1) O documento discute a fisiologia do sistema imunológico e como o exercício físico pode afetá-lo. 2) É apresentado o currículo do professor e detalhes sobre células imunes, citocinas, inflamação e respostas adaptativas e inatas. 3) O exercício físico pode impactar positiva ou negativamente a imunidade dependendo da intensidade, duração e frequência da atividade.

1. FISIOLOGIA DO SISTEMA IMUNOLÓGICO
E EXERCÍCIO FÍSICO
PROF. MS. HENRIQUE STELZER NOGUEIRA
CREF 080569-G/SP
prof.henrique.stelzer.nogueira@gmail.com

2. CURRÍCULO RESUMIDO
• Licenciatura e Bacharelado – UNIBAN;
• Pós-graduação – Personal Training – Estácio de Sá;
• Mestre em Engenharia Mecânica (Biomateriais, Engenharia Biomédica, Bioengenharia e
Biotecnologia) – IFSP;
• Membro do ISEI – The International Society of Exercise Immunology;
• Revisor da Revista Brasileira de Fisiologia do Exercício;
• Professor de pós-graduação (UniFMU, UniEstácio, UNIFAE, USCS e FEFISO);
• CREF 4ª Região (São Paulo):
– Palestrante – Ciclo do Conhecimento – Câncer e Exercício Físico;
– Autor do capítulo “Câncer e Exercício Físico” de livro (publicação prevista parta
novembro).
– Autor de livro sobre Câncer e Exercício Físico (publicação futura);
– Homenageado – “moeda” comemorativa de 20 anos do CREF4/SP.
• Personal Trainer – Atendimento Especializado na Oncologia;
• Aluno de graduação em Engenharia Elétrica – UniJÁ / UniFAJ;
• Etc....

3. SISTEMA IMUNOLÓGICO
• Organismos humanos são expostos
continuamente a agentes agressores;
• A principal função do sistema imunológico é
combater infecções, agentes tóxicos e
patógenos;
• Células imunes, proteínas do sistema
complemento, anticorpos e proteína C-reativa;
• Coordenação: citocinas.
HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; BAYNES e DOMINICZAK, 2011

4. • Proteínas do sistema complemento:
– Rodeiam os patógenos;
– Realizam opsonização;
– Facilitam ações imunes.

5. SISTEMA DO COMPLEMENTO
GUYTON & HALL, 2006

6. CÉLULAS IMUNES – TIPOS
Célula Tronco Pluripotente
Progenitor Mielóde
Progenitor Linfóide
Linfócitos T
Linfócitos B
Natural Killers
Monócitos
Macrófagos
Neutrófilos
Eosinófilos
Basófilos
Mastócitos
Adaptado de: HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; CRUNIVEL et al., 2010

7. CÉLULAS IMUNES – RESPOSTAS
• Respostas Inatas:
– Fagócitos (Monócitos,
Macrófagos e Neutrófilos);
– Natural Killers;
– Eosinófilos (parasitas e
alergias), Basófilos e
Mastócitos (alergias).
• Respostas Adaptativas:
– Linfócitos T e B.
HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; CRUNIVEL et al., 2010

8. Neutrófilos Linfócitos
Macrófagos M2Macrófagos M1
Monócitos
Via Glicolítica Via Oxidativa
Adaptado de: GRIFFITHS; GAO; PARARASA, 2017
METABOLISMO DAS CÉLULAS IMUNES

9. • Citocinas:
– Moléculas glicoprotéicas;
– Autócrinos, parácrinos e endócrinos;
– Network entre células imunes, hematopoiéticas e
neuroendócrinas;
– Pró ou antiinflamatórias.

10. • Citocinas mais estudadas:
– TNF-alfa (pró-inflamatória);
– IL-6 (pró e antiinflamatória):
• IL-10 – antiinflamatória;
• Ação no fígado: proteína C-reativa (PCR) – pró-inflamatória
(regulação da inflamação).
HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; BAYNES e DOMINICZAK, 2011
CITOCINAS

13. AGRESSÃO INFLAMAÇÃO QUIMIOTAXIA
INFLAMAÇÃO = COMBATE
HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; BAYNES e DOMINICZAK, 2011

14. INFLAMAÇÃO
• PCR:
– Proteína de fase aguda;
– Inflamação crônica;
– Ancoramento com a fosforilcolina  complexo fosforilcolina-
PCR  fixação de C1q (proteína do sistema complemento) 
opsonização e fagocitose (interação da PCR com
macrófagos/monócitos);
– Secreção de citocinas pró-inflamatórias.
COLLARES; PAULINO, 2006

15. INFLAMAÇÃO
• PCR:
– Diminuição da ação de neutrófilos (degradação lisossomal de
PCR);
– Diminuição da inflamação;
– PCR  reguladora da inflamação.
COLLARES; PAULINO, 2006

16. INFLAMAÇÃO
• Após um estímulo:
– Elevação nas primeiras 4-6 horas;
– Duplicação a cada 8 horas;
– Pico entre 36 e 50 horas.
• Meia vida plasmática:
– 19 horas;
– Monitoramento seriado após um evento.
AGUIAR; et al., 2013; COLLARES; PAULINO, 2006

17. INFLAMAÇÃO
• Sujeito saudáveis:
– 0,8mg/L;
• Porém:
– 99% da população  < 10mg/L;
– Maioria  < 2mg/L;
– Maior parte da população apresenta quadros de inflamação
crônica baixa...
– Valores acima de 10mg/L  processo inflamatório importante.
COLLARES; PAULINO, 2006

18. INFLAMAÇÃO
• Problemas:
– 10-40mg/L  inflamação leve ou infecção viral;
– 40-200mg/L  inflamação grave ou infecção bacteriana;
– 100mg/L  infecção bacteriana (maioria) e viral (alguns casos).
AGUIAR; et al., 2013

19. INFLAMAÇÃO
• Evolução:
– Qualitativo (reação de precipitação em tubo capilar);
– Semiquantitativo (aglutinação do látex);
– Quantitativo (imunoturbidimetria).
COLLARES; PAULINO, 2006

20. Adaptado de: SRINIVASAN et al., 2017; TAKAEDA; AKIRA, 2005
TLRs
MYD88
IKK
NF-kB
CITOCINAS
INFLAMATÓRIAS
Dentro da Célula Imune (citosol)Ambiente extra-celular
Agente
agressor
________
Danos
teciduais

21. Adaptado de: SAMUVEL et al., 2009
TLR 4
MYD88
IKK
NF-kB
CITOCINAS
INFLAMATÓRIAS
Lactato
Dentro da Célula Imune (citosol)Ambiente extra-celular
MD-2
LACTATO E INFLAMAÇÃO

22. • Lactato:
– É um marcador de hipóxia tecidual;
– Está correlacionado com aumento de hormônios anabólicos
(GH), IL-6 miogênico e proliferação de células-satélite.

23. INFLAMAÇÃO
• Quando ocorre trauma tecidual (bactéria, trauma,
agentes químicos, calor, etc.) o tecido danificado libera
substâncias, alterando o comportamento dos tecidos
não lesionados ao redor (inflamação).
GUYTON & HALL, 2006

24. INFLAMAÇÃO
• Vasodilatação dos vasos sanguíneos locais (aumento de fluxo
sanguíneo local);
• Aumento da permeabilidade dos capilares, permitindo a saída de
grande quantidade de líquido para os espaços intersticiais (entre o
capilar sanguíneo e o capilar linfático);
GUYTON & HALL, 2006

25. INFLAMAÇÃO
• Coagulação do líquido nos espaços intersticiais devido às
quantidades excessivas de fibrinogênio e outras proteínas que
saíram dos capilares.
• Obs.: Fibrogênio é produzido pelo fígado, e agem no local danificado para servir de
captura de plaquetas, formando um tampão.
GUYTON & HALL, 2006

26. INFLAMAÇÃO
• Migração de grande quantidade de granulócitos (Neutrófilos,
Basófilos e Eosinófilos) e Monócitos (agranulócitos) para os
tecidos;
• Dilatação das células teciduais.
GUYTON & HALL, 2006

27. INFLAMAÇÃO
• Produtos indutores de inflamação e ativação de
macrófagos:
– Histamina;
– Bradicina;
– Serotonina;
– Prostaglandinas;
– Produtos da reação do sistema do complemento;
– Produtos da reação do sistema de coagulação sanguínea;
– Linfocinas.
GUYTON & HALL, 2006

28. INFLAMAÇÃO
• “Emparedamento” da área lesada:
– Isolamento  bloqueio por coágulos de fibrinogênio dos
espaços teciduais e dos vasos linfáticos;
– Diminuição do fluxo de líquido nesses espaços;
– Retarda a disseminação de patógenos;
GUYTON & HALL, 2006

29. INFLAMAÇÃO
• 1ª linha de defesa (alguns minutos):
– Macrófagos teciduais (M2)* que dilatam pela inflamação e
infecção, se soltam (móveis) (M1)* e iniciam o combate.
– O número desses macrófagos não é grande.
* Anotação própria.
GUYTON & HALL, 2006

30. INFLAMAÇÃO
• 2ª linha de defesa (1ª hora):
– Neutrófilos sanguíneos invadem a área inflamada (marginação
nos capilares, permeabilidade e quimiotaxia).
GUYTON & HALL, 2006

31. INFLAMAÇÃO
• > neutrófilos sanguíneos (neutrofilia), em resposta aos
produtos inflamatórios que caem no sangue e migram
pra medula e mobilizam os neutrófilos armazenados
(supressão medular);
GUYTON & HALL, 2006

32. INFLAMAÇÃO
• 3ª linha de defesa – 2ª invasão de macrófagos:
– Monócitos sanguíneos;
– A contagem de Monócitos sanguíneos é baixa, bem como os
armazenados na medula, por isso o aumento de macrófagos no
tecido inflamado é mais lento do que de neutrófilos.
– Por isso são necessários dias para o efetivo dessa 2ª invasão
de macrófagos.
GUYTON & HALL, 2006

33. INFLAMAÇÃO
• 4ª linha de defesa:
– Produção de granulócitos (neutrófilos, eosinófilos e basófilos) e
de monócitos pela medula.
GUYTON & HALL, 2006

34. INFLAMAÇÃO
• Existem diversos fatores que implicam no controle da
resposta dos macrófagos à inflamação, sendo os
principais:
– Fator de necrose tumoral (TNF)
– Interleucina-1 (IL-1);
– Fator estimulante de colônias de granulócitos-monócitos (GM-
CSF);
– Fator estimulante de colônias de granulócitos (G-CSF);
– Fator estimulante de colônias de monócitos (M-CSF).
GUYTON & HALL, 2006

35. GUYTON & HALL, 2006

36. Núcleo
Célula apresentadora de antígeno
(ex.: macrófago)
Linfócito
(T ou B)
Núcleo
Antígeno
Adaptado de: HALL, 2017; BARRETT et al., 2014; BAYNES; DOMINICZAK, 2011
IMUNIDADE ADAPTATIVA

37. ANTICORPOS
GUYTON & HALL, 2006

38. ANTICORPOS
• 2 tipos de ação:
– Ataque direto ao invasor (Neutralização e Lise);
– Ativação do “Sistema do Complemento”.
GUYTON & HALL, 2006

39. EIR, 2006

40. EIR, 2006
A inflamação crônica está associada ao desenvolvimento de diversas
doenças e está mais presente em indivíduos sedentários e obesos.

41. EIR, 2006
Comparação entre idosos (65-80 anos) e jovens (18-35 anos),
fisicamente ativos e inativos, pré e pós treinamento de 12 semanas
(aeróbio e força muscular) dos inativos.

42. EIR, 2006
Expressão dos TLR´s após 2,5 horas de ciclismo (60% VO2máx.) em Monocitos de indivíduos
treinados recreacionalmente (VO2máx. = 57,2 ml.kg.min).

43. “A intensidade, duração e a frequência do exercício exercem papel-
chave na determinação das respostas imunológicas, podendo
aumentar ou reduzir tal função (MATTHEWS et al., 2002; MEYER et
al., 2001; NIEMAN, 1994b)”.
Jonato Prestes, Denis Foschini & Felipe Fedrizzi Donatto
“A prática de atividade física regular realizada em intensidade
moderada pode levar à redução na ocorrência de infecções,
especialmente do trato respiratório superior (ITRSs) (MATTHEWS et
al., 2002)”.

44. “Por outro lado, treinamentos de alto volume e intensidade realizados
por atletas têm sido relacionados com aumentos da susceptibilidade a
ITRSs (NIEMAN e PEDERSEN, 1999; NIEMAN, 1998)”.
Jonato Prestes, Denis Foschini & Felipe Fedrizzi Donatto

52. • Apoptose é um importante mecanismo para manutenção do balanço
entre geração de novas células e remoção de células com danos ou
“idosas”;
• Importante para homeostase tecidual;
• É orquestrada e as células possuem uma sinalização intracelular
específica para a morte celular;
• Eliminação de células sem lise ou necrose.

53. • Exercício físico impacta na contagem de células imunes;
• Os linfócitos são aumentados durante o exercício, seguido de
queda pós-exercício (linfopenia);
• 2 processos:
– Redistribuição de linfócitos para locais demandados;
– Morte de células por apoptose.

54. • A intensidade do exercício é determinante nesse balanço:
– Exercício intenso (acima da faixa de 40-60% do VO2 máx. / tempo
reduzido de descanso entre séries – treino de força) aumenta % e total
de linfócitos apoptóticos;
– MESMO OS DE CURTA DURAÇÃO!!!!!!!!!!
– Exercícios moderados não.

55. • Quanto ao neutrófilos:
• Os dados são divergentes, talvez por conta dos protocolos
aplicados!
• Morte programada de células acontecem apenas em atletas mal-
treinados!!!!!!!

56. • Exercício físico regular reduz o risco de doenças crônicas,
como diabetes, doenças cardiovasculares, câncer,
osteoporose, obesidade e envelhecimento (biológico?);
• Para que se tenha o máximo de benefícios do exercício físico
sem produzir efeitos deletérios, é importante determinar a
dose;
• Frequência, intensidade, duração e condições iniciais!!!!

57. • Um aumento de evidências tem mostrado que o exercício
intenso produz efeitos adversos em diferentes aspectos da
saúde:
– Gatilho para infarto do miocárdio;
– Aumento na ocorrência de despolarização ventricular prematura;
– > Risco de morte cardiovascular (efeito crônico);
– > Apoptose de linfócitos;
– > Estresse oxidativo (celular e circulatório) e radicais-livres;
– Declínio de potencial de transmembrana mitocondrial de leucócitos
(MTP).

58. • Objetivo:
• Investigar o uso do MTP (marcador de viabilidade
energética de leucócitos) para monitorar efeitos
imunomodulatórios em um curto período de HIIT

59. • Métodos:
• 12 corredores;
• Homens;
• Saudáveis;
• 23,5 anos de idade (+-4,9);
• 63,9 kg (+-2,4);
• VO2 máx. 70,4 ml/kg/min (+-4,7).

60. • Treinamento:
• 3 dias consecutivos;
• Esteira;
• 30 min.;
• 85% do VO2 máx.;

61. • Coleta:
• MTP;
• Células apoptóticas;
• TNF alfa;
• Fas ligante solúvel (sFasL – ligante de domínio de morte
celular).

62. PMN = neutrófilos polimorfonucleares

65. • O treinamento resistido (de força – musculação) é acompanhada e
depleção de glicogênio, produção excessiva de lactato e acidose;
• Elevada tensão muscular e contrações excêntricas  perturbação
da integridade muscular  inflamação;
• Reação ao estresse:
– Eixo hipotalâmico-pituritário-adrenocortical;
– Liberação de cortisol pelo córtex adrenal.

66. • Protocolos pesados de treino resistido induzem ativação celular e
apoptose;
• Alguns estudos que incidiu nestes aspectos foram especificamente
concebidos para induzir lesão muscular ou foram realizadas com
cargas de exercícios não usuais.

67. • O aumento de ativação de linfócitos e a apoptose após o exercício
foram demonstrados para os exercícios de endurance de diferentes
durações e de intensidade, como:
– Corrida de maratona;
– Corrida intensa em esteira;
– Cicloergômetros.

68. • Nestes estudos, a indução da apoptose era observada apenas após
exceder uma intensidade específica do exercício;
• Nenhum efeito foi demonstrado após exercício moderado;
• Dessa forma passou-se a estudar os mecanismos que induzem a
apopotose de células imunes.

69. • < pH (acidez);
• > Lactato (molécula sinalizadora que afeta a expressão gênica de
inflamação em macrófagos);
• > TNF-alfa, IL-6, PCR (apoptose de células – geral);
• > Glucocorticóides (ex.: cortisol)  gatilho para apoptose de
linfócitos.

70. • Objetivo:
• Verificar o efeito do exercício intenso (75% de 1 RM) vs moderado
(60% de 1 RM) na ativação e apoptose de linfócitos;
• Foram medidos: FC, lactato, IL-6, CRP e cortisol para avaliar
correlação (dose-dependência).

77. • 8 indivíduos bem treinados (VO2 máx. = 60,9 ml/kg/min);
• Foi orientado não usar suplemento, analgésico, anti-inflamatório,
cafeína ou álcool 24 horas antes do teste;
• Foram submetidos a 2,5 horas de exercício em esteira a 75% do
VO2 máx.

84. DESENHO EXPERIMENTAL
• Recrutamento:
• 10 voluntários  atletas universitários;
• Coletas:
– Repouso;
– Imediatamente pós-treino;
– 48 horas pós-treino.

85. TESTES DAS TIRAS REAGENTES

86. RESULTADOS – PCR

87. RESULTADOS – PCR

88. • 8 atletas de elite do futsal brasileiro;
• Temporada de 44 semanas (2012):
– Preparatório geral = 20,5 semanas de treino e 36 partidas;
– Competitivo 1 = 17,5 semanas de treino e 22 partidas;
– Competitivo 2 = 6 semanas de treino e 6 partidas;
– Tapering = 1 semana antes do período competitivo 1  Copa
Intercontinental 2012.

89. • “Yo-yo test”:
– T1  antes do período preparatório geral;
– T2  antes do período competitivo 1;
– T3  final da temporada;
• PCR pré e imediatamente pós os testes.

91. • 16 atletas de futebol de campo polonês (8 homens e 8
mulheres);
• Final da temporada;
• Sessão de corrida:
– 10 minutos de aquecimento;
– 60 minutos de corrida (limiar aeróbio);
– 15 minutos de alongamento e exercícios de respiração.
• PCR pré e pós.

93. • 20 praticantes de futebol de campo (universitário – Irã);
• Respostas inflamatórias;
• 10  corrida 30 minutos  65% do VO2 máximo;
• 10  corrida intervalada  6 repetições:
– 3 minutos  85% do VO2 máximo;
– 90 segundos de repouso.

95. • Atletas de futebol de campo (profissionais de elite);
• Respostas inflamatórias (inclusive PCR);
• Coletas:
– Pré-jogo;
– Imediatamente pós-jogo;
– 24 horas pós-jogo;
– 48 horas pós-jogo.

97. • 48 atletas profissionais de futebol de campo (Acre);
• Respostas fisiológicas (inclusive PCR);
• Coletas:
– Pré-jogo;
– Imediatamente pós-jogo;
– 24 horas pós-jogo;
– 48 horas pós-jogo;
– 72 horas pós-jogo.
BEZERRA et al.

98. BEZERRA et al.

99. • 40 atletas profissionais de futebol de campo:
– 20 grupo experimental;
– 20 grupo controle.
• Danos musculares, performance, respostas imunes e
inflamação (inclusive PCR).

100. • 3 partidas:
1) Domingo;
2) 4ª feira;
3) Domingo.
• Coletas:
– Início da preparação;
– Fim da preparação;
– Pós-jogo;
– 1, 2 e 3 dias pós-jogo.

102. • 12 jogadores de handebol;
• Vestimenta compressiva nos pés;
• Verificar recuperação pós-treino (3 treinos):
– 0 mmHg;
– 10 mmHg;
– 25 mmHg.
• PCR com um dos marcadores.

104. • Correlações entre microRNAs e parâmetros fisiológicos;
• 10 atletas de basquetebol;
• Teste cardiopulmonar:
– Pré-temporada de treinamento;
– Pós-temporada de treinamento (3 meses).
• PCR:
– Antes e após o primeiro teste cardiopulmonar;
– Após a temporada de 3 meses de treinamento.

106. INFLAMAÇÃO NAS PATOLOGIAS
• Obesidade (GUILLEMOT-LEGRIS e MUCCIOLI, 2017; KANG, KIM e LEE, 2017;
KEANE et al., 2017; SONG et al., 2017; CIFARELLI; HURSTING, 2015; CHEUNG;
TAYLOR; JAMESON, 2012; HARWOOD JR, 2012; HOLVOET, 2012; ROSA et al., 2012);
• Diabetes (KANG; KIM; LEE, 2017; KEANE et al., 2017; CIFARELLI; HURSTING,
2015; CALLE; FERNANDEZ, 2012);
• Doenças cardiovasculares (KANG; KIM; LEE, 2017; CALLE;
FERNANDEZ, 2012; HOLVOET, 2012);
• Câncer (KANG; KIM; LEE, 2017; PORTA; PAGLINO; MOSCA, 2014; HOESEL;
SCHMID, 2013; PRADERE; DAPITO; SCHWABE, 2013; ZHANG et al., 2013), entre
outras.