Effetti dell’Esercizio Fisico sul Sistema Immunitario

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L’esercizio fisico di intensità moderata, migliora la risposta della funzione immunitaria, rafforza la capacità antiossidante, riduce lo stress ossidativo e riduce l’incidenza di malattie infiammatorie. L’esercizio fisico regolarizza la risposta immunitaria, ridistribuendo transitoriamente le cellule immunitarie ai tessuti periferici, con conseguente aumento dello stato di immuno-competenza. L’infiammazione è una risposta biologica del sistema immunitario che previene, limita e ripara i danni invadendo agenti patogeni o biomolecole endogene. Sebbene l’infiammazione acuta sia una risposta infiammatoria transitoria e benefica per l’organismo, una persistente risposta infiammatoria cronica, è associata a disfunzione tissutale e patologia, come l’obesità, il diabete mellito di tipo 2 (T2DM), l’aterosclerosi, malattie cardiovascolari, cancro, asma, demenza e malattie neuro-degenerative. Il COVID-19, è una malattia trasmissibile responsabile dell’attuale pandemia e recenti prove hanno dimostrato che il COVID-19 compromette la risposta del sistema immunitario, inducendo leucopenia con aumento dei livelli di mediatori pro-infiammatori. Inoltre, questa disregolazione immunitaria potrebbe avere un esito fatale principalmente in soggetti con altre patologie associate, come nei soggetti anziani.

In questo scenario, è stato dimostrato che l’esercizio fisico migliora la salute generale e riduce il rischio di mortalità per tutte le cause. L’attivazione del sistema immunitario provoca il rilascio di citochine pro infiammatorie (tra cui IL-1, IL-8, TNF-, IFN-, VEGF, tra gli altri) o antinfiammatori (cioè IL-2, IL-4, IL-10, IL-13). L’Esercizio fisico in forma cronica, può guidare la risposta del sistema immunitario favorendo uno stato anti-infiammatorio. La pratica dell’esercizio fisico, attiva il sistema immunitario, ma svolgendo delle intensità troppo elevate, si può avere una compromissione dell’efficienza immunitaria, aumentando il rischio di contrarre infezioni nell’apparato respiratorio. L’attivazione del sistema immunitario è una risposta a un fattore di stress, con l’obiettivo di ripristinare l’omeostasi cellulare. Si è visto che durante un intenso esercizio aerobico, i linfociti periferici aumentano, suggerendo un’attivazione maggiore del sistema immunitario. Tuttavia, 1-2 ore dopo l’esercizio fisico, c’è un periodo di tempo dove si è visto una diminuzione dei linfociti e questo rappresenta per il soggetto un periodo di rischio, in cui si possono contrarre infezioni, in quanto dopo l’attività si ha subito una soppressione immunitaria. Si pensa però che questa linfopenia descritta come un risultato dell’esercizio fisico intenso, possa rappresentare uno stato di immuno-sorveglianza, guidata da una mobilizzazione preferenziale delle cellule, verso aree più suscettibili alle infezioni dopo l’esercizio fisico (ad es. polmoni e intestino).

Anche la barriera emato-encefalica (BBB) è una componente essenziale per la salute dell’uomo, in quanto regola sia il passaggio di sostanze essenziali per il cervello, come nutrienti e vitamine, sia l’omeostasi e la funzione cerebrale. Un’eccessiva permeabilità, favorisce anche l’ingresso di proteine plasmatiche, tossine e leucociti, che possono compromettere diverse regioni del cervello. Questo processo aumenta ulteriormente l’attivazione del sistema immunitario che crea un circolo vizioso. In questo contesto, l’effetto anti-infiammatorio dell’esercizio fisico consiste nel ridurre l’infiammazione periferica, diminuendo l’ingresso di cellule infiammatorie nel cervello o mantenendo l’integrità della barriera stessa.

EFFETTO ANTINFIAMMATORIO INDOTTO DALL’ESERCIZIO

L’IL-6 è generalmente classificata come citochina pro-infiammatoria, poiché secreta dalle cellule T e macrofagi, favorendo l’attivazione del sistema immunitario e portando all’infiammazione. Tuttavia, è stato dimostrato che le IL-6 hanno effetti antinfiammatori e immunosoppressori, quando vengono prodotte dal muscolo in attività, portando ad una diminuzione della risposta pro-infiammatoria del sistema immunitario. Di solito, il picco di IL-6 nel plasma, si verifica non appena l’esercizio fisico termina. Dopo un esercizio di lunga durata, i livelli di IL-6 di muscoli e sangue aumentano fino a 100 volte, portando ad elevati livelli di fattori inibitori antinfiammatori e citochinici come i livelli di IL-1r e IL-10. Il rilascio di questi mediatori nel sangue, possono forse rappresentare un meccanismo per il controllo dell’infiammazione.

La pratica regolare dell’esercizio fisico, di intensità moderata può essere considerata un controller del sistema immunitario, in grado di migliorare le difese contro le infezioni e ridurre le possibilità di incorrere nelle malattie croniche.

Le risposte indotte dal rilascio di adrenalina e cortisolo, sono tipicamente a monte della risposta immunitaria. Dopo un lungo esercizio fisico, il cortisolo mostra un’azione immunosoppressiva, dato che il cortisolo ha un ruolo nel mantenimento della neutrofilia e linfopenia. L’infiammazione sistemica è controllata dall’attivazione della segnalazione TLR. I TLR sono proteine trans-membrane che svolgono un ruolo importante nella rilevazione e nel riconoscimento di agenti patogeni microbici e possono anche essere attivati da segnali di pericolo endogeni, di danno ai tessuti, come le proteine da shock termico. È stato dimostrato che l’inattività fisica si correla positivamente con l’attivazione dei TLR e, di conseguenza, allo sviluppo di malattie croniche non trasmissibili. L’esercizio fisico riduce l’espressione della superficie cellulare dei TLR, dimostrandosi un fattore protettivo.

LA NEOPTERINA

La Neopterina viene usata come biomarcatore clinico per l’attivazione del sistema immunitario e, insieme ad altri fattori, risulta essere un biomarcatore dell’infiammazione indotta dall’esercizio. Molti rapporti hanno dimostrato che uno stile di vita sedentario o una ridotta attività fisica, aumenta i livelli di diversi marcatori di infiammazione, correlati alla diminuzione della neopterina. Questi mediatori infiammatori si dimostrano aumentati anche in soggetti con perdita di funzione cognitiva, e, si è visto che la neopterina è un composto endogeno che facilita l’apprendimento e memoria. Studiosi hanno dimostrato che i neuroni primari umani, gli astrociti e microglia, rilasciano neopterina sotto stimoli infiammatori. La produzione di neopterina è indotta dall’esercizio fisico, e i suoi livelli dipendono dal carico di lavoro, volume e specificità, ma si è notato che, la neopterina viene secreta in misura maggiore nel sangue degli atleti che svolgono molteplici attività sportive. L’aumento dei livelli di neopterina si è verificato parallelamente al danno muscolare. Sedute regolari di esercizio fisico, potrebbero prevenire o ritardare l’invecchiamento immunologico, limitando l’accumulo di cloni di cellule T della memoria con esperienza di antigene CD4 + e CD8 + (quindi cellule già vissute), e ripopolando il sangue con cellule T nuove. Uno stile di vita fisicamente attivo potrebbe anche contrastare indirettamente l’immuno-senescenza delle cellule T, limitando di conseguenza l’accumulo di tessuto adiposo, che si verifica con l’invecchiamento e l’obesità. In effetti, l’obesità è stata collegata ad un’alterata proliferazione dei linfociti e ad una lunghezza dei telomeri dei leucociti più corta. Riducendo l’infiammazione sistemica, si potrebbe limitare la riattivazione virale. Nonostante l’esercizio fisico possa portare acutamente ad una breve fase di immunodepressione nel post-esercizio e alla maggiore suscettibilità alle infezioni, questo può essere un piccolo prezzo da pagare poiché, a lungo termine, una diminuzione dell’espressione dei TLR può rappresentare un effetto benefico, perché diminuisce la capacità infiammatoria dei leucociti, e migliora l’infiammazione cronica, con riduzione del rischio di sviluppare malattie croniche. L’esercizio fisico ha effetti antinfiammatori, il che significa che moderate quantità di attività, possono migliorare la funzione immunitaria.

ALTRI EFFETTI DELL’ESERCIZIO

Anche il dolore cronico è caratterizzato dalla sensibilità anormale agli stimoli termici e meccanici. Diversi studi hanno dimostrato che la produzione esacerbata di citochine pro infiammatorie sia in periferia che nel sistema nervoso centrale, sono associate all’aspetto e al progresso del dolore. La relazione tra lo sviluppo del dolore infiammatorio e neuropatico con produzione patologica di BH4 è stato recentemente dimostrato. Il BH4 gioca a livelli intracellulari, un ruolo chiave in vari sistemi biologici, ad esempio nelle funzioni cardiovascolari, endoteliali e nell’attivazione del sistema immunitario.

L’esercizio fisico a bassa intensità sul tapis roulant comporta un aumento dei livelli di serotonina e del recettore della serotonina, riducendo così i livelli di citochine pro-infiammatorie e comportando analgesia. Siccome il BH4 è un cofattore obbligatorio per la sintesi dei neurotrasmettitori, si suggerisce che l’analgesia indotta dall’esercizio dipende anche dal metabolismo di BH4. Complessivamente, l’esercizio fisico può esacerbare la segnalazione neuro-immune al sistema nervoso centrale, riducendo la sensazione di dolore, supportando quindi il fatto che l’esercizio fisico è anche uno strumento non farmacologico neuro-protettivo importante.

Si spiega quindi che un regolare allenamento, protegge dai batteri e infezioni da virus, migliorando le risposte immunitarie a patogeni e vaccini. Questo rende l’esercizio fisico uno strumento prezioso per prevenire pandemie infettive, come ad esempio quella da COVID-19. L’impatto dell’esercizio fisico sull’omeostasi tissutale provoca una risposta adattativa che dipende dal tipo, dalla durata e intensità degli stimoli. La pratica regolare dell’esercizio fisico di moderata intensità, dirige la risposta immunitaria a uno stato antinfiammatorio. Pertanto, l’effetto preventivo e / o terapeutico dell’esercizio dipende dal carico di lavoro dell’esercizio e dalle relazioni dose-risposta, che potrebbero essere quantificate monitorando i marcatori della risposta immunitaria nei fluidi biologici. Si raccomanda che la consultazione con un Chinesiologo, può migliorare l’aderenza e prevenire i rischi, associati sia ad un programma di esercizio fisico eventualmente troppo intenso, sia evitando gli infortuni.

BIBLIOGRAFIA

D. da Luz Scheffer and A. Latini “Exercise-induced immune system response: Anti-inflammatory status on peripheral and central organs” BBA – Molecular Basis of Disease (2020)

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Dott. Fabio Perna

Chinesiologo Clinico (Specialista in Esercizio Fisico Adattato). Aree di interesse: Osteoporosi - Cardiopatie - Recupero Motorio Post-riabilitativo - Rieducazione Posturale - Malattie Metaboliche (Diabete Mellito, Sindrome Metabolica, Obesità) Consulenza: dott.fabioperna@gmail.com

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