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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO FÍSICA
DANIEL COSTA DE SOUZA
EFEITO DE UMA SESSÃO DE EXERCÍCIO INTERVALADO DE ALTA
INTENSIDADE E EXERCÍCIO CONTÍNUO DE MODERADA INTENSIDADE
NO PERFIL IMUNOLÓGICO E INFLAMATÓRIO DE HOMENS COM
OBESIDADE
NATAL/RN
2017
2
DANIEL COSTA DE SOUZA
EFEITO DE UMA SESSÃO DE EXERCÍCIO INTERVALADO DE ALTA
INTENSIDADE E EXERCÍCIO CONTÍNUO DE MODERADA INTENSIDADE
NO PERFIL IMUNOLÓGICO E INFLAMATÓRIO DE HOMENS COM
OBESIDADE
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Educação Física, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Educação Física
Orientadora: Profa. Dra. Ana Paula Trussardi Fayh
Coorientador: Prof. Dr. Eduardo Caldas Costa
NATAL/RN
2017
3
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro Ciências da Saúde - CCS
Souza, Daniel Costa de.
Efeito de uma sessão de exercício intervalado de alta intensidade
e exercício contínuo de moderada intensidade no perfil imunológico e
inflamatório de homens com obesidade / Daniel Costa de Souza. - Natal, 2017.
56f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Educação
Física. Centro de Ciências da Saúde. Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Orientadora: Ana Paula Trussardi Fayh.
Coorientador: Eduardo Caldas Costa.
1. Obesidade - Dissertação. 2. Exercício Aeróbio - Dissertação. 3.
Treinamento Intervalado de Alta Intensidade - Dissertação. 4. INF-
y/IL -4 - Dissertação. I. Fayh, Ana Paula Trussardi. II. Costa,
Eduardo Caldas. III. Título.
RN/UF/BS-CCS CDU 616-056.25
4
RESUMO
Introdução: O excesso de gordura corporal é associado à inflamação crônica de baixo
grau e uma maior incidência de doenças infecciosas. Estudos recentes, indicam que o
exercício intervalado de alta intensidade (EIAI) é uma estratégia eficiente em função do
tempo para melhorar parâmetros de saúde de indivíduos com obesidade. No entanto,
pouco é conhecido sobre o efeito de uma sessão de EIAI no equilíbrio de citocinas pro
e anti-inflamatórias em obesos. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi comparar
uma única sessão de EIAI e exercício contínuo de moderada intensidade (ECMI) sobre
os níveis séricos de interferon-y (INF-y), interleucina 4 e 6 (IL-4) (IL-6) e INF-y/IL-4 em
homens com obesidade. Métodos: Dez homens com obesidade (IMC>30 kg/m²) foram
submetidos a três sessões experimentais com uma semana de intervalo em ordem
aleatória: 1) EIAI: 10 x 60 s a 90% da FCmáx alternados por 60 s de recuperação ativa;
2) ECMI: 20 min a 70% da FCmax; 3) Controle. As coletas de sangue para analisar os
níveis séricos de citocinas foram realizadas nos momentos pré, pós e 60 min após as
sessões de exercício ou controle. Os dados foram apresentados em média ± DP.
ANOVA fatorial com medidas repetidas e post hoc de Bonferoni foi utilizado para avaliar
as diferenças entre os momentos e condições de exercício. O nível de significância
aceito foi de P< 0.05. Resultados: O EIAI reduziu os níveis de INF-y imediatamente
após o exercício (41,09 ± 14,99; P=0,032) e 60 min após o exercício (43,45 ± 11,76;
P=0,003) em relação ao pré-exercício (46,64 ± 13,14), ao mesmo tempo que promoveu
aumento nos níveis de IL-4 imediatamente após o exercício (36,47 ± 11,09; P=0,007)
em relação ao pré-exercício (32,04 ± 8,5). O ECMI promoveu aumento nos níveis de
INF-y imediatamente após o exercício (47,48 ± 8,42; P=0,025) e 60 min após o exercício
(50,13 ± 7,99; P=0,004) em relação ao valor pré-exercício (44,21 ± 8,11). Ambas as
condições de exercício aumentaram os níveis de IL-6 até 60 min após o exercício
(P<0.05). A razão INF-Y/IL-4 reduziu imediatamente após (1,24 ± 0,60; P=0,002) e 60
min após o exercício (1,32 ± 0,53; P=0,005) em relação ao pré-exercício (1,58 ± 0,64)
apenas para o EIAI. Conclusão: Uma sessão de EIAI induziu um padrão de resposta
anti-inflamatória e está associado a prejuízos na resposta imune intracelular
contra patógenos. Por outro lado, uma breve sessão de ECMI induziu alterações
no padrão de citocinas seguindo um padrão pró-inflamatório o que pode
favorecer à melhora da resposta imune intracelular em homens com obesidade.
Palavras-chave: Obesidade; Exercício Aeróbio, Treinamento Intervalado de Alta
Intensidade; INF-Y/IL-4; Inflamação.
5
ABSTRACT
Introduction: The excess of body fat is associated with chronic low-grade inflammation
and high rates of infectious disease. Emerging evidences indicate that high intensity
interval exercise (HIIE) is a time-efficient approach to promote health in obese
population. However, little is known about the influence of HIIE on pro and anti-
inflammatory cytokine balance in obesity. Purpose: Our purpose was to compare the
acute effects of HIIE and moderate-intensity continuous exercise (MICE) on cytokine
levels, include interferon-y (INF-y), interleukin 4 and 6 (IL-4) (IL-6) levels and INF-y/IL-4
ratio in obese males. Methods: Ten obese males (BMI>30 kg/m²) were submitted into
two experimental sessions with a week interval in a randomized order: 1) HIIE: 10 x 60
s at 90% of HRmáx interspersed by active recovery; 2) MICE: 20 min at 70% of HRmax;.
Cytokines was analyzed before, immediately after and 60 min after-exercise. Data was
presented in mean ± SD. ANOVA 2-way with repeated measures and post hoc Bonferoni
was used to assess differences between moments and exercise conditions. Statistical
significance was accepted at a p value of ≤ 0.05. Results: The HIIE results in decreased
INF-Y levels immediately after-exercise (41,09 ± 4,74; P=0,032) and 60 min after-
exercise (43,45 ± 3,72) (P=0,003) compared with before-exercise (46,64 ± 4,15), while
an significant elevation in IL-4 levels was observed immediately after-exercise (36,47 ±
3,5) (P=0,007). The MICE results in increase of INF-Y levels after exercise (P=0,025)
and 60 min post-exercise (P=0,004). Both exercise conditions results in increase of IL-6
levels after exercise (P<0.05). The INF-Y/IL-4 ratio decreases immediately after
(P=0,002) and 60 min after-exercise (P=0,005) only for HIIE. Conclusion: HIIE induces
imbalance in INF-Y/IL-4 ratio 60 min after exercise following an anti-inflammatory
pattern. For other hand, MICE did not promote imbalance in INF-Y/IL-4 to 60 min after
exercise in obese males.
Key words: Obesity, Aerobic Exercise, High Intensity Interval Training; INF-Y/IL-
4; Inflammation.
6
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 7
2. OBJETIVO ................................................................................................. 10
3. REVISÃO DE LITERATURA ...................................................................... 11
3.1. Obesidade .............................................................................................. 11
3.2. Tecido adiposo como órgão endócrino .................................................. 12
3.3. Obesidade, sistema imune e inflamação crônica de baixo grau ............ 15
3.4. Exercício físico, inflamação crônica de baixo grau e sistema imune ...... 17
3.4.3. Impacto do exercício de alta intensidade no estado inflamatório e
função imunológica .................................................................................... 19
4. MÉTODOS ................................................................................................. 23
4.1. Delineamento do Estudo ........................................................................ 23
4.2. Amostra .................................................................................................. 23
4.3. Considerações Éticas ............................................................................ 24
4.4. Logística ................................................................................................. 24
4.5. Avaliações .............................................................................................. 25
4.5.1. Composição Corporal ...................................................................... 25
4.5.2. Teste incremental ............................................................................ 25
4.5.3. Avaliação dos parâmetros inflamatórios e imunológicos ................. 26
4.5.4. Avaliação do lactato sanguíneo ....................................................... 26
4.6. Intervenções........................................................................................... 27
4.6.1. Exercício Contínuo de Moderada Intensidade ................................. 27
4.6.2. Exercício Intervalado de Alta Intensidade ........................................ 27
4.6.3. Controle ........................................................................................... 27
4.7. Análise estatística .................................................................................. 27
5. RESULTADOS .......................................................................................... 29
6. DISCUSSÃO .............................................................................................. 32
7. CONCLUSÃO ............................................................................................ 37
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 38
LISTA DE TABELAS ........................................................................................ 50
ANEXOS .......................................................................................................... 51
7
1. INTRODUÇÃO
A obesidade é caracterizada pelo aumento desproporcional do tecido adiposo
e é um dos principais fatores de risco para doenças de etiologia cardiometabólica
e alguns tipos de câncer (1). Através da descoberta das primeiras adipocinas, o
tecido adiposo passou a ser reconhecido como um complexo órgão endócrino
(2). As adipocinas são um grupo heterogêneo de substâncias, produzidas e
secretadas pelo próprio tecido adiposo, incluindo citocinas, hormônios, fatores
de crescimento, prostaglandinas, glicocorticoides e hormônios sexuais. Essas
adipocinas exercem papel importante nas funções orgânicas, como a regulação
do sistema imunológico (3–5).
Na condição da obesidade, o acúmulo excessivo de gordura corporal
acompanhado de grande expansibilidade do tecido adiposo leva a um estresse
tecidual local, seguido de hipóxia, estresse do retículo endoplasmático e
confinamento da matriz extracelular com morte programada de adipócitos. Esse
fenômeno desencadeia o desequilíbrio do sistema imune, promovendo a
infiltração de células pró-inflamatórias, como os macrófagos (M1) e linfócitos de
fenótipo Th1 (T1) que por sua vez secretam citocinas pró-inflamatórias
contribuindo para o aumento da inflamação no tecido adiposo visceral (6). O
excesso de citocinas pró-inflamatórias no tecido adiposo é drenado para corrente
sanguínea e somado a outros fatores promovem um estado inflamatório crônico
de baixo grau, que por sua vez está fortemente associado ao desenvolvimento
de doenças de etiologia cardiometabólica (2,7,8).
Indivíduos com obesidade e inflamação crônica de baixo grau também
apresentam prejuízos no sistema imune e apresentam uma maior
susceptibilidade para o desenvolvimento de doenças infectocontagiosas (9–13).
A produção de citocinas pelos linfócitos T exerce um papel importante no
desenvolvimento do sistema imune contra infecções. Linfócitos de fenótipo T1
são caracterizados pela produção de interferon-y (INF-y) e atuam na resposta
imune celular e combate às infecções intracelulares, sobretudo no combate a
bactérias e vírus. Já os linfócitos de fenótipo T2, produzem interleucina 4 (IL-4)
e são responsáveis pela resposta imune humoral e prevenção de infecções de
helmintos e agentes alergenos (14). Nesse contexto, parece ser mais
significativo analisar a resposta imune de células T1/T2 utilizando as
concentrações de citocinas associadas a cada fenótipo. A razão entre INF-Y/IL-
8
4 é um marcador da razão T1/T2 e representa o estado funcional do sistema
imune (15). O desequilíbrio na razão INF-y/IL-4 é reportado em quadros de
infecções agudas e crônicas. (14).
O exercício contínuo de moderada intensidade (ECMI) tem efeito positivo
sobre o sistema imunológico de indivíduos com obesidade e previamente
sedentários (16–18). Recomenda-se o acúmulo de pelo menos 150 minutos de
ECMI por semana para manutenção da saúde em indivíduos adultos saudáveis
(19), e entre 150 e 300 minutos para redução ponderal em indivíduos com
excesso de peso (20). No entanto, a falta de tempo permanece citada como uma
das principais barreiras para a prática regular de exercício físico (21). Dessa
forma, o exercício intervalado de alta intensidade (EIAI) de baixo volume surge
como uma estratégia eficiente em função do tempo, pois promove adaptações
metabólicas similares ao ECMI em um menor tempo de exercício (22,23).
O EIAI de baixo volume é caracterizado por um menor volume de exercício
comparado às recomendações tradicionais de ECMI. De forma resumida,
consiste em alternar breves estímulos de exercício em alta intensidade (80-100%
da FCmáx) com períodos de recuperação (ativa ou passiva) (24). O treinamento
intervalado de alta intensidade tem, em curto prazo (< 12 semanas), melhorado
parâmetros relacionados à saúde, tais como consumo máximo de oxigênio
(VO2máx), pressão arterial diastólica e glicemia em jejum em indivíduos com
excesso de peso (25,26). Previamente, foi observado que uma única sessão de
EIAI promoveu um estado anti-inflamatório transitório em indivíduos saudáveis
e com obesidade (27–29).
Durante o esforço físico o tecido muscular secreta glicoproteínas e citocinas
(miocinas). A mais conhecida delas é a interleucina - 6 (IL-6) , uma citocina
pleiotrópica que durante a atividade física exerce papel anti-inflamatório,
estimulando a produção de outras citocinas anti-inflamatórias como a IL-10, IL-
1ra e IL-4 (7,30). O aumento nas concentrações de IL-6 parece ser dependente
da intensidade do exercício (31). Por outro lado, é postulado que o exercício de
alta intensidade pode promover um efeito supressor na resposta imune celular,
como queda temporária na razão INF-Y/IL-4, criando uma “janela de
oportunidades” para infecções (15,16). É importante destacar que é pouco
conhecido o efeito agudo do EIAI sobre a resposta imunológica em indivíduos
com obesidade.
9
Considerando que a obesidade está associada a baixos níveis de atividade
física (32), inflamação crônica de baixo grau (33) e sistema imune mais
susceptível à infecção (34) e o EIAI e baixo volume é uma alternativa de
prescrição eficiente capaz de melhorar parâmetros metabólicos em indivíduos
com obesidade (25). Entender o impacto desse tipo de exercício sobre
marcadores inflamatórios pode contribuir para o entendimento mais abrangente
da aplicabilidade desse tipo de protocolo nesses indivíduos que, atualmente,
corresponde a aproximadamente 20% da população brasileira (35).
10
2. OBJETIVO
Comparar o efeito agudo de uma sessão de EIAI e ECMI sobre o perfil
inflamatório (INF-Y, IL-4 e IL-6) de homens com obesidade.
11
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1. Obesidade
A obesidade é caracterizada pelo aumento desproporcional da gordura
corporal e é considerada um importante fator de risco para doenças
cardiovasculares, diabetes tipo 2 e alguns tipos de câncer (1,36). Segundo a
Organização Mundial da Saúde, a obesidade pode ser classificada pelo Índice
de Massa Corporal (IMC) maior ou igual a 30, sendo esse índice calculado
dividindo o peso corporal (kg) pela estatura (m) ao quadrado (kg/m2) (37). A
prevalência de obesidade no mundo mais que dobrou da década de 80 até os
dias atuais. Em 2014, 13% da população acima de 18 anos de idade era obesa
(37). No Brasil, o último levantamento realizado pelo ministério da saúde
(VIGITEL 2016) aponta que 18,9% da população está obesa (35).
O surgimento da “epidemia da obesidade” trouxe consequências não apenas
para a saúde da população, mas também para o setor econômico. Nos Estados
Unidos, esse fenômeno foi associado a quase 300.000 mortes por ano e um
custo de 117 bilhões de dólares de forma direta e indireta (38). Embora a
epidemia tenha surgido inicialmente em países desenvolvidos como Estados
Unidos e países europeus (39), nos últimos anos tem se estabelecido também
em países emergentes e nas classes economicamente menos favorecidas (40).
Entre 2010 e 2014, em termos proporcionais, o Brasil experimentou um maior
crescimento nos índices de obesidade (14,6%), quando comparado aos Estados
Unidos (9,3%) (37). Uma transição na prevalência de pessoas com baixo peso
para pessoas com excesso de peso também pode ser observado em países
emergentes como a Índia (41)
O aumento de peso é resultante da interação entre diversos fatores, incluindo
os genéticos, ambientais, comportamentais e metabólicos. Um indivíduo com
predisposição genética que é exposto a um ambiente “obesogênico” fica mais
suscetível ao ganho de peso e possui maior risco para morbimortalidade precoce
(42).
No entanto, sugere-se que os fatores comportamentais e ambientais
exerceram maior influência para o aumento da prevalência de obesidade (43).
Nesse sentido, acesso a alimentos com maior densidade calórica, açúcares,
12
gorduras e alimentos processados, associados a um estilo de vida menos ativo
fisicamente, resultam em um balanço energético positivo. Por sua vez, essa
energia excedente é acumulada em forma de gordura corporal (39,44).
Explicar o rápido aumento na prevalência de obesidade apenas pelo aumento
do consumo energético e diminuição da atividade física ao longo dos anos pode
ser controverso. Nos Estados Unidos por exemplo, dados do National Health and
Nutrition Examination Survey (NHANES) sugerem que a média do consumo
alimentar atingiu seu ápice nos anos 2003-2004 e tem apresentado uma leve
queda desde então (45). Além disso, observou-se melhora na qualidade dos
alimentos consumidos (46). Um comportamento similar pode ser observado no
Brasil, através do aumento no consumo de frutas e hortaliças e diminuição no
consumo de refrigerantes nesta última década (35).
Por outro lado, o número de pessoas que atingem as recomendações para a
prática de exercício aeróbio e resistidos nos horários livres, experimentou pouca
mudança no cenário estadunidense (47). No Brasil, essa prevalência
experimentou um aumento de 30,3% em 2009 para 37,6% em 2016 (35). Nesse
sentido, é possível sugerir que outras variáveis devem ser levadas em
consideração no contexto da obesidade, como diminuição nos níveis de
atividade física espontânea, hábitos de sono, condição socioeconômica,
escolaridade, estresse, poluição ambiental e uso de fármacos (48,49).
Em função da crescente prevalência de obesidade nos últimos anos, o tecido
adiposo tem recebido grande atenção por parte das pesquisas sobre o tema.
Nesse sentido, é necessário buscar uma melhor compreensão da relação entre
o excesso desse tecido e seus efeitos adversos sobre o organismo (48,50,51).
3.2. Tecido adiposo como órgão endócrino
O tecido adiposo possui duas características importantes: expansibilidade e
plasticidade. A expansibilidade está relacionada a capacidade de armazenar
gordura, seja por aumento do tamanho do adipócito (hipertrofia) ou pelo aumento
na quantidade (hiperplasia). Já em relação a plasticidade, sugere-se que o tecido
adiposo é capaz de se diferenciar em função da sua exposição (52). Em suma,
temos dois tipos principais de tecido adiposo, o tecido adiposo marrom (TAM) e
o tecido adiposo branco (TAB).
13
O TAM por sua vez é metabolicamente mais ativo e responsável pela termo-
regulação em recém nascidos. Embora tenha-se acreditado que esse tecido
diminuía ao longo dos anos, até se tornar inexistente na vida adulta, estudos
como o de Virtanen e colaboradores (53) apontam uma atividade deste tecido
em adultos através da atividade termogênica da proteína desaclopadora 1 (UCP-
1) quando há exposição ao frio. Dessa forma, quantidades de TAM podem ser
encontradas em jovens e adultos, em regiões como: pescoço, supra-clavicular,
intra-escapular e mediastino, sendo inversamente proporcional ao IMC (54).
O TAB é composto por largos e esféricos adipócitos chamados de uniocular
(em função da célula possuir apenas um núcleo), conectados por um tecido
conjuntivo rico em vascularização. Em princípio, o TAB é um eficiente
armazenador, diante do aumento no consumo energético e diminuição do gasto,
as calorias excedentes são armazenadas em forma de triglicerídeos nos
adipócitos que podem aumentar em até 20 vezes seu diâmetro e milhares de
vezes seu volume. Diante de um platô na expansão, pré-adipócitos são
diferenciados para se tornarem novos adipócitos (adipogênese ou hiperplasia)
(54).
Além disso, o TAB serve como isolante térmico, e protege os órgãos internos
contra estresse mecânico. Recentemente, através da descoberta das adipocinas
evidenciou-se seu papel como um importante órgão regulador do metabolismo e
que exerce influência sobre outros processos biológicos como: angiogênese,
apetite, controle da pressão arterial e imunidade (4). Dessa forma, o TAB passou
a ser visto como um órgão de maior complexidade que exerce função autócrina,
parácrina e endócrina (2).
As adipocinas são compostos proteicos produzidos e secretados pelo TAB.
Abrangem um grupo heterogêneo, incluindo citocinas, hormônios, fatores de
crescimento, prostaglandinas, glicocorticoides e hormônios sexuais. Que
exercem efeito sobre receptores de órgãos como fígado, pâncreas, músculo,
rins, hipotálamo e sistema imune (5). A primeira adipocina descoberta foi a
adipsina em 1987 (55), em seguida vieram a leptina, adiponectina, o fator de
necrose tumoral alfa (TNF-α) e outras adipocinas como a Interleucina-6 (IL-6) e
a resistina (2,56).
14
A adiponectina é uma das mais abundantes adipocinas secretadas no tecido
adiposo, e possui propriedades anti-apoptótica, anti-inflamatória, anti-
aterogênica e cardioprotetora (2). A adiponectina exerce efeito positivo na
sensibilidade à insulina, suprimindo a produção de citocinas inflamatórias. Em
experimentos em in vitro, a adiponectina inibiu a ativação de fatores nucleares-
kβ (NK- kβ), diminuindo as concentrações de TNF-α e IL-8. Com o aumento do
tecido adiposo, níveis circulantes de adiponectina são reduzidos resultando em
menor captação de glicose e menor ação anti-inflamatória (3).
A leptina por sua vez, também é em grande parte produzida no tecido adiposo
e uma de suas principais funções é atuar na regulação do apetite, reduzindo o
consumo energético. Além disso, atua na homeostase metabólica e modulação
do sistema imune. Indivíduos com obesidade apresentam altos níveis de leptina,
no entanto, desenvolvem um quadro de resistência a ação desse hormônio (2,3).
O TNF-α é responsável por ativar vias pró-inflamatórias e induzir a produção
de espécies reativas de oxigênio (EROs). Seus altos níveis na obesidade são
associados a infiltração de macrófagos M1 no tecido adiposo. O TNF-α foi uma
das primeiras adipocinas sugeridas como o link entre obesidade, inflamação e
diabetes (2,56)
A IL-6 é liberada no tecido adiposo a partir da ação do TNF-α, e suas
concentrações são diretamente proporcionais ao IMC e níveis de ácidos graxos
livres circulantes. A IL-6 diminui a captação de glicose inibindo a ação da GLUT4
e receptores de insulina, o que contribui para a hiperglicemia, hiperinsulinemia e
dislipidemia. Altos níveis de IL-6 também são associados à hipertensão, infarto
e morte prematura (2,57,58).
Há quase duas décadas, foi observado aumentos nos níveis de IL-6 após
contrações musculares. A IL-6 é identificada como a primeira “miocina” e foi
responsável por criar um novo paradigma sobre o papel do tecido muscular nas
funções orgânicas. As miocinas exercem efeito autocrino e parácrino, conferindo
ao músculo uma função endócrina (59). A IL-6 como miocina, exerce um
importante papel anti-inflamatório, estimulando a produção de outras citocina
anti-inflamatórias como a IL-10 e a IL-1ra. Além disso, também atua na regulação
do metabolismo e na hipertrofia muscular (30,59). Dessa forma, a IL-6 é
15
considerada uma citocina pleiotrópica que exerce tanto papel pró, quanto anti-
inflamatório (60).
3.3. Obesidade, sistema imune e inflamação crônica de baixo grau
Em condições saudáveis, o tecido adiposo é povoado por macrófagos
(M2), linfócitos (T2) e células T reguladoras (Treg) que produzem citocinas anti-
inflamatórias e atuam no controle da inflamação (61,62). Na obesidade, o
aumento anormal do tecido adiposo promove micro-hipóxia, estresse no retículo
endoplasmático e confinamento da matrix extracelular dos adipócitos. Esse
fenômeno é reconhecido como fator de estresse tecidual local e é responsável
por desencadear o desequilíbrio do sistema imune, aumentando a proliferação e
infiltração de células de fenótipo pró-inflamatório no tecido adiposo (6).
Células natural killers (NK) e linfócitos T são as principais fontes de produção
de INF-Y no tecido adiposo visceral. O aumento das concentrações de INF-Y na
obesidade, parece ser um potencial indutor na polarização de macrófagos
M1(pró-inflamatórios), que por sua vez secretam citocinas pró-inflamatórias
(TNF-α, IL-6) (2,62). Além de estimular a proliferação de linfócitos auxiliares de
fenótipo T1 ou pró-inflamatórios (6). O tecido adiposo visceral, sobretudo, parece
exercer papel de maior importância nesse processo (8,57,58).
Essa mudança de fenótipo M2/M1 e T2/T1 contribui, somado a outros fatores,
para o aumento na proporção de citocinas pró-inflamatórias no tecido adiposo.
O excesso de citocinas pró-inflamatórias é drenado para a corrente sanguínea
resultando em um estado inflamatório crônico de baixo grau (2,7). Um indivíduo
obeso chega a ter seus marcadores inflamatórios aumentados em duas a três
vezes, quando comparados a indivíduos saudáveis. Nesse sentido, fica clara a
relação da obesidade com o sistema imune, através de reações inflamatórias
coordenadas. Indicando uma relação bidirecional entre metabolismo e sistema
imunológico (9,63).
Os linfócitos T apresentam uma flexibilidade metabólica peculiar, a partir da
estimulação dos seus receptores passam de um estado de repouso para um
estado ativo (61). Esta mudança ocorre basicamente através da maior
participação do metabolismo glicolítico na produção de ATP em células T
imaturas ou de memória, contribuindo para a proliferação e diferenciação de
16
células necessárias para exercer uma função efetora, de acordo com seu
subtipo. Após a eliminação da infecção, grande parte das células T efetoras
sofrem apoptose, restando um pequeno grupo que se diferencia em células T de
memória (13).
As células T exercem papel de grande complexidade na resposta do sistema
imune a patógenos, ativando e auxiliando a função de outras células, assim
como suas próprias funções (61). Os linfócitos de polarização T1 são
responsáveis pela imunidade celular e caracterizados pela produção de citocinas
pró-inflamatórias (INF-Y, IL-2), enquanto as células T2 respondem pela
imunidade humoral e são caracterizados pela produção de citocinas anti-
inflamatórias (IL-4, IL-10) (14). A razão T1/T2 tem sido usado como um indicador
de alterações na função do sistema imune (16).
Nesse contexto, parece fazer mais sentido analisar as respostas imune de
T1 e T2 através das concentrações de citocinas associadas a cada fenótipo.
Portanto, a razão entre INF-Y/IL-4 pode ser um alternativo indicador da razão
T1/T2 (15). Adicionalmente, as respostas T1 e T2 parecem ser antagônicas, a
IL-4 exerce efeito inibitório na proliferação de fenótipos T1, enquanto o INF-Y
inibe o desenvolvimento de células T2 (61,64). Alterações na razão INF-Y/IL-4
são observadas em diferentes quadros de infecção (15).
Sugere-se que na obesidade, ocorra perda significativa na função das células
T. Elevados níveis de leptina, somado ao quadro pró-inflamatório, estão
associados a uma precoce e constante ativação de linfócitos de subtipo T1. De
maneira concomitante, também observa-se redução das células NK, células
dendríticas apresentadora de antígenos e queda nos níveis dos linfócitos Treg,
que ajudam a controlar a ativação e proliferação das células T efetoras (13,34).
Dessa forma, a obesidade está relacionada com prejuízos nas respostas do
sistema imune contra infecções. Estudos indicam, que a indivíduos obesos têm
uma maior chance de morbimortalidade após quadros de infecção (11). Além
disso, a obesidade e a inflamação crônica de baixo grau, têm demonstrado uma
forte associação com uma maior incidência de diferentes quadros de infecção
(10,12,34).
17
3.4. Exercício físico, inflamação crônica de baixo grau e sistema imune
O exercício físico é reconhecido como uma potencial estratégia no combate
a fatores de risco para o desenvolvimento de doenças crônicas degenerativas
não transmissíveis. Organizações como o Colégio Americanos de Medicina do
Esporte, recomendam o acúmulo de pelo menos 150min de ECMI ou 60 min de
exercício vigoroso por semana, para a manutenção da saúde em adultos jovens
(19). As recomendações passam para 250 a 300 min de ECMI por semana,
quando o objetivo é perda efetiva de peso e controle ponderal em indivíduos com
excesso de peso (20).
Nesse sentido, a prática regular de exercício físico é capaz de promover
redução no estado inflamatório crônico, sobretudo, em indivíduos obesos com
elevados marcadores pró-inflamatórios, independente da perda de peso (31).
São inúmeros os mecanismo pelos quais o exercício pode promover essa
redução, tais como: aumento na produção de citocinas anti-inflamatórias,
melhora na oxigenação do tecido adiposo, redução da inflamação na parede dos
vasos, polarização de macrófagos M2, redução do tecido adiposo, redução dos
receptores toll like e aumento das células Treg (65).
Em um estudo transversal envolvendo 117 indivíduos com obesidade, o nível
de atividade física se mostrou inversamente proporcional às concentrações de
citocinas pró-inflamatórias como: INF-Y e TNF-α (33). Indivíduos com obesidade,
submetidos a 90 min semanais de ECMI (65 a 75% da FCmáx) durante três
meses, apresentaram redução significativa nas concentrações plasmáticas de
leptina, IL-6 e TNF- α (18). Contudo, as adaptações crônicas atribuídas ao
treinamento físico, são em grande parte decorrentes das alterações agudas
promovidas pelas repetidas sessões de exercício (66).
Dessa forma, uma única sessão de ECMI é capaz de promover um estado
anti-inflamatório transiente logo após o exercício, podendo perdurar por algumas
horas (67). Almada e colaboradores (68), reportaram aumento as concentrações
plasmáticas de IL-6 em homens fisicamente ativos logo após uma sessão de 45
min de ECMI (60% do VO2máx) em esteira ergométrica. Corroborando com os
achados de Brenner e colaboradores (69) que reportaram aumento nos níveis
de IL-6 após 2h de ECMI (60% do VO2máx), alcançando níveis elevados 3 h pós-
18
exercício. Adicionalmente, Hojbjerre e colaboradores (70) observaram aumento
na concentração plasmática de IL-6 em obesos e não-obesos, logo após uma
sessão de 60 min de ECMI (55% do VO2máx), a qual permaneceu elevada até 2,5
h pós-exercício. O aumento relativo na concentração plasmática de IL-6 foi maior
para os indivíduos com obesidade.
Em contrapartida Brenner e colaboradores (69), não observaram diferença
estatística nos níveis plasmáticos de IL-6 após uma sessão de 5 min de exercício
contínuo de alta intensidade (90% do VO2máx) em relação aos valores pré-
exercício (69)(69). Adicionalmente Markovitch e colaboradores (71), também não
observaram o efeito de uma sessão de 30 min de ECIM (50% do VO2máx) sobre
os níveis de IL-6. Portanto, de acordo com os achados, a magnitude da resposta
anti-inflamatória parece ser dependente do volume e intensidade do exercício,
assim como do nível de condicionamento e estado nutricional do indivíduo
(31,67).
Sabe-se também, que o exercício físico agudo e crônico, podem alterar a
quantidade e função das células imunológicas. Essas mudanças são
dependentes da intensidade e duração do exercício e são amplamente
influenciadas pela ação das catecolaminas (16). É especulado que o ECMI
estimula a atividade das células T1 e que poderia reverter sua perda funcional
associada à idade (15). De acordo com Baum e colaboradores, uma sessão de
ECMI (70% do limiar anaeróbio) com duração de 30 min, não alterou os níveis
de INF-Y 30 min após o exercício em indivíduos saudáveis. No entanto, houve
aumento significativo nos níveis dessa citocina, alcançando seus valores
máximos nas 24 h após o termino do exercício. A manutenção do número de
linfócitos, é um indicativo que houve uma maior polarização das células T1
independente do aumento na quantidade de células (72).
Em contrapartida, uma sessão de exercício contínuo (75% do VO2máx) com
duração entre 90 e 120 min, é capaz de induzir supressão na produção de INF-
Y em homens saudáveis após 2 h do termino do exercício (73,74).
Adicionalmente, Ibfelt e colaboradores (74) não observaram alterações nas
concentrações de IL-4 após o exercício. Enquanto o segundo estudo, observou
correlação negativa entre os níveis de adrenalina e a atividade dos linfócitos T
efetores após uma sessão de exercício extenuante (73). Os estudos
19
supracitados corroboram com os achados de Baum e colaboradores (72), que
observaram aumento na quantidade de leucócitos e supressão na produção de
INF-Y após a realização de 90 min de exercício contínuo (100% do limiar
anaeróbio).Portanto, é de se esperar que uma sessão de ECMI com duração
menor que 60 min, estimule a polarização de células T1 sem alterar a contagem
de linfócitos. No entanto, uma sessão de exercício extenuante (>60 min) é capaz
promover leucocitose seguida de diminuição na atividade de células T1, após o
termino do exercício.
3.4.3. Impacto do exercício de alta intensidade no estado inflamatório e
função imunológica
Embora a prática regular de ECMI demonstre eficácia na melhora do perfil
inflamatório de indivíduos com obesidade (18), a falta de tempo é citada como
uma das principais barreiras para à prática regular de exercício físico (21). Nesse
sentido, o EIAI surge como uma potencial estratégia frente ao ECMI em função
da sua maior eficiência em função do tempo (75). Além disso, para um mesmo
gasto energético, o exercício vigoroso parece contribuir para uma superior
melhora da saúde metabólica quando comparado ao exercício moderado (31).
Dessa forma, em função da sua característica intermitente, o EIAI surge como
uma alternativa mais tolerável para se acumular um maior tempo de exercício
em alta intensidade, comparado ao exercício contínuo (76).
Gerosa-Neto e colaboradores (77) observaram redução nas concentrações
de IL-6 de repouso em indivíduos com obesidade após 16 semanas realizando
EIAI 3 vezes por semana, enquanto não houve redução desse marcador para o
grupo que realizou ECMI 5 vezes por semana. De maneira interessante, a
redução nas concentrações de TNF-α foi observada apenas para o grupo que
realizou ECMI que pode estar relacionada ao momento da coleta.
Leggate e colaboradores (78), relataram superioridade de uma sessão EIAI
que consistia em 10 séries de 4 min (87,5% do VO2máx), comparado a uma
sessão de ECMI (60% do VO2máx) sobre o aumento nas concentrações de IL-6
logo após o termino do exercício. Os protocolos foram equiparados pela carga
externa. Em contraste a esses resultados, Cabral-Santos e colaboradores (79)
20
observaram respostas anti-inflamatórias semelhantes em homens fisicamente
ativos após uma sessão de EIAI e ECMI quando equiparados pelo volume.
Já uma sessão de EIAI e baixo volume que consistiu em 10 tiros de 1 min
(90% VO2máx) separados por 1 min de recuperação, promoveu aumento
significativo nas concentrações de IL-6 logo após e 30 min após o termino do
exercício, comparado a uma sessão de ECMI (60% do VO2máx) com duração de
27 min em indivíduos saudáveis previamente sedentários (28). Observou-se
aumento nas concentrações de IL-10, 30 min após o exercício apenas para o
grupo que realizou EIAI. O mesmo comportamento foi observado em indivíduos
com excesso de peso, submetidos a uma sessão de EIAI e baixo volume.
Dorneles e colaboradores (27), relataram aumento nas concentrações de IL-6
logo após e 30 min após a sessão de exercício, seguido por aumento nas
concentrações de IL-10 e redução nas concentrações de IL-8 nos 30 min após a
sessão. Dessa forma, o EIAI surge como uma potencial estratégia no controle
da inflamação crônica de baixo grau em indivíduos com e sem excesso de peso
previamente sedentários. Dessa forma, a intensidade do exercício aparece como
uma variável importante quando o objetivo é promover um maior balanço anti-
inflamatório.
Ao mesmo tempo que o EIAI tem se mostrado uma potencial estratégia para
ajudar no controle da inflamação crônica de baixo grau, tanto em indivíduo
saudáveis como em indivíduos com obesidade (27,28,31), é postulado que o
exercício de alta intensidade pode induzir diminuição nas funções do sistema
imune, através da redução na quantidade de leucócitos ou diminuição na função
das células T (15). Essa supressão transitória do sistema imune é acompanhada
por quedas nos níveis de IgA salivar e é reconhecida como uma “janela de
oportunidades” para o desenvolvimento de doenças infecciosas. Os níveis de
IgA salivar são inversamente proporcionais a episódio de infecção no trato
respiratório superior (16).
No entanto, a característica e o tempo de exercício em alta intensidade
parecem influenciar essas respostas. Por exemplo, Fisher e colaboradores (80)
observaram que uma sessão de EIAI não foi capaz de reduzir a quantidade de
leucócitos em homens ativos mesmo após 24 h do termino da sessão de
exercício, apesar da elevação nos níveis de estresse oxidativo logo após a
21
sessão. Adicionalmente, os voluntários foram submetidos a mais duas sessões
do mesmo exercício com intervalo de 48 h, e apesar do exercício promover
linfopenia após as 24 h da segunda sessão de EIAI, a resposta antioxidante dos
linfócitos foi melhorada ao longo das três sessões. De acordo com Dorneles e
colaboradores (27), uma sessão de EIAI e baixo volume não foi capaz de induzir
leucopenia mediatamente após e 30 min após a sessão de exercício em
indivíduos com obesidade, a característica intermitente e o tempo do exercício
podem ser os responsáveis por prevenir a queda na quantidade de
leucócitos(27). Navalta e colaboradores (81) observaram queda significativa na
contagem de linfócitos T CD4+ e CD8+ em indivíduos saudáveis, após a
realização de um protocolo de EIAI até a exaustação por três dias consecutivos.
O que sugere, que uma única sessão de EIAI não é capaz de reduzir a contagem
de linfócitos, no entanto, uma maior atenção deve ser dada aos intervalos de
recuperação entre as sessões.
Em relação a função dos linfócitos, uma sessão de exercício de alta
intensidade com duração de até 30 min é capaz de induzir uma supressão
transitória na função das células T1, com redução nas concentrações de INF-Y
por até 2 h após o termino do exercício (82). Starkie e colaboradores (82),
observaram aumento na quantidade de linfócitos acompanhado por redução nas
concentrações de INF-Y após estimulação in vitro em homens treinados, logo
após a realização de 20 min de ciclismo a 80% do VO2máx. Em contrapartida,
Zaldivar e colaboradores (83) não observaram mudanças na produção de INF-Y
sem estimulação dos linfócitos em indivíduos saudáveis, após a realização de
30 min de exercício contínuo de alta intensidade (80% do VO2máx). Contudo,
houve aumento na produção de IL-4 imediatamente após o termino do exercício
o que indica um aumento na resposta imune humoral e contribui para um maior
balanço anti-inflamatório.
Portanto, de forma aguda, o exercício de alta intensidade e menor volume
parece favorecer os linfócitos de fenótipo T2, reduzindo o risco de infecções por
agentes extracelulares. Contudo, pode modular negativamente a função das
células de fenótipo T1 contra a ação de patógenos intracelulares, através da
redução na produção de INF-Y (15). Indivíduos com obesidade, apresentam
prejuízos tanto na resposta imune celular, como redução da função das células
22
de subtipo T1, como na resposta imune humoral apresentando baixos níveis de
imunoglobulina A salivar quando comparados a indivíduo saudáveis. Levando
em consideração que esse prejuízo no sistema imune é associado ao estado de
metainflamação (11,84), estratégias que promovam aumento no estado anti-
inflamatório e consequentemente melhore a imunidade humoral devem contribuir
para o restabelecimento da função imunológica desses indivíduos. Ainda que
promova uma redução transitória na resposta imune celular após o exercício.
23
4. MÉTODOS
4.1. Delineamento do Estudo
A pesquisa se caracteriza por um ensaio clínico randomizado cruzado, no
qual os voluntários foram alocados através de sorteio prévio para receber as
seguintes intervenções: 1) uma sessão de ECMI, 2) uma sessão de EIAI de
baixo volume e 3) uma sessão controle (sem exercício)
Figura 1. Fluxogra de contato dos participantes, triagem e seleção para a
participação no estudo.
4.2. Amostra
A amostra do estudo foi composta por 10 homens adultos sedentários com
obesidade e idade entre 18 e 40 anos de acordo com a Figura 1. Os critérios
de inclusão para o estudo foram: (i) IMC acima de 30 kg/m² confirmado por
24
percentual de gordura (>25%) analisado por DEXA; (ii) não praticar atividade
física regularmente (iii) relatar estabilidade de massa corporal nos últimos
seis meses.
4.3. Considerações Éticas
A pesquisa foi realizada no Departamento de Educação Física da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), na cidade do Natal,
do Estado do Rio Grande do Norte. Sendo as amostras recrutadas por
voluntariedade. Após a apresentação do projeto de pesquisa ao voluntário e
aceite do convite, todos os indivíduos assinaram um termo de consentimento
livre e esclarecido (TCLE) em duas vias. O presente projeto foi aprovado pelo
Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio Grande do
Norte (Parecer nº:976.389/2015 CEP/UFRN) em consonância com a
Resolução 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde.
4.4. Logística
Os sujeitos realizaram quatro visitas ao laboratório. Durante a primeira
visita foram coletadas as medidas antropométricas, pressão arterial (PA) de
repouso de acordo com a 7ª Diretriz Brasileira de Hipertensão Arterial
utilizando o método oscilométrico (HEM-7200, OMRON, Illinois, USA),
velocidade de pico (VP) e frequência cardíaca máxima (FCmáx) através de
teste incremental em esteira ergométrica (RT250, Movement®, Pompeia,
Brasil).
Da segunda até a quarta visita, os sujeitos chegaram ao laboratório entre
8:00-9:00 h, após jejum noturno de 8-12 h. Inicialmente os sujeitos receberam
uma refeição padrão composta por suplemento nutricional
(Hipermassprotein, Atlhética®, Matão, Brasil), com conteúdo energético de
4,5 kcal/kg de peso corporal, diluída em 400 ml de água. Quarenta e cinco
minutos após a ingestão da refeição padrão foi realizada uma coleta de
sangue, em seguida os sujeitos foram submetidos de forma aleatória a uma
das três condições experimentais com intervalo de sete dias (wash out) entre
cada sessão: 1) controle; 2) ECMI; 3) EIAI.
Todas as sessões experimentais foram conduzidas no mesmo horário do
dia (9:00-10:00h) para evitar quaisquer variações circadianas. Todos os
procedimentos foram conduzidos no mesmo laboratório com temperatura
25
constante (24 ± 1ºC). As amostras de sangue foram coletadas em três
momentos distintos: 1) início da sessão (Pré); 2) logo após a sessão (Pós);
3) 60 minutos após a sessão (Pós 60 min). As coletas foram realizadas em
momentos equivalentes para a situação controle. Medidas de lactato foram
realizadas nas intervenções logo após o termino do exercício utilizando
aparelho monitor portátil para determinação de lactato (Accutrend Plus,
Roche, Brasileia, Suíça)
4.5. Avaliações
4.5.1. Composição Corporal
Foram realizadas as seguintes medidas antropométricas: massa corporal
e estatura para cálculo do índice de massa corporal (IMC) e avaliação do
estado nutricional. A massa corporal foi medida pela balança digital da marca
(BC 553, Tanita®, Portland, EUA) com capacidade máxima de 150kg e
precisão de 100 gramas, com o indivíduo descalço e vestindo roupas leves.
Para estatura foi utilizado estadiômetro portátil (Personal Caprice Portatil,
Sanny®, São Paulo, Brasil), com precisão de 1 mm estando os indivíduos na
posição de Frankfurt. Para cálculo do IMC utilizamos a fórmula: [IMC = massa
corporal (kg) * estatura (m)-2]. De forma adicional, foi analisada a
densitometria de dupla emissão de raios-X (DEXA), (GE, Medical Systems,
Madison, WI, USA). Para a avaliação, os voluntários compareceram ao
laboratório pela manhã por volta das 8:00 h com roupas leves e foram
escaneados em posição supina. Os mesmos foram orientados a evitar
diuréticos e bebidas cafeinadas no dia anterior a avaliação (85).
4.5.2. Teste incremental
Previamente ao teste incremental, os participantes realizaram um
aquecimento em esteira ergométrica (RT250, Movement®, Pompeia, Brasil)
com velocidade de 2,0 km/h, com duração de três minutos. Na sequência,
iniciaram o teste incremental com velocidade de 3,0 km/h e incrementos de
1,0 km/h a cada minuto, até a exaustão voluntária. A VP foi considerada como
a maior velocidade sustentada por um estágio completo de um minuto. Diante
da impossibilidade de se completar o estágio de 1 minuto, foi realizado
cálculo proporcional para estimar a VP de acordo com o tempo de duração
do último estágio: VP = velocidade do último estágio completo + [(tempo, em
26
segundos, de permanência do último estágio incompleto/ 60s) * 1 km.h-1]. A
frequência cardíaca (FC) foi monitorada durante o teste utilizando o monitor
de FC (RS800CX, Polar®, Kempele, Finlândia) e registrada ao final de cada
minuto. Considerou-se como FCmáx o maior valor de FC observado durante
o teste. A percepção subjetiva de esforço (PSE) também foi monitorada
durante o teste e registrada ao final de cada minuto de acordo com a escala
de Borg 6-20 (86). O final do teste foi determinado pela presença de pelo
menos um dos seguintes critérios: i) FC ≥ 100% estimado para a idade ; ii)
PSE > 18; iii) quando os participantes paravam voluntariamente (87).
4.5.3. Avaliação dos parâmetros inflamatórios e imunológicos
As amostras de sangue foram obtidas por punção venosa com o sujeito
sentado, a partir da veia antecubital, por profissional experiente. Um total de
10 ml de sangue venoso foi coletado em tubos com gel separador para soro
(Vacuette®, Greiner Bio-One, Americana, Brasil) nos momentos
imediatamente antes do início da sessão, imediatamente depois e 60 minutos
após o término da sessão. O sangue foi centrifugado durante 15 min a 3600
rotações por minuto. Em seguida, o soro foi separado em alíquotas de 200
microlitros e armazenado a – 80°C para posterior análise. As concentrações
de INF-Y, IL-4 e IL-6 foram analisadas a partir de kits comerciais para ELISA
(ELISA Read-Set-Go!®, Ebioscience, EUA) seguindo as instruções do
fabricante para análise em leitor de microplacas EZ-Reader em comprimento
de onda de 450 nm.
4.5.4. Avaliação do lactato sanguíneo
As concentrações de lactato foram determinadas a partir de sangue
capilar coletado da ponta do dedo. Logo após o termino do exercício, a ponta
do dedo do indivíduo era higienizada com solução de álcool 70% e em
seguida perfurado com lanceta descartável. Aproximadamente 25 microlitros
de sangue eram coletados e analisados em aparelho monitor portátil para
determinação de lactato (Accutrend Plus®, Roche, Brasileia, Suíça).
27
4.6. Intervenções
4.6.1. Exercício Contínuo de Moderada Intensidade
A sessão de ECMI foi realizada em esteira rolante por 20 minutos com uma
carga correspondente a aproximadamente 70% da FCmáx calculada a partir do
teste incremental. Caso fosse necessário, ajustava-se a velocidade afim de
manter a FC na zona alvo estipulada. Os sujeitos realizaram um aquecimento
de 3 minutos a 4 km/h e após a parte principal da sessão, um
desaquecimento de 2 minutos com a mesma intensidade do aquecimento.
4.6.2. Exercício Intervalado de Alta Intensidade
A sessão de exercício intervalado de alta intensidade (EIAI) foi realizada
em uma relação “esforço-pausa” de 1:1 com 60 segundos de estímulo e 60
segundos de recuperação. Foram realizados 10 estímulos com 90% da VP
alcançada no teste incremental seguidos por recuperação ativa com 30% da
VP. Inicialmente, os sujeitos realizaram um aquecimento de 3 minutos 4 km/h
e após a parte principal da sessão, um desaquecimento de 2 minutos com a
mesma intensidade do aquecimento, contabilizando um tempo total de 25
minutos. O protocolo é similar ao modelo prático de EIAI de baixo volume
proposto por Gillen e colaboradores (23). A FC e a PSE foram monitorados a
cada minuto durante os 20 min principais de ambas as sessões. Para isso,
utilizou-se o monitor de frequência cardíaca (RS800CX, Polar®, Kempele,
Finlândia) e a escala de Borg de 6 a 20 (86).
4.6.3. Controle
Os sujeitos foram mantidos sentados em repouso durante o mesmo
período de tempo das sessões de exercício, permitiu-se atividades como
leitura e/ou utilização de computador ou smartphone.
4.7. Análise estatística
A normalidade dos dados foi verificada através do teste de Shapiro-Wilk
e a análise de homogeneidade das variâncias através do teste de Levene. As
sessões de exercício foram comparadas em relação as variáveis
psicofisiológicas através do teste t de student. Utilizou-se uma análise de
variância (ANOVA) de dois fatores (condição vs. tempo) com medidas
repetidas para comparar os efeitos inter e intra condições para as variáveis
dependentes (INF-Y, IL-4, IL-6 e razão INF-Y/IL-4). A hipótese da
28
esfericidade foi verificada pelo teste de Mauchly e, quando violada, os graus
de liberdade foram corrigidos pelas estimativas de Greenhouse‐Geisser. O
tamanho do efeito das variâncias foi calculado pelo eta quadrado parcial (η2p).
Os dados foram estruturados e analisados utilizando o pacote estatístico
SPSS (Statistical Package for Social Sciences Chicago, IL, USA) versão 20.0
para Windows. Todos os resultados estão expressos em média e desvio
padrão e o nível de significância aceito foi de P<0,05.
29
5. RESULTADOS
As características da amostra estão descritas na Tabela 1. Os resultados
de IMC e percentual de gordura são compatíveis com o diagnóstico de obesidade
(88), e os valores de PA em repouso mostram que os sujeitos, aparentemente,
não eram hipertensos. Além disso, os exames bioquímicos dos sujeitos em
jejum, sugerem que apesar da condição da obesidade, eles não apresentavam
outras alterações metabólicas importantes.
Tabela 1. Dados de caracterização da amostra
Características (n=10) Média ± DP
Idade (anos) 28,50 ± 2,72
Peso (kg) 109,26 ± 18,80
Estatura (m) 1,74 ± 0,08
Gordura Total (%) 40,65 ± 2,04
Ginóide (%) 40,31 ± 3,72
Andróide (%) 51,05 ± 2,23
Índice de Massa Corporal (kg/m2) 35,90 ± 4,91
Frequência Cardíaca Máxima (bpm) 196,6 ± 11,72
Pressão arterial sistólica de repouso (mmHg) 124 ± 8,1
Pressão arterial diastólica de repouso (mmHg) 79 ± 8,22
Glicose (mg/dL) 98,2 ± 26,7
Colesterol (mg/dL) 202,9 ± 25,3
HDL (mg/dL) 42,8 ± 2,5
LDL (mg/dL) 135,2 ± 27,6
VLDL (mg/dL) 24,8 ± 7,8
Triglicerídeos (mg/dL) 124,2 ± 39,2
TGO (mg/dL) 24,6 ± 6,1
TGP (mg/dL) 27,4 ± 6,5
Uréia (mg/dL) 29,0 ± 8,3
Creatinina (mg/dL) 0,8 ± 0,2
Ácido úrico (mg/dL) 5,2 ± 1,8
30
A Tabela 2 mostra os dados de caracterização das sessões de exercício.
Como esperado, a sessão de EIAI apresentou maiores valores de FC quando
comparado ao ECMI. Também houve diferença para os valores de PSE, levando
em consideração os valores de estímulo. Os níveis de lactato logo após o
exercício se mostraram superiores para o EIAI quando comparado ao ECMI.
Tabela 2. Resposta de frequência cardíaca, percepção subjetiva do esforço e
lactato no exercício intervalado de alta intensidade de baixo volume e exercício
contínuo de moderada intensidade em homens com obesidade
EIAI ECMI P-valor
Frequência Cardíaca (%)
Estímulo 89 ± 5 71 ± 5 < 0,01
Recuperação 79 ± 7 -
Percepção Subjetiva de Esforço
Estímulo 14,7 ± 1,6 11,8 ± 1,1 < 0,01
Recuperação 12,5 ± 2,2 -
Lactato (mmol/L) 13,1 ± 2,6 5,0 ± 1,5 < 0,01
EIAI: exercício intervalado de alta intensidade; ECMI: exercício contínuo de
moderada intensidade; p-valor usando o teste t-student para amostras
independentes.
A Figura 1 apresenta as concentrações sistêmicas das citocinas para as
diferentes condições nos momentos pré, pós e 60 minutos pós-exercício. Houve
interação (condição x tempo) para o INF-Y [F(4,36)=9,20, P=0,000, η2p=0,506].
Imediatamente após o EIAI o INF-Y apresentou diminuição (P=0,032) e se
manteve menor após 60 min comparado ao pré-exercício (P=0,003). No ECMI
houve aumento tanto no pós-exercício (P=0,025) quanto 60 min após (P=0,004),
comparado ao momento pré-exercício. Em relação ao efeito da condição, houve
diferença apenas para o EIAI pós 60 min comparado com a sessão controle
(P=0,041).
Na IL-4 [F(4,36)=4,30, P=0,006, η2p=0,323] e IL-6 [F(4,36)=3,31, P=0,021,
η2p=0,269] também houve interação (condição x tempo). Os níveis de IL-4
aumentaram apenas para o EIAI logo após a sessão (P=0,007). Os níveis de IL-
6 aumentaram imediatamente (P=0,000) e 60 min após o termino do EIAI
31
(P=0,000) em relação ao pré-exercício. O mesmo comportamento foi observado
para o ECMI, tanto imediatamente (P=0,031) quanto 60 min pós-exercício
(P=0,000). O valor de 60 min pós, ainda apresentou diferença em relação ao
pós-exercício para o ECMI (P=0,033).
Também houve interação (condição x tempo) para a INF-Y/IL-4
[F(4,36)=5,80, P=0,001, η2p=0,392]. Imediatamente (P=0,002) e 60 min após
(P=0,005) a INF-Y/IL-4 diminuiu no EIAI em relação ao pré-exercício. Já o ECMI
não promoveu alterações significativas na razão INF-Y/IL-4 (P>0,05).
Figura 1. Concentrações do perfil inflamatório pré, imediatamente após e 60
minutos após o EIAI, ECMI e controle. Interferon-y (A), Interleucina-4 (B),
Interleucina-6 (C), Razão Interferon-y/Interleucina-4. Valores apresentados em
média ± DP. a Diferença significativa comparada com o pré exercício para o EIAI
(P <0.05). b Diferença significativa comparada com o pré exercício para o ECMI
(P <0.05). c Diferença significativa comparada com o pós exercício para o ECMI
(P <0.05). * Diferença significativa entre EIAI e CONTROLE (P <0.05).
32
6. DISCUSSÃO
O objetivo desse estudo foi comparar o efeito de uma sessão de EIAI de baixo
volume e uma sessão de ECMI com isonomia de tempo sobre os níveis séricos
de citocinas associadas aos subtipos de células T (T1 e T2). Nossos principais
achados foram: i) a sessão de EIAI reduziu a razão INF-y/IL-4 até 60 min após
sua realização, mediado pela redução dos níveis de INF-y; ii) a sessão de ECMI
aumentou os níveis de INF-y até 60 min após sua realização; iii) Ambas as
sessões de exercício (i.e., EIAI e ECMI) aumentaram os níveis de IL-6 até 60
min após suas realizações. Para o nosso conhecimento esse estudo é pioneiro
em comparar o efeito agudo do EIAI de baixo volume e ECMI sobre a razão INF-
y/IL-4 em homens com obesidade.
O INF-γ é uma citocina produzida principalmente por células Natural Killers
(NK), linfócitos T CD4+ e CD8+ de padrão Th1, possuindo um papel crítico na
resposta imune inata e adaptativa contra vírus, alguns tipos de bactérias, e
protozoários (89). Desta forma, a supressão na produção de INF-y pelas células
T após o exercício traz prejuízos as defesas intracelulares contra infecções virais
e bacterianas, essa queda temporária nas defesas mediada pelas células T1
está associada a um maior risco de infecção (16). Dessa forma, a redução na
razão INF-y /IL-4 observada no presente estudo imediatamente após e mantida
até 60 min após uma sessão de EIAI, pode representar uma “janela de
oportunidade” para infecções em indivíduos com obesidade.
Previamente, um teste incremental intervalado em remo-ergômetro,
consistindo de 3 minutos de exercício a potência máxima alternado com 30
segundos de repouso passivo, apresentou uma redução nos níveis solúveis in
vitro de IFN-y após estimulação com anti-CD2/anti-CD28 (90). Starkie e
colaboradores (82) observaram supressão na produção de INF-y pelos linfócitos
T com estimulação in vitro imediatamente após de uma sessão de exercício
contínuo de alta intensidade (80% do VO2máx) com duração de 20 min em
indivíduos treinados. No entanto, essa produção retornou aos valores pré-
exercício 120 min após o termino da sessão. Em contrapartida, Zaldivar e
colaboradores (83) não observaram alteração na produção de INF-y sem
estimulação imediatamente e 60 min após uma sessão de exercício contínuo de
alta intensidade (80% do VO2máx) com duração de 30 min em homens jovens
33
saudáveis. Além disso, em ambos os estudos (82,83) não houve redução na
quantidade de leucócitos até 120 min após o termino da sessão. A queda no
número de linfócitos também não foi observada previamente em indivíduos com
excesso de peso após umas sessão de EIAI de baixo volume (27). Dessa forma,
o número e função dos subtipos de células T parecem estar relacionados ao
tempo de exercício em alta intensidade. Ou seja, comparado com exercícios de
alta intensidade e maior volume (≥ 90 min) (72,73), sessões com um menor
volume de exercício (≤ 30 min) em alta intensidade promovem redução transitória
na função das células T com menor duração sem redução na quantidade de
linfócitos circulantes.
No presente estudo, a redução nos níveis de INF-y acompanhada de
aumento nas concentrações de IL-4 imediatamente após uma sessão de EIAI,
reforça a hipótese que as células T1 e T2 exercem ações inibitórias recíprocas
entre si após uma sessão de exercício (14). O aumento de IL-4 pode ativar os
linfócitos B, promovendo sua proliferação e diferenciação em células de memória
e células plasmáticas. As células B no plasma contribuem para o aumento na
quantidade de anticorpos circulantes, favorecendo uma primeira linha de defesa
contra antígenos e patógenos (14,16). Nesse sentido, o aumento transitório nos
níveis de IL-4 pode favorecer o sistema imune humoral contra a ação de
patógenos extracelulares. Adicionalmente, a IL-4 tem propriedades anti-
inflamatórias, o aumento nas concentrações dessa citocina pode ajudar na
redução do estado inflamatório e polarização dos macrófagos para seu fenótimo
M2, anti-inflamatório (9,91).
O ECMI promoveu aumento nas concentrações de INF-y, sem alterar as
concentrações de IL-4. Os níveis de INF-y aumentaram logo após o exercício e
permaneceram elevados nos 60 min após o termino da sessão, confirmando o
aumento na função das células T1 após uma sessão de ECMI sem prejuízo na
resposta imune humoral. Considerando que a obesidade está associada a
prejuízos na resposta imune celular contra agentes infecciosos (13,34), o ECMI
é uma potencial estratégia para melhorar a resposta imune mediada pelas
células T1 nessa população. Aumentos nos níveis de INF-y também foram
observados por Baum e colaboradores (72) 24 horas após uma sessão de ECMI
(70% do limiar anaeróbio) em indivíduos saudáveis. Recentemente, Zar e
34
colaboradores (92) reportaram aumento nos níveis de INF-y e queda nos níveis
de IL-4 imediatamente após uma sessão de ECMI (55 - 65% da FCmáx) com
duração de 30 min em mulheres atletas. Em contraste ao presente estudo, o
aumento da resposta imune celular observado por Zar e colaboradores (92) foi
acompanhado de diminuição da resposta imune humoral. Além disso, a
manutenção dos níveis de IL-4 observada no presente estudo, indica que uma
sessão de ECMI com duração de 20 min não foi capaz de suprimir a resposta
imune mediada pelas células T2 em homens com obesidade preservando assim
a resposta imune contra agentes extracelulares.
A inflamação crônica de baixo grau está fortemente associada à resistência
à insulina, que parece ser o ponto de partida para o desenvolvimento de doenças
de etiologia cardiometabólica (93). Nesse sentido, tanto uma sessão de EIAI e
baixo volume quanto uma sessão de ECMI parece modular o estado inflamatório,
promovendo um aumento transitório nas concentrações de citocinas anti-
inflamatórias em indivíduos com obesidade (27,70), como observado no
presente estudo (i.e., aumento dos níveis de IL-6). No entanto um efeito anti-
inflamatório adicional foi observado após o EIAI em função do padrão de
resposta anti-inflamatório dos leucócitos.
O aumento nos níveis de IL-6 induzido pelo exercício, exerce função anti-
inflamatória e estimula o aumento de citocinas anti-inflamatórias, como a IL-10 e
IL-1ra (59,60). No presente estudo, observamos efeito similar sobre o aumento
da IL-6 tanto no EIAI de baixo volume quanto no ECMI até 60 min após suas
realizações em relação ao momento pré-exercício. Esse resultado parece ser
conflitante com estudos prévios. Por exemplo, Wadley e colaboradores (28)
demonstraram que uma sessão de EIAI e baixo volume (dez estímulos de 60 s
a 90% do VO2máx intercalados por 60 s a 40% do VO2máx) promoveu elevação
nos níveis de IL-6 e IL-10 em homens jovens previamente destreinados nos 30
min após a sessão, comparado a uma sessão de ECMI (60% do VO2máx) com
duração de 27 min. Adicionalmente, Dorneles e colaboradores (27) relataram
uma crescente elevação nos níveis de IL-6 e IL-10 em homens jovens com
excesso de peso (IMC = 31.99 ± 3.93), após uma sessão de EIAI e baixo volume
(dez estímulos de 60 s a 85 - 90% da Pmáx intercalados por 75 s a 50% da Pmáx).
Ao mesmo tempo que não houve alteração desses marcadores, após uma
35
sessão de exercício intervalado de moderada intensidade (dez estímulos de 60
s a 70 - 75% da Pmáx intercalados por 60 s a 50% da Pmáx). Reforçando que
quando o gasto energético ou a carga do exercício são equiparados, o exercício
realizado em alta intensidade modula uma maior resposta anti-inflamatória (31).
A ausência de diferença da concentração da IL-6 entre as sessões observada
no presente estudo pode ter ocorrido em função da característica de nossa
amostra (homens sedentários com alto grau de obesidade). Como observado em
estudo prévio (27), homens com excesso de peso parecem apresentar uma
maior sensibilidade para aumentar essa miocina através do esforço físico
quando comparado a homens magros. Além disso, considerando o excesso de
tecido adiposo, é provável que parte dessa IL-6 também tenha derivado dos
adipócitos e não apenas do tecido muscular e células imunológicas (60).
Estudos apontam o EIAI e baixo volume como uma alternativa eficiente em
função do tempo comparado às recomendações tradicionais de ECMI (75). Este
tipo de exercício é capaz de aumentar o VO2máx e melhorar fatores de risco para
doenças de etiologia cardiometabólica em indivíduos com excesso de peso em
curto (< 12 semanas) e longo prazo (≥ 12 semanas) (25). Do ponto de vista
inflamatório, uma única sessão de EIAI e baixo volume favoreceu o aumento do
estado anti-inflamatório através do aumento nas concentrações de IL-6 e IL-4
imediatamente após o exercício, ao mesmo tempo que suprimiu o padrão de
resposta T1 (pró-inflamatória) o que pode contribuir para um aumento na
susceptibilidade para infecção por até 60 min após a sessão em homens com
obesidade. Por outro lado, de acordo com nossos achados, uma sessão de
ECMI com duração de apenas 20 min foi capaz de promover uma melhora
funcional no padrão de resposta T1 por até 60 min após o exercício, sem
alteração nos níveis de IL-4. Além disso, o ECMI também modulou a resposta
anti-inflamatória através do aumento transitório da IL-6 até 60 min após o
exercício. Dessa forma, uma pequena dose de ECMI (20min) parece ser
suficiente para promover alterações positivas no perfil inflamatório e resposta
imune celular em uma sessão inicial de exercício em homens com obesidade e
previamente sedentários.
Como todo ensaio clínico, o presente estudo apresenta limitações. É
importante ressaltar que o nosso estudo não foi capaz de indicar o padrão de
36
expressão ou origem celular destas citocinas, uma vez que tanto células T
quanto NKs sintetizam e secretam IFN-y para a circulação. Devido a problemas
na armazenagem do sangue total, não foi possível neste estudo a dosagem das
concentrações de leucócitos circulantes. Através desses marcadores, seria
possível traçar uma relação entre a quantidade de células T e a produção de
citocinas relacionadas as suas funções, e sugerimos que estudos futuros se
preocupem com esta dosagem. Também reconhecemos que a resposta
inflamatória e imune pode ter continuidade após 60 min do término do exercício,
e no presente estudo foi realizado o seguimento apenas até este momento. A
decisão para este seguimento foi tomada levando em consideração a
disponibilidade de tempo que os voluntários permaneceriam no laboratório para
realizar as dosagens, considerando também o tempo necessário para a
preparação do momento pré-exercício.
. A condição de obesidade com acúmulo excessivo de gordura corporal foi
inicialmente diagnosticada pelo IMC e posteriormente confirmada pela análise
da composição corporal por meio de exame de imagem (DEXA). Considerando
que a obesidade é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de
doenças crônicas degenerativas não-transmissíveis, entender o papel do
exercício como agente terapêutico para esta população é de grande importância
em uma perspectiva de saúde pública. Assim, este estudo contribui para ampliar
a lacuna na literatura sobre os efeitos de uma sessão de EIAI de baixo volume e
ECMI sobre marcadores inflamatórios em indivíduos obesos que ainda não
apresentam outras alterações cardiometabólicas colaborando para otimizar a
prescrição de exercício para esta população. Contudo, maiores esclarecimentos
são necessários sobre a relevância clínica do efeito agudo de uma sessão de
EIAI e ECMI, na razão INF-y/IL-4. Em uma perspectiva futura, estudos que
utilizem parâmetros clínicos como diagnósticos e questionários para sintomas de
infecção associados a marcadores bioquímicos podem ajudar a traçar uma
associação entre causa e efeito para o risco de infecção, especialmente nas
sessões iniciais de um programa de condicionamento físico para indivíduos com
obesidade.
37
7. CONCLUSÃO
O desequilíbrio na razão INF-y/IL-4 observado após uma sessão de EIAI
é caracterizado por um padrão de resposta anti-inflamatória e está associado a
prejuízos na resposta imune intracelular contra patógenos. Por outro lado, uma
breve sessão de ECMI induziu alterações no padrão de citocinas seguindo um
padrão pró-inflamatório o que pode favorecer à melhora da resposta imune
intracelular em homens com obesidade.
38
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pmcentrez&rendertype=abstract
50
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Dados de caracterização da amostra ............................................ 27
TABELA 2 - Resposta de frequência cardíaca, percepção subjetiva do esforço e
lactato no exercício intervalado de alta intensidade de baixo volume e exercício
contínuo de moderada intensidade em homens com obesidade ...................... 27
TABELA 3 - Valores de INF-Y, IL-4, IL-6 e INF-Y/IL-4 antes, imediatamente e 60
min após uma sessão de exercício intervalado de alta intensidade (EIAI),
exercício contínuo de moderada intensidade (ECMI) e controle (sem exercício)28
51
ANEXOS
ANEXO I
52
53
54
ANEXO 2
PAR Q* Questionário de Prontidão para Atividade Física
Este questionário tem objetivo de identificar a necessidade de avaliação clínica antes do início da atividade
física. Caso você marque mais de um sim, é aconselhável a realização da avaliação clínica. Contudo
qualquer pessoa pode participar de uma atividade física de esforço moderado, respeitando as restrições
médicas.
Por favor, assinale “sim” ou “não” as seguintes perguntas:
1) Alguma vez seu médico disse que você possui algum problema de coração e recomendou que
você praticasse atividade física sobre prescrição médica?
□sim □não
2) Você sente dor no peito causada pela prática de atividade física?
□sim □não
3) Você sentiu dor no peito no último mês?
□sim □não
4) Você tende a perder a consciência ou cair como resultado do treinamento?
□sim □não
5) Você tem algum problema ósseo ou muscular que poderia ser agravado com a prática de
atividade física?
□sim □não
6) Seu médico já recomendou o uso de medicamentos para controle de sua pressão arterial ou
condição vascular?
□sim □não
7) Você tem consciência, através de sua própria experiência e/ou aconselhamento médico, de
alguma outra razão física que impeça a realização de atividades físicas?
□sim □não
_______________________________________________________________________
Gostaria de comentar algum outro problema de saúde seja de ordem física ou psicológica que
impeça a sua participação proposta?
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________
Declaração de Responsabilidade
Estou ciente das propostas do Projeto VERDEANDO, evento/ atividade:
______________________________________________________________________.
Assumo a veracidade das informações prestadas no questionário “PAR Q” e afirmo estar liberado
pelo meu médico para participação na atividade citada acima.
_________
Data
____________________
Assinatura
55
ANEXO 3
56
57
ANEXO 4