American Academy of Osteopathy
Los efectos fisiológicos del ejercicio físico se reportan ubicuamente como beneficiosos para los sistemas cardiovascular y musculoesquelético. Los profesionales médicos promueven ampliamente el ejercicio para ayudar al bienestar físico y emocional; sin embargo, los mecanismos a través de los cuales esto se logra son menos conocidos. A pesar de los numerosos atributos beneficiosos, ciertos tipos de ejercicio pueden infligir un estrés fisiológico significativo. Varios estudios documentan una relación clave entre el ejercicio y la activación inmunológica. La activación del sistema inmunitario innato se produce en respuesta al ejercicio y se propone que está mediada en gran medida por la señalización de citoquinas. Las citocinas generalmente se clasifican de acuerdo con sus propiedades inflamatorias y la evidencia ha demostrado que las citocinas expresadas en respuesta al ejercicio son diversas y pueden actuar para propagarse, modular o mitigar la inflamación en la salud musculoesquelética. La revisión resume la literatura existente sobre la relación entre el ejercicio y el sistema inmunitario con énfasis en cómo la expresión de citocinas inducida por el ejercicio modula la inflamación y la respuesta inmunitaria.
Lo que ya se sabe
- Es ampliamente reconocido que el ejercicio regular promueve una vida saludable en términos de bienestar físico y psicológico de una persona.
- La relación entre el ejercicio y el sistema inmunológico brinda la oportunidad de explorar la compleja interacción entre los mecanismos fisiológicos e inmunológicos básicos en la salud y la enfermedad musculoesquelética.
Lo que muestra esta reseña
- La activación del sistema inmunitario innato se produce en respuesta al ejercicio y se propone que está mediada en gran medida por la señalización de citoquinas.
- Enfatiza cómo la expresión de citocinas inducida por el ejercicio modula la inflamación y la respuesta inmunitaria.
- Analiza cómo la producción de citoquinas inducida por el ejercicio es crucial para mantener la salud musculoesquelética y cómo se altera en la enfermedad.
Fondo
Un caso prima facia de los beneficios del ejercicio físico es ahora en gran medida indiscutible [ 1 ]. Es ampliamente reconocido que el ejercicio regular promueve una vida saludable en términos de bienestar físico y psicológico de una persona; sin embargo, los mecanismos por los cuales esto se logra son menos conocidos. El ejercicio induce un cambio fisiológico considerable en el sistema inmunitario y puede considerarse un estrés externo similar a una cirugía, un traumatismo o una sepsis, en la forma en que induce respuestas hormonales e inmunológicas, solo que en una magnitud mucho menor [ 2 , 91 , 92]. La relación entre el ejercicio y el sistema inmunológico brinda la oportunidad de explorar la compleja interacción entre los mecanismos fisiológicos e inmunológicos básicos en la salud y la enfermedad musculoesquelética.
Los cambios inmunológicos del ejercicio se pueden observar a través de una variedad de células y vías inmunitarias. Se ha demostrado que el ejercicio afecta las subpoblaciones de linfocitos, la actividad de las células asesinas naturales (NK), el funcionamiento de los neutrófilos y el tráfico de leucocitos en diversos grados [ 2 ]. Es importante destacar que hay un cambio constante en el perfil de citocinas humanas en respuesta al ejercicio que se cree que influye en la salud musculoesquelética [ 3 ].
Las citocinas son una familia diversa de moléculas de señalización intracelular que regulan el sistema inmunitario tanto en la salud como en la enfermedad. Un equilibrio entre las citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias es esencial para mantener la homeostasis de los tejidos. La desregulación de cualquiera crea el potencial para una inmunopatología significativa [ 4 ]. Por lo tanto, las redes de citoquinas deben estar estrictamente reguladas para limitar el daño del huésped mientras se mantiene la inmunidad. En el contexto del ejercicio, es importante considerar el impacto que tiene el ejercicio en la producción de citocinas y el efecto posterior en el sistema musculoesquelético. Esta revisión explorará los cambios fisiológicos en la producción de citocinas inducidos por el ejercicio con miras a explorar las implicaciones de esto en el contexto de la salud y las enfermedades musculoesqueléticas.
Citocinas en el ejercicio agudo
El primer estudio que sugería una respuesta de citoquinas inducida por el ejercicio fue publicado en 1983 por Cannon y Kluger [ 5 ]. En este estudio, el plasma obtenido de sujetos humanos después del ejercicio se inyectó por vía intraperitoneal en ratas, lo que resultó en una temperatura rectal elevada. Las muestras obtenidas antes del ejercicio no lograron inducir esta respuesta. Se aisló la molécula pirogénica dentro de la muestra y se encontró que era desnaturalizable por calor (lo que sugiere que probablemente sea una proteína) y 15 kDA (coherente con el peso molecular de las citocinas). Como parte de este estudio, se incubaron in vitro leucocitos humanos obtenidos después del ejercicio. Estos leucocitos liberaron un factor en el medio que también elevó la temperatura corporal en ratas [ 5]. Estos resultados sugirieron que se liberaba un pirógeno endógeno en respuesta al ejercicio humano, lo que ahora identificamos como «citocinas».
Es importante tener en cuenta que, si bien las citoquinas se producen en todo el cuerpo, en el contexto del ejercicio, la fuente principal de citoquinas es el propio músculo esquelético. El músculo esquelético se reconoce cada vez más como un «órgano secretor» y produce citocinas en respuesta a la contracción [ 6 , 7 ]. Más de 3000 de estas citocinas, denominadas «miocinas», son producidas por miocitos e incluyen interleucina 6 (IL-6), IL-7, IL-15 y miostatina, entre otras [ 7 , 90 ]. Las mioquinas actúan principalmente de manera autocrina y paracrina localmente en el músculo esquelético, pero también pueden actuar de manera endocrina al comunicarse con una variedad de otros tipos de tejido [ 8 ].]. El hallazgo de que el músculo esquelético es de hecho un órgano secretor ha generado una nueva área de investigación dentro del campo del ejercicio. Durante mucho tiempo, los investigadores se han propuesto encontrar un «factor de ejercicio» que vincule la contracción del músculo esquelético con los cambios metabólicos asociados con el ejercicio [ 9 ]. La identificación de citocinas derivadas del músculo esquelético podría representar el «factor de ejercicio» que estaban buscando y dar cuenta de los cambios inmunitarios y metabólicos inducidos por el ejercicio. Las siguientes secciones detallarán las citoquinas individuales que se cree que juegan un papel clave en la inmunología del ejercicio agudo.
Cambios crónicos debido al ejercicio.
Los cambios agudos en la producción de citocinas durante el ejercicio están bastante bien caracterizados, aunque existe alguna variación según la intensidad y el tipo de ejercicio. Sin embargo, hay menos datos disponibles sobre los efectos a largo plazo del ejercicio regular en el perfil de citoquinas en humanos. Las razones de esto incluyen la dificultad para determinar hasta qué punto la producción de citoquinas es consecuencia de la condición física per se, factores de estilo de vida asociados o una consecuencia directa de un régimen de ejercicio. Además, la determinación de un verdadero perfil de citoquinas en «reposo» crea problemas logísticos cuando se reclutan sujetos dispuestos a abstenerse de hacer ejercicio durante la duración de un estudio [ 2 ].
Los estudios existentes indican que el perfil de citoquinas de un individuo cambia con el ejercicio crónico, aunque el grado en que cambia sigue siendo ampliamente debatido.
El efecto del ejercicio excesivo
Como se mencionó, hay una multitud de beneficios innegables que el ejercicio regular y moderado puede proporcionar, que se extienden desde el metabolismo hasta el corazón y el psicológico. Sin embargo, el ejercicio también tiene sus peligros, especialmente cuando se realiza en un nivel excesivo. Excluyendo las lesiones, hay varios niveles de gravedad del daño que puede causar el ejercicio. ‘Overreaching’ es cuando hay una caída temporal en el rendimiento como resultado de un entrenamiento excesivo, que se recupera después de un período de descanso [ 98 ]. El síndrome de sobreentrenamiento (OTS) es más grave cuando el deterioro del rendimiento persiste a pesar de un descanso adecuado [ 94 , 98]. Esto también se asocia con una variedad de otros síntomas, que incluyen, entre otros: mayor susceptibilidad a lesiones, fatiga, interrupción del sueño, pérdida de peso, sensibilidad muscular, debilidad, depresión, ansiedad, dificultad para concentrarse y pérdida de apetito. Además de esto, se producen cambios bioquímicos e inmunológicos y, según se informa, muchos experimentan una mayor susceptibilidad a infecciones y enfermedades [ 94 , 98 , 101 ]. Hay muchos mecanismos propuestos para esto, pero hasta ahora, no parece haberse descubierto ninguna explicación general para el fenómeno.
En 2000, Smith presentó la ‘Hipótesis de las citocinas del sobreentrenamiento’, argumentando que el conjunto de síntomas y cambios bioquímicos/inmunitarios que se experimentan con OTS son causados por citocinas proinflamatorias, principalmente IL-1β, IL-6 y TNF-α [ 94 ] . Se ha informado ampliamente que el ejercicio excesivo conduce a un aumento de las citocinas proinflamatorias [ 91 , 92 , 94 , 98 , 99 , 100 , 101 , 102 , 103]. Se ha demostrado que el ejercicio excesivo, particularmente con el uso de contracciones excéntricas (a menudo demostradas usando métodos como correr cuesta abajo) aumenta las citocinas proinflamatorias en el suero, dentro del propio tejido muscular y dentro del cartílago articular [ 102 , 103 ]. Es plausible, y de hecho probable, que estas citoquinas sean responsables de muchos de los síntomas que se experimentan en OTS, como mal humor, pérdida de apetito, niveles elevados de cortisol, etc. [ 94 ]. Sin embargo, los estudios han demostrado que dentro de las 2 semanas posteriores al diagnóstico de OTS, los niveles de citoquinas proinflamatorias se normalizaron con el descanso, mientras que los niveles de rendimiento disminuyeron, lo que sugiere que otros procesos también están en funcionamiento [ 104 ].
Las citocinas inducidas por el ejercicio y el sistema musculoesquelético
Como se ha descrito, las citocinas relacionadas con el ejercicio se derivan en gran medida del sistema musculoesquelético, por lo que tienen un papel que desempeñar en la salud musculoesquelética y su patología. Junto a esto, muchas afecciones musculoesqueléticas se caracterizan por una inflamación local o sistémica que, a su vez, crea una relación compleja entre el entorno inmunitario preexistente y la modulación inmunitaria adicional derivada del ejercicio.
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Fuente: bmcsportsscimedrehabil.biomedcentral.com
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