48 tras esfuerzo intenso y 3 a 7 días tras ejercicio excéntrico.

Resumiendo…

• Respuesta de fase aguda:

- Fiebre y alteración en regulación génica inflamación aguda → consecuencia de producción de RFA (prot. de reacción aguda) → Protegen frente a daño excesivo derivado de la inflamación.

- Dependen de intensidad y volumen del ejercicio.

• RFA: Globulinas de hepatocitos, tras actividad intensa > 2 hrs, detectado 24 hrs después.

• PCR y Amiloide sérico ↑hasta 1000 veces, + evidente en atletas.