ARTIGODE REVISÃO                               Influências do exercício na resposta imune                                 ...
volvimento tecnológico, permitiu mais ampla investigação           Entre os hormônios que, durante o exercício, atuam nodo...
Com relação à resposta funcional ao exercício, o traba-         Com relação à atividade funcional, após exercício de altal...
cio, mesmo de alta intensidade, não provocava qualquer             guns resultados conflitantes na literatura em função de...
Repercussão da prática regular do exercício na res-                           possa ser aceito como verdade absoluta, esta...
19. Newsholme P, Costa Rosa LFBP, Curi R. The importance of macroph-               34. Costa Rosa LFBP, Safi DA, Bechara E...
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Artigos mais saude influências do exercício na resposta imune

  1. 1. ARTIGODE REVISÃO Influências do exercício na resposta imune Luiz Fernando Pereira Bicudo Costa Rosa1 e Mauro W. Vaisberg2RESUMO praticado sob condições estressantes provoca um estado transitório de imunodepressão. O estudo da relação entre o exercício e a resposta imuneteve grande impulso a partir da metade da década de 70, Palavras-chave: Exercício. Sistema imune. Linfócitos. Neutrófilos.tendo como principais áreas de interesse o estudo da infec- Macrófagos. Células Natural Killer.ção de vias aéreas superiores em atletas submetidos a gran-des esforços, o exercício como modelo de estresse e a res- ABSTRACTposta do treinamento como resposta adaptativa frente asituações de estresse. A descrição da interação entre os sis- Exercise influence on immune responsetemas imune e neuroendócrino foi de importância capital The study of the influence of exercise on immune responseno desenvolvimento desses estudos. O exercício gerando is a field in constant grow since the 1970s. The main areasum desvio da homeostase orgânica leva à reorganização studied are infection of upper respiratory airways in ath-das respostas de diversos sistemas, entre eles o sistema letes submitted to extenuating exercises, the exercise as aimune. É adequado dividir a resposta ao exercício em res- model of stress and the effects of training as an adaptiveposta aguda, resposta transitória ao estresse e resposta de mechanism to cope with stress. Exercise promotes an im-adaptação crônica, na qual o treinamento capacita o orga- balance in organic homeostasis, and all of the systems,nismo a lidar com o estímulo estressante de maneira mais including the immune system, must adequate their func-adequada. Ambas as respostas afetam os diversos compo- tion to this new situation. The responses to exercise can benentes do sistema imune, tanto a resposta inata em seu com- expressed as acute response, a transitory response to stressponente celular compreendendo neutrófilos, macrófagos e and chronic adaptive response, when training providescélulas natural killer, como em seu componente humoral, better conditions for the organism to cope with stress. Inproteínas de fase aguda, sistema do complemento e enzi- both situations the components of the immune system, themas, como o sistema imune adaptativo, em seu componen- cellular and humoral arms of the innate and adaptive sys-te celular (linfócitos T e B), como no componente humoral tems, are affected by exercise. Not as a rule, one can say(anticorpos e citocinas). Apesar das incorreções que co- that moderate exercise is associated with a better functionmetemos quando das generalizações, podemos dizer que, of the immune system and high intensity exercise in stress-de modo geral, o exercício de intensidade moderada, prati- ful situations is associated with a transitory state of immu-cado com regularidade, melhora a capacidade de resposta nodepression.do sistema imune, enquanto o exercício de alta intensidade Key words: Exercise. Immune system. Lymphocytes. Neutrophils. Macrophages. Natural killer cells.1. Professor Associado do Departamento de Histologia –ICB/USP – São Paulo. INTRODUÇÃO2. Médico da Disciplina de Imunologia – Unifesp/EPM – São Paulo.Recebido em: 27/11/01 Há pouco mais de 100 anos, em 1893, foi publicado oSegunda versão recebida em: 4/4/02 primeiro artigo relatando alterações encontradas em célu-Aceito em: 18/5/02 las do sangue após a prática de exercício físico1. Até o iní- cio da década de 70 foi pouco expressiva a produção cien-Endereço para correspondência: tífica relacionando exercício e sistema imune, porém, aMauro W. Vaisberg partir dessa época, houve aumento exponencial dos traba-Disciplina de Imunologia Unifesp/EPMRua Botucatu, 862 – Edifício Ciências Biomédicas, 4o andar lhos nesse campo.04023-062 – São Paulo, SP A explosão de conhecimentos na área de imunologia aE-mail: maurovaisberg@uol.com.br partir da metade da década de 70, associada a alto desen-Rev Bras Med Esporte _ Vol. 8, Nº 4 – Jul/Ago, 2002 167
  2. 2. volvimento tecnológico, permitiu mais ampla investigação Entre os hormônios que, durante o exercício, atuam nodo exercício em algumas áreas fundamentais, a saber, no sistema imune, os principais são as catecolaminas (epine-estudo das causas de infecções de vias aéreas superiores frina), o cortisol, hormônio do crescimento (GH) e peptídeosque ocorrem em atletas submetidos a esforços extenuan- opióides (endorfinas), cujas ações serão citadas adiante.tes, no estudo do exercício como modelo de estresse e no Entre os fatores metabólicos e mecânicos, devemos ci-estudo da influência do exercício crônico como resposta tar a glutamina9, aminoácido fundamental no metabolismoadaptativa frente a situações de estresse. Este último tipo de células musculares e de células do sistema imune, a hi-de pesquisa assume grande importância no estudo da res- póxia, hipertermia8 e a lesão muscular gerando processoposta imune de indivíduos que praticam esporte, mesmo inflamatório localizado10.sem cunho profissional, com repercussões, inclusive, doponto de vista da saúde pública. SISTEMA IMUNE NA RESPOSTA Teve importância capital no desenvolvimento dessa área AGUDA AO EXERCÍCIOa descrição, feita por Besedovsky et al.2, da interação entre As alterações da resposta imune, temporárias, causadasas respostas dos sistemas neuroendócrino e imunológico. por uma sessão de exercício são conhecidas como respostaHoje sabemos que o sistema imunológico produz hormô- aguda ao exercício. As principais alterações encontradasnios, neuropeptídeos, neurotransmissores e receptores para são as descritas adiante, devendo-se, no entanto, ressaltaresses fatores, assim como o sistema neuroendócrino pro- que pequenas mudanças nos sistemas experimentais po-duz citocinas e seus receptores, ocorrendo regulação intra dem provocar alterações significativas das respostas, quee intersistemas por esses fatores solúveis3,4. podem dar margem a resultados conflitantes. Nesta revisão tentaremos, de maneira sucinta e acessí-vel àqueles que não estão familiarizados com a imunolo- Leucócitosgia, analisar como o exercício influencia a resposta do sis- Exercício de alta intensidade (acima de 60% do VO2max)tema imune e quais os fatores envolvidos, principalmente se associa a uma alteração bifásica dos leucócitos circu-os hormonais. lantes. No pós-exercício imediato é visto um incremento O sistema imunológico é dividido em dois grandes ra- de 50 a 100% do número total de leucócitos, aumento quemos: o sistema inato e o adaptativo. O sistema inato carac- se dá principalmente às custas de linfócitos, neutrófilos eteriza-se por responder aos estímulos de maneira não es- em menor proporção de monócitos1. Após um período depecífica. O sistema imune adaptativo caracteriza-se por recuperação, de cerca de 30 minutos, é detectada quedaresponder ao antígeno de modo específico, apresentando acentuada do número de linfócitos, que pode ser de 30 amemória. O primeiro é composto por células: neutrófilos, 50% do nível pré-exercício, que perdura por três a seiseosinófilos, basófilos, monócitos e células natural killer, e horas, queda do número de eosinófilos e persistência dapor fatores solúveis: sistema complemento, proteínas de neutrofilia11,12.fase aguda e enzimas. O segundo é composto por células: Essas alterações decorrem da secreção de epinefrina elinfócitos T e B e por fatores humorais, as imunoglobuli- cortisol. Atividades com intensidade acima de 60% do VO2nas. Essa divisão é didática e elementos do sistema inato max provocam aumento agudo de secreção desses hormô-podem agir como efetores do sistema adaptativo. nios e aumento da densidade dos receptores β2-adrenérgi- O exercício físico gera um desvio do estado de homeos- cos13,14. As concentrações de epinefrina caem rapidamentetase orgânica, levando à reorganização da resposta de di- após o exercício, em contraste com o cortisol, cuja secre-versos sistemas, entre eles o sistema imune. Assim, os com- ção tem início mais lento, porém permanece elevado naponentes acima citados da resposta imune vão sofrer circulação por mais de duas horas após o exercício1.modificações de acordo com o estímulo recebido5. Apesar de o exercício ser genericamente classificado Neutrófiloscomo um estímulo estressante6, parece-nos mais adequado A resposta dos neutrófilos polimorfonucleares a umadividir a resposta ao exercício em dois componentes: res- sessão única de exercício está na dependência da intensi-posta aguda e adaptação crônica1. A resposta aguda é rea- dade deste. A neutrofilia vista logo após o exercício é de-ção transitória a estresse, enquanto o estímulo crônico gera corrente da demarginação provocada por alterações hemo-a resposta de adaptação crônica ao exercício, que habilita dinâmicas, associada à ação de catecolaminas. Várias horaso organismo a tolerar de maneira mais adequada o estresse. após o exercício ocorre um segundo pico de neutrofilia, Os mecanismos que modulam a resposta imune ao exer- conseqüente à mobilização de células da medula óssea emcício podem ser divididos em três grupos: hormonais7,8, resposta à elevação das concentrações plasmáticas de cor-metabólicos9 e mecânicos10. tisol15.168 Rev Bras Med Esporte _ Vol. 8, Nº 4 – Jul/Ago, 2002
  3. 3. Com relação à resposta funcional ao exercício, o traba- Com relação à atividade funcional, após exercício de altalho moderado associa-se a aumento de função do neutrófi- intensidade ocorre aumento de 40 a 100% da atividade ci-lo. Aumento das funções quimiotática e fagocítica é des- totóxica de célula NK (NKCA). Epinefrina e cortisol têmcrito, bem como da capacidade microbicida, embora a influência apenas na redistribuição da célula. Quanto à al-literatura traga relatos contraditórios16. teração funcional, é provável que esta resposta ocorra por O exercício de máxima intensidade está associado a di- ação de endorfinas1.minuição funcional da maioria das atividades de neutrófi- Com a interrupção do esforço, após um período de umalos. No entanto, a evidência de que o exercício progressivo a duas horas, há queda para valores de 25 a 40% do inicialaté a exaustão aumenta a capacidade fagocítica, associada da atividade citotóxica total do compartimento sanguíneo.ao achado de aumento de atividade de elastase no plasma, Tal achado é motivo de controvérsia. Uma explicação pos-indicando degranulação, sugere que a supressão relatada sível seria a queda do número de células. Outras possibili-de funções neutrofílicas possa estar relacionada a um pe- dades seriam a secreção de prostaglandinas por neutrófilosríodo refratário pós-exercício17. e macrófagos ou influência hormonal21. Estudos recentes sugerem que, embora ocorra queda da atividade citotóxica Monócito/macrófago total, na verdade é mantido aumento da atividade citotóxi- O estresse do exercício parece ter efeito estimulante na ca por célula22.maioria das funções das células da série monócito/macró-fago. Subpopulações linfocitárias O exercício agudo provoca monocitose transitória, de- O linfócito T supressor/citotóxico (CD8) apresenta au-corrente da ação de catecolaminas. Exercício exaustivo mento de 50 a 100% após o exercício agudo. Linfócito Tdurante a inflamação diminui o número de macrófagos re- auxiliador/indutor (CD4) e linfócito B mostram poucas al-crutados para o sítio inflamatório15. terações com o exercício. Com relação à capacidade fun- Com relação à função, são descritos aumentos de parâ- cional, é relatada diminuição da proliferação linfocitáriametros de várias funções, como quimiotaxia, fagocitose e após exercícios de alta intensidade, persistindo esta res-atividade citotóxica, possivelmente associados à secreção posta por várias horas após uma maratona23.aumentada de cortisol, prolactina e tiroxina1,18. Foi demons- A inibição da proliferação linfocitária é decorrente, prin-trado também aumento da capacidade tumoricida dos ma- cipalmente, da ação da epinefrina e do cortisol. A adminis-crófagos peritoneais, provavelmente decorrente da maior tração de epinefrina in vivo está associada à redução deprodução de TNFα e de óxido nítrico. Devemos ressaltar responsividade de linfócitos a mitógenos. In vitro, a esti-que a importância dessa atividade antitumoral na resistên- mulação de receptores β2-adrenérgicos por epinefrina podecia a tumores não é conhecida e que alguns estudos não inibir a proliferação linfocitária24, a secreção de IL-2 e amostram esta atividade de maneira tão evidente1,19. expressão de receptores para IL-225. Cortisol também pare- O exercício exaustivo está associado à diminuição da ce inibir a proliferação por ação direta na célula e por ini-expressão do MHC de classe II, estrutura fundamental na bição da produção de IL-219. Um mecanismo adicional deapresentação do antígeno, assim como à queda de função inibição do linfócito pode ser a ação sobre monócitos, di-antiviral de macrófagos alveolares. Essas alterações asso- minuindo a expressão do MHC de classe II, portanto, a ca-ciam-se ao aumento das concentrações plasmáticas de ca- pacidade de atuação como célula acessória1,26.tecolaminas20. Imunoglobulinas Células natural killer Após exercício de alta e média intensidade, tem sido As células natural killer (NK), população de origem lin- descrito aumento das imunoglobulinas séricas. Alguns au-fóide, são aquelas que demonstram maiores alterações fren- tores explicam tal achado pela contração do volume plas-te ao exercício. No período imediato pós-esforço essas cé- mático que se segue ao exercício, porém trabalhos nos quaislulas apresentam aumento de 150 a 300% em número no esse parâmetro era corrigido ainda apresentavam aumen-sangue periférico, sendo provável que esta resposta se deva to. Outra explicação apresentada é a de que o aumento deà maior densidade de receptores β-adrenérgicos em sua su- imunoglobulinas seria decorrente do afluxo de proteínasperfície celular. Esse aumento é transitório e após 30 mi- do extra para o intravascular, representadas principalmen-nutos há retorno aos níveis pré-exercício, provavelmente te por linfa rica em imunoglobulinas27.por ação do cortisol. Atividade física de longa duração (aci- A produção in vitro de imunoglobulinas apresentava-sema de 90 minutos) associa-se a menor aumento do número suprimida após exercício intenso em indivíduos não trei-de células NK, talvez por já ocorrer influência do cortisol1. nados, enquanto em atletas bem condicionados, o exercí-Rev Bras Med Esporte _ Vol. 8, Nº 4 – Jul/Ago, 2002 169
  4. 4. cio, mesmo de alta intensidade, não provocava qualquer guns resultados conflitantes na literatura em função de di-alteração27. O mesmo padrão de resposta ocorria no estudo ferentes modelos adotados. No entanto, procuramos colo-da resposta à vacinação, em que sujeitos não condiciona- car os achados em que há um consenso entre os diferentesdos vacinados e submetidos a exercício intenso não apre- autores.sentavam produção de anticorpos, enquanto atletas imuni- O exercício vai afetar várias linhagens celulares confor-zados com toxóide tetânico imediatamente após uma me detalhamos a seguir.maratona apresentaram produção normal do anticorpo após14 dias28. Neutrófilos Os estudos relacionando IgA secretória e exercício mos- A resposta de neutrófilos ao exercício crônico está natram comportamento diferente em relação às outras imu- dependência da intensidade do treinamento. Assim, o exer-noglobulinas. É vista diminuição de até 50% dos valores cício moderado acarreta aumento dessas células, que sebasais em atletas de elite após esforço intenso. Esta queda mantém mesmo durante o repouso. Exercício de alta in-está relacionada ao achado de maior incidência de infec- tensidade provoca queda do número de neutrófilos. Quan-ções de vias aéreas superiores em atletas submetidos a gran- to à capacidade funcional, existe uma controvérsia grandedes esforços29. na literatura e, enquanto alguns autores demonstram dimi- Citocinas e proteínas de fase aguda nuição da produção dos reativos intermediários do oxigê- nio e diminuição da capacidade microbicida, outros auto- O exercício de alta intensidade está associado à lesão de res demonstram maior capacidade quimiotática e dacélulas musculares e, por conseqüência, ao aparecimento fagocitose. Esses dados, embora contraditórios, não sãoda chamada resposta de fase aguda, que envolve o sistema excludentes e podem decorrer de diferenças metodológi-do complemento, neutrófilos, macrófagos, citocinas e pro- cas1,15,33.teínas de fase aguda, que perdura por dias e, provavelmen-te, tem a finalidade de eliminar tecido lesado10. É relatado Monócito/macrófagoaumento de proteínas de fase aguda, como α1-antitripsina,elastase e neopterina30. Da mesma forma que no exercício agudo, na resposta Com relação a citocinas, embora não exista um consen- crônica ao exercício ocorre aumento da atividade do ma-so com relação aos achados, são relatados aumento plas- crófago34. Embora sejam poucos os estudos feitos com essamático de IL-1 e IL-6 e aumento da excreção urinária de IL- célula, em modelos experimentais murinos foi demonstra-1β, do receptor solúvel de IL-2, IL-6, IFN-γ e de TNF-α, estando do que macrófagos esplênicos de animais treinados aumen-estes achados relacionados à intensidade do exercício5,31. tam a resposta proliferativa de esplenócitos a Con-A. DaPor outro lado, a produção de citocina in vitro em geral mesma forma, o treinamento resultou em aumento da ati-está diminuída, com exceção de IFN-γ, que se apresenta au- vidade metabólica, atividade enzimática lisossomal e ati-mentada32. vidade fagocítica de macrófagos peritoneais1,15,35,36. Considerações finais acerca da influência do exercí- Células NK cio agudo na resposta imune A alteração funcional da célula NK é bastante evidente, As alterações acima descritas referem-se à resposta ao ocorrendo aumento da atividade citotóxica (NKCA), tantoexercício agudo, podendo ser entendidas como uma res- em atletas idosos37 como em jovens38. Mulheres idosas trei-posta ao estresse. Fica bem claro que, embora sejam tran- nadas têm aumento de 57% da NKCA em relação a mulhe-sitórias, tais alterações podem assumir importância em de- res sedentárias37. Tais achados foram relacionados à dimi-corrência da queda de algumas funções da resposta imune nuição da taxa de gordura corporal e também a aumentofrente a exercícios de alta intensidade. No entanto, mesmo da secreção de β-endorfinas. Esta relação com opiáceo foifrente a estímulo de alta intensidade, a resposta de neutró- confirmada por modelo experimental7.filos e macrófagos se mantém ou até mesmo se mostra au-mentada. Linfócitos A resposta proliferativa da célula T a mitógeno é maiorADAPTAÇÃO CRÔNICA AO EXERCÍCIO no idoso treinado quando comparada com indivíduos nãoE A RESPOSTA IMUNE treinados39,40. Modelos experimentais confirmam esse acha- Procuramos nesta sessão sintetizar as modificações pro- do, demonstrando que ratos submetidos a treinamento emvocadas no sistema imunológico em função da prática re- esteira a 75% do VO2max cinco vezes por semana apresenta-gular do exercício. Voltamos a ressaltar a existência de al- ram resposta proliferativa similar à de ratos jovens1,5.170 Rev Bras Med Esporte _ Vol. 8, Nº 4 – Jul/Ago, 2002
  5. 5. Repercussão da prática regular do exercício na res- possa ser aceito como verdade absoluta, esta idéia tem sua posta imune comprovação em dados epidemiológicos citados no início A prática regular do exercício provoca alterações, tanto deste artigo, evidenciando menor incidência de doençasda imunidade inata como da adaptativa. Estudos epidemio- bacterianas e virais, assim como menor incidência de neo-lógicos sugerem que indivíduos que se exercitam têm me- plasias na população que pratica exercícios físicos47. Da-nor incidência de infecções bacterianas e virais e também dos obtidos em modelos experimentais demonstram quemenor incidência de neoplasias5,41,42. animais treinados têm menor proliferação ou mesmo blo- queio da progressão de células tumorais injetadas, assimINFECÇÃO E EXERCÍCIO como melhor evolução em alguns modelos de infecção34, 46,47, sugerindo que o exercício, quando praticado dentro O exercício de média intensidade está associado a dimi-nuição de episódios de infecção, possivelmente decorrente de limites fisiológicos, acarreta benefícios para todos osda melhoria de funções de neutrófilo, macrófago e células sistemas orgânicos, incluindo-se aqui o sistema imune.NK43. Porém, o exercício, quando praticado além de deter- A superação da barreira do fisiológico, levando o indiví-minado limite, se associa a aumento da incidência de doen- duo a um estado de overtraining, visto tanto em modelosças infecciosas, notadamente das vias aéreas superiores experimentais48 como em humanos44, provoca distúrbios,(IVAS). Tal associação é tema recorrente de estudos, devi- notadamente infecções de vias aéreas superiores, princi-do à importância que assume no esporte profissional44,45. palmente em atletas de alta performance, tanto em perío- Entre as várias hipóteses feitas para explicar tal ocor- dos de treinamento intenso como de competição, poden-rência, devemos citar a teoria da curva em “J” de Niemann do, no entanto, ocorrer em atletas recreacionais que see Canarella, a teoria da janela aberta de Pedersen e Ullum submetam a grandes esforços. Habitualmente, tal fato nãoe o modelo neuroendócrino de Smith e Wiedeman, que pro- ocorre com o atleta que pratica o exercício dentro de limi-põem, sob enfoques distintos, a existência de período de tes que não sejam um “estresse” orgânico e psíquico cons-imunossupressão após exercício de alta intensidade1,45. tantes.CONCLUSÕES Todos os autores declararam não haver qualquer poten- O benefício do esporte para a saúde do indivíduo é um cial conflito de interesses referente a este artigo.conceito arraigado no imaginário popular. Embora nãoREFERÊNCIAS 1. Nieman DC, Nehlsen-Cannarella SL. The immune response to exercise. 10. Evans WJ, Calmon JG. The metabolic effect of exercise-induced muscle Semin Hematol 1994;31:166-79. damage. Exerc Sports Sci Rev 1991;19:99-125. 2. Besedovsky H, del Ray A, Sorkin E, Da Prada M, Burri R, Honneger C. 11. Kendall A, Hoffman-Goetz L, Houston M. 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  6. 6. 19. Newsholme P, Costa Rosa LFBP, Curi R. The importance of macroph- 34. Costa Rosa LFBP, Safi DA, Bechara EJH, Curi R. Hormonal regulation age fuel metabolism to its function. Cell Biochem Funct 1996;14:1-10. of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase activities20. Ceddia MA, Woods JA. Exhaustive exercise decreases macrophage an- in rat macrophages Biochem Pharmacol 1995;50:2093-8. tigen presentation to T-lymphocytes. Med Sci Sports Exerc 1998;30:S5- 35. Costa Rosa LFBP, Curi R, Murphy C, Newsholme P. The synergistic 19. effect of adrenaline and PMA or bacterial LPS on stimulation of path- ways of macrophage lipid, glucose and glutamine metabolism and se-21. Mackinnon LT, Chick TW, van As A. Effects of prolonged intense exer- cretion of H2O2. Evidence for adrenaline induced enhancement of tria- cise on natural killer cell number and function. 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