influência do exercício físico na resposta imune

8/14/2019 Influncia do exerccio fsico na resposta imune

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Rev Bras Med Esporte _ Vol. 8, N 4 Jul/Ago, 2002 167

ARTIGO

DE REVISO

Influncias do exerccio na resposta imune

Luiz Fernando Pereira Bicudo Costa Rosa1 e Mauro W. Vaisberg2

1. Professor Associado do Departamento de Histologia ICB/USP SoPaulo.

2. Mdico da Disciplina de Imunologia Unifesp/EPM So Paulo.

Recebido em: 27/11/01

Segunda verso recebida em: 4/4/02

Aceito em: 18/5/02

Endereo para correspondncia:Mauro W. VaisbergDisciplina de Imunologia Unifesp/EPMRua Botucatu, 862 Edifcio Cincias Biomdicas, 4 o andar04023-062 So Paulo, SPE-mail: [email protected]

praticado sob condies estressantes provoca um estadotransitrio de imunodepresso.

Palavras-chave: Exerccio. Sistema imune. Linfcitos. Neutrfilos.Macrfagos. Clulas Natural Killer.

ABSTRACT

Exercise influence on immune response

The study of the influence of exercise on immune response

is a field in constant grow since the 1970s. The main areas

studied are infection of upper respiratory airways in ath-

letes submitted to extenuating exercises, the exercise as a

model of stress and the effects of training as an adaptive

mechanism to cope with stress. Exercise promotes an im-

balance in organic homeostasis, and all of the systems,

including the immune system, must adequate their func-

tion to this new situation. The responses to exercise can be

expressed as acute response, a transitory response to stress

and chronic adaptive response, when training provides

better conditions for the organism to cope with stress. In

both situations the components of the immune system, the

cellular and humoral arms of the innate and adaptive sys-

tems, are affected by exercise. Not as a rule, one can say

that moderate exercise is associated with a better function

of the immune system and high intensity exercise in stress-

ful situations is associated with a transitory state of immu-

nodepression.

Key words: Exercise. Immune system. Lymphocytes. Neutrophils.

Macrophages. Natural killer cells.

INTRODUO

H pouco mais de 100 anos, em 1893, foi publicado oprimeiro artigo relatando alteraes encontradas em clu-las do sangue aps a prtica de exerccio fsico1. At o in-cio da dcada de 70 foi pouco expressiva a produo cien-tfica relacionando exerccio e sistema imune, porm, apartir dessa poca, houve aumento exponencial dos traba-lhos nesse campo.

A exploso de conhecimentos na rea de imunologia apartir da metade da dcada de 70, associada a alto desen-

RESUMO

O estudo da relao entre o exerccio e a resposta imuneteve grande impulso a partir da metade da dcada de 70,tendo como principais reas de interesse o estudo da infec-o de vias areas superiores em atletas submetidos a gran-des esforos, o exerccio como modelo de estresse e a res-posta do treinamento como resposta adaptativa frente asituaes de estresse. A descrio da interao entre os sis-temas imune e neuroendcrino foi de importncia capitalno desenvolvimento desses estudos. O exerccio gerandoum desvio da homeostase orgnica leva reorganizaodas respostas de diversos sistemas, entre eles o sistemaimune. adequado dividir a resposta ao exerccio em res-posta aguda, resposta transitria ao estresse e resposta deadaptao crnica, na qual o treinamento capacita o orga-nismo a lidar com o estmulo estressante de maneira maisadequada. Ambas as respostas afetam os diversos compo-nentes do sistema imune, tanto a resposta inata em seu com-ponente celular compreendendo neutrfilos, macrfagos eclulas natural killer, como em seu componente humoral,protenas de fase aguda, sistema do complemento e enzi-mas, como o sistema imune adaptativo, em seu componen-te celular (linfcitos T e B), como no componente humoral(anticorpos e citocinas). Apesar das incorrees que co-metemos quando das generalizaes, podemos dizer que,de modo geral, o exerccio de intensidade moderada, prati-cado com regularidade, melhora a capacidade de respostado sistema imune, enquanto o exerccio de alta intensidade


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volvimento tecnolgico, permitiu mais ampla investigaodo exerccio em algumas reas fundamentais, a saber, noestudo das causas de infeces de vias areas superioresque ocorrem em atletas submetidos a esforos extenuan-tes, no estudo do exerccio como modelo de estresse e noestudo da influncia do exerccio crnico como respostaadaptativa frente a situaes de estresse. Este ltimo tipode pesquisa assume grande importncia no estudo da res-posta imune de indivduos que praticam esporte, mesmosem cunho profissional, com repercusses, inclusive, doponto de vista da sade pblica.

Teve importncia capital no desenvolvimento dessa reaa descrio, feita por Besedovsky et al.2, da interao entreas respostas dos sistemas neuroendcrino e imunolgico.Hoje sabemos que o sistema imunolgico produz horm-nios, neuropeptdeos, neurotransmissores e receptores paraesses fatores, assim como o sistema neuroendcrino pro-duz citocinas e seus receptores, ocorrendo regulao intrae intersistemas por esses fatores solveis3,4.

Nesta reviso tentaremos, de maneira sucinta e acess-vel queles que no esto familiarizados com a imunolo-gia, analisar como o exerccio influencia a resposta do sis-tema imune e quais os fatores envolvidos, principalmenteos hormonais.

O sistema imunolgico dividido em dois grandes ra-mos: o sistema inato e o adaptativo. O sistema inato carac-teriza-se por responder aos estmulos de maneira no es-pecfica. O sistema imune adaptativo caracteriza-se porresponder ao antgeno de modo especfico, apresentandomemria. O primeiro composto por clulas: neutrfilos,eosinfilos, basfilos, moncitos e clulas natural killer, epor fatores solveis: sistema complemento, protenas defase aguda e enzimas. O segundo composto por clulas:linfcitos T e B e por fatores humorais, as imunoglobuli-nas. Essa diviso didtica e elementos do sistema inatopodem agir como efetores do sistema adaptativo.

O exerccio fsico gera um desvio do estado de homeos-tase orgnica, levando reorganizao da resposta de di-versos sistemas, entre eles o sistema imune. Assim, os com-ponentes acima citados da resposta imune vo sofrermodificaes de acordo com o estmulo recebido5.

Apesar de o exerccio ser genericamente classificadocomo um estmulo estressante6, parece-nos mais adequadodividir a resposta ao exerccio em dois componentes: res-posta aguda e adaptao crnica1. A resposta aguda rea-o transitria a estresse, enquanto o estmulo crnico geraa resposta de adaptao crnica ao exerccio, que habilitao organismo a tolerar de maneira mais adequada o estresse.

Os mecanismos que modulam a resposta imune ao exer-ccio podem ser divididos em trs grupos: hormonais7,8,metablicos9 e mecnicos10.

Entre os hormnios que, durante o exerccio, atuam nosistema imune, os principais so as catecolaminas (epine-frina), o cortisol, hormnio do crescimento (GH) e peptdeosopiides (endorfinas), cujas aes sero citadas adiante.

Entre os fatores metablicos e mecnicos, devemos ci-tar a glutamina9, aminocido fundamental no metabolismode clulas musculares e de clulas do sistema imune, a hi-pxia, hipertermia8 e a leso muscular gerando processoinflamatrio localizado10.

SISTEMA IMUNE NA RESPOSTAAGUDA AO EXERCCIO

As alteraes da resposta imune, temporrias, causadaspor uma sesso de exerccio so conhecidas como resposta

aguda ao exerccio. As principais alteraes encontradasso as descritas adiante, devendo-se, no entanto, ressaltarque pequenas mudanas nos sistemas experimentais po-dem provocar alteraes significativas das respostas, quepodem dar margem a resultados conflitantes.

Leuccitos

Exerccio de alta intensidade (acima de 60% do VO2max)se associa a uma alterao bifsica dos leuccitos circu-lantes. No ps-exerccio imediato visto um incrementode 50 a 100% do nmero total de leuccitos, aumento quese d principalmente s custas de linfcitos, neutrfilos e

em menor proporo de moncitos1

. Aps um perodo derecuperao, de cerca de 30 minutos, detectada quedaacentuada do nmero de linfcitos, que pode ser de 30 a50% do nvel pr-exerccio, que perdura por trs a seishoras, queda do nmero de eosinfilos e persistncia daneutrofilia11,12.

Essas alteraes decorrem da secreo de epinefrina ecortisol. Atividades com intensidade acima de 60% do VO2maxprovocam aumento agudo de secreo desses horm-nios e aumento da densidade dos receptores 2-adrenrgi-cos13,14. As concentraes de epinefrina caem rapidamenteaps o exerccio, em contraste com o cortisol, cuja secre-

o tem incio mais lento, porm permanece elevado nacirculao por mais de duas horas aps o exerccio1.

Neutrfilos

A resposta dos neutrfilos polimorfonucleares a umasesso nica de exerccio est na dependncia da intensi-dade deste. A neutrofilia vista logo aps o exerccio de-corrente da demarginao provocada por alteraes hemo-dinmicas, associada ao de catecolaminas. Vrias horasaps o exerccio ocorre um segundo pico de neutrofilia,conseqente mobilizao de clulas da medula ssea emresposta elevao das concentraes plasmticas de cor-tisol15.


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Com relao resposta funcional ao exerccio, o traba-lho moderado associa-se a aumento de funo do neutrfi-lo. Aumento das funes quimiottica e fagoctica des-crito, bem como da capacidade microbicida, embora aliteratura traga relatos contraditrios16.

O exerccio de mxima intensidade est associado a di-minuio funcional da maioria das atividades de neutrfi-los. No entanto, a evidncia de que o exerccio progressivoat a exausto aumenta a capacidade fagoctica, associadaao achado de aumento de atividade de elastase no plasma,indicando degranulao, sugere que a supresso relatadade funes neutroflicas possa estar relacionada a um pe-rodo refratrio ps-exerccio17.

Moncito/macrfago

O estresse do exerccio parece ter efeito estimulante namaioria das funes das clulas da srie moncito/macr-fago.

O exerccio agudo provoca monocitose transitria, de-corrente da ao de catecolaminas. Exerccio exaustivodurante a inflamao diminui o nmero de macrfagos re-crutados para o stio inflamatrio15.

Com relao funo, so descritos aumentos de par-metros de vrias funes, como quimiotaxia, fagocitose eatividade citotxica, possivelmente associados secreoaumentada de cortisol, prolactina e tiroxina1,18. Foi demons-trado tambm aumento da capacidade tumoricida dos ma-crfagos peritoneais, provavelmente decorrente da maiorproduo de TNF e de xido ntrico. Devemos ressaltarque a importncia dessa atividade antitumoral na resistn-cia a tumores no conhecida e que alguns estudos nomostram esta atividade de maneira to evidente1,19.

O exerccio exaustivo est associado diminuio daexpresso do MHC de classe II, estrutura fundamental naapresentao do antgeno, assim como queda de funoantiviral de macrfagos alveolares. Essas alteraes asso-ciam-se ao aumento das concentraes plasmticas de ca-tecolaminas20.

Clulasnatural killerAs clulas natural killer(NK), populao de origem lin-

fide, so aquelas que demonstram maiores alteraes fren-te ao exerccio. No perodo imediato ps-esforo essas c-lulas apresentam aumento de 150 a 300% em nmero nosangue perifrico, sendo provvel que esta resposta se deva maior densidade de receptores -adrenrgicos em sua su-perfcie celular. Esse aumento transitrio e aps 30 mi-nutos h retorno aos nveis pr-exerccio, provavelmentepor ao do cortisol. Atividade fsica de longa durao (aci-ma de 90 minutos) associa-se a menor aumento do nmerode clulas NK, talvez por j ocorrer influncia do cortisol1.

Com relao atividade funcional, aps exerccio de altaintensidade ocorre aumento de 40 a 100% da atividade ci-totxica de clula NK (NKCA). Epinefrina e cortisol tminfluncia apenas na redistribuio da clula. Quanto al-terao funcional, provvel que esta resposta ocorra porao de endorfinas1.

Com a interrupo do esforo, aps um perodo de umaa duas horas, h queda para valores de 25 a 40% do inicialda atividade citotxica total do compartimento sanguneo.Tal achado motivo de controvrsia. Uma explicao pos-svel seria a queda do nmero de clulas. Outras possibili-dades seriam a secreo de prostaglandinas por neutrfilose macrfagos ou influncia hormonal21. Estudos recentessugerem que, embora ocorra queda da atividade citotxicatotal, na verdade mantido aumento da atividade citotxi-ca por clula22.

Subpopulaes linfocitrias

O linfcito T supressor/citotxico (CD8) apresenta au-mento de 50 a 100% aps o exerccio agudo. Linfcito Tauxiliador/indutor (CD4) e linfcito B mostram poucas al-teraes com o exerccio. Com relao capacidade fun-cional, relatada diminuio da proliferao linfocitriaaps exerccios de alta intensidade, persistindo esta res-posta por vrias horas aps uma maratona23.

A inibio da proliferao linfocitria decorrente, prin-cipalmente, da ao da epinefrina e do cortisol. A adminis-trao de epinefrina in vivo est associada reduo deresponsividade de linfcitos a mitgenos. Invitro, a esti-mulao de receptores 2-adrenrgicos por epinefrina podeinibir a proliferao linfocitria24, a secreo de IL-2 e aexpresso de receptores para IL-225. Cortisol tambm pare-ce inibir a proliferao por ao direta na clula e por ini-bio da produo de IL-219. Um mecanismo adicional deinibio do linfcito pode ser a ao sobre moncitos, di-minuindo a expresso do MHC de classe II, portanto, a ca-pacidade de atuao como clula acessria1,26.

Imunoglobulinas

Aps exerccio de alta e mdia intensidade, tem sidodescrito aumento das imunoglobulinas sricas. Alguns au-tores explicam tal achado pela contrao do volume plas-mtico que se segue ao exerccio, porm trabalhos nos quaisesse parmetro era corrigido ainda apresentavam aumen-to. Outra explicao apresentada a de que o aumento deimunoglobulinas seria decorrente do afluxo de protenasdo extra para o intravascular, representadas principalmen-te por linfa rica em imunoglobulinas27.

A produo in vitro de imunoglobulinas apresentava-sesuprimida aps exerccio intenso em indivduos no trei-nados, enquanto em atletas bem condicionados, o exerc-


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cio, mesmo de alta intensidade, no provocava qualqueralterao27. O mesmo padro de resposta ocorria no estudoda resposta vacinao, em que sujeitos no condiciona-dos vacinados e submetidos a exerccio intenso no apre-sentavam produo de anticorpos, enquanto atletas imuni-zados com toxide tetnico imediatamente aps umamaratona apresentaram produo normal do anticorpo aps14 dias28.

Os estudos relacionando IgA secretria e exerccio mos-tram comportamento diferente em relao s outras imu-noglobulinas. vista diminuio de at 50% dos valoresbasais em atletas de elite aps esforo intenso. Esta quedaest relacionada ao achado de maior incidncia de infec-es de vias areas superiores em atletas submetidos a gran-des esforos29.

Citocinas e protenas de fase aguda

O exerccio de alta intensidade est associado leso declulas musculares e, por conseqncia, ao aparecimentoda chamada resposta de fase aguda, que envolve o sistemado complemento, neutrfilos, macrfagos, citocinas e pro-tenas de fase aguda, que perdura por dias e, provavelmen-te, tem a finalidade de eliminar tecido lesado10. relatadoaumento de protenas de fase aguda, como 1-antitripsina,elastase e neopterina30.

Com relao a citocinas, embora no exista um consen-so com relao aos achados, so relatados aumento plas-

mtico de IL-1 e IL-6 e aumento da excreo urinria de IL-1, do receptor solvel de IL-2, IL-6, IFN-e de TNF-, estandoestes achados relacionados intensidade do exerccio5,31.Por outro lado, a produo de citocina in vitro em geralest diminuda, com exceo de IFN-, que se apresenta au-mentada32.

Consideraes finais acerca da influncia do exerc-cio agudo na resposta imune

As alteraes acima descritas referem-se resposta aoexerccio agudo, podendo ser entendidas como uma res-posta ao estresse. Fica bem claro que, embora sejam tran-

sitrias, tais alteraes podem assumir importncia em de-corrncia da queda de algumas funes da resposta imunefrente a exerccios de alta intensidade. No entanto, mesmofrente a estmulo de alta intensidade, a resposta de neutr-filos e macrfagos se mantm ou at mesmo se mostra au-mentada.

ADAPTAO CRNICA AO EXERCCIOE A RESPOSTA IMUNE

Procuramos nesta sesso sintetizar as modificaes pro-vocadas no sistema imunolgico em funo da prtica re-gular do exerccio. Voltamos a ressaltar a existncia de al-

guns resultados conflitantes na literatura em funo de di-ferentes modelos adotados. No entanto, procuramos colo-car os achados em que h um consenso entre os diferentesautores.

O exerccio vai afetar vrias linhagens celulares confor-me detalhamos a seguir.

Neutrfilos

A resposta de neutrfilos ao exerccio crnico est nadependncia da intensidade do treinamento. Assim, o exer-ccio moderado acarreta aumento dessas clulas, que semantm mesmo durante o repouso. Exerccio de alta in-tensidade provoca queda do nmero de neutrfilos. Quan-to capacidade funcional, existe uma controvrsia grande

na literatura e, enquanto alguns autores demonstram dimi-nuio da produo dos reativos intermedirios do oxig-nio e diminuio da capacidade microbicida, outros auto-res demonstram maior capacidade quimiottica e dafagocitose. Esses dados, embora contraditrios, no soexcludentes e podem decorrer de diferenas metodolgi-cas1,15,33.

Moncito/macrfago

Da mesma forma que no exerccio agudo, na respostacrnica ao exerccio ocorre aumento da atividade do ma-crfago34. Embora sejam poucos os estudos feitos com essa

clula, em modelos experimentais murinos foi demonstra-do que macrfagos esplnicos de animais treinados aumen-tam a resposta proliferativa de esplencitos a Con-A. Damesma forma, o treinamento resultou em aumento da ati-vidade metablica, atividade enzimtica lisossomal e ati-vidade fagoctica de macrfagos peritoneais1,15,35,36.

Clulas NK

A alterao funcional da clula NK bastante evidente,ocorrendo aumento da atividade citotxica (NKCA), tantoem atletas idosos37 como em jovens38. Mulheres idosas trei-nadas tm aumento de 57% da NKCA em relao a mulhe-

res sedentrias37. Tais achados foram relacionados dimi-nuio da taxa de gordura corporal e tambm a aumentoda secreo de -endorfinas. Esta relao com opiceo foiconfirmada por modelo experimental7.

Linfcitos

A resposta proliferativa da clula T a mitgeno maiorno idoso treinado quando comparada com indivduos notreinados39,40. Modelos experimentais confirmam esse acha-do, demonstrando que ratos submetidos a treinamento emesteira a 75% do VO2max cinco vezes por semana apresenta-ram resposta proliferativa similar de ratos jovens1,5.


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Repercusso da prtica regular do exerccio na res-posta imune

A prtica regular do exerccio provoca alteraes, tantoda imunidade inata como da adaptativa. Estudos epidemio-lgicos sugerem que indivduos que se exercitam tm me-nor incidncia de infeces bacterianas e virais e tambmmenor incidncia de neoplasias5,41,42.

INFECO E EXERCCIO

O exerccio de mdia intensidade est associado a dimi-nuio de episdios de infeco, possivelmente decorrenteda melhoria de funes de neutrfilo, macrfago e clulasNK43. Porm, o exerccio, quando praticado alm de deter-minado limite, se associa a aumento da incidncia de doen-

as infecciosas, notadamente das vias areas superiores(IVAS). Tal associao tema recorrente de estudos, devi-do importncia que assume no esporte profissional44,45.

Entre as vrias hipteses feitas para explicar tal ocor-rncia, devemos citar a teoria da curva em J de Niemanne Canarella, a teoria da janela aberta de Pedersen e Ullume o modelo neuroendcrino de Smith e Wiedeman, que pro-pem, sob enfoques distintos, a existncia de perodo deimunossupresso aps exerccio de alta intensidade1,45.

CONCLUSES

O benefcio do esporte para a sade do indivduo um

conceito arraigado no imaginrio popular. Embora no

possa ser aceito como verdade absoluta, esta idia tem suacomprovao em dados epidemiolgicos citados no inciodeste artigo, evidenciando menor incidncia de doenasbacterianas e virais, assim como menor incidncia de neo-plasias na populao que pratica exerccios fsicos47. Da-dos obtidos em modelos experimentais demonstram queanimais treinados tm menor proliferao ou mesmo blo-queio da progresso de clulas tumorais injetadas, assimcomo melhor evoluo em alguns modelos de infeco34,46,47, sugerindo que o exerccio, quando praticado dentrode limites fisiolgicos, acarreta benefcios para todos ossistemas orgnicos, incluindo-se aqui o sistema imune.

A superao da barreira do fisiolgico, levando o indiv-duo a um estado de overtraining, visto tanto em modelosexperimentais48 como em humanos44, provoca distrbios,notadamente infeces de vias areas superiores, princi-palmente em atletas de altaperformance, tanto em pero-dos de treinamento intenso como de competio, poden-do, no entanto, ocorrer em atletas recreacionais que sesubmetam a grandes esforos. Habitualmente, tal fato noocorre com o atleta que pratica o exerccio dentro de limi-tes que no sejam um estresse orgnico e psquico cons-tantes.

Todos os autores declararam no haver qualquer poten-

cial conflito de interesses referente a este artigo.

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influência do exercício físico na resposta imune

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