1409-1429 1409-1429 S1409-14292000000100005 00 07 2000 00 07 2000 9 16 39 46

Inmunología del ejercicio
 
 José Moncada Jiménez, M.Sc. 1
 
Resumen
 
La literatura científica existente en Costa Rica acerca del tema de inmunología del ejercicio es realmente escasa.  Esta escasez se debe a que este campo de estudio es relativamente nuevo, con apenas unos 10 años de producción científica sólida.  En esta revisión de literatura se presentan algunas de las investigaciones más recientes en el área de la inmunología deportiva.  Se hace especial énfasis en las investigaciones que estudiaron las respuestas y las adaptaciones del sistema inmune al ejercicio físico de diferente duración, modalidad e intensidad.  Se sugiere llevar a cabo más investigaciones en este campo en poblaciones de niños, adultos mayores y mujeres.
 
Introducción
 
En el área de las ciencias del movimiento humano, existe un área de estudio interdisciplinario llamada inmunología del ejercicio.  Una de las principales premisas en el estudio de la inmunología del ejercicio, es el posible papel que el ejercicio o la actividad física pueda tener tanto en la prevención como en la curación de las enfermedades; y, específicamente, en las respuestas crónicas y agudas del sistema inmune ante el ejercicio. ]]> Esta revisión se concentra en algunos de los más recientes estudios en inmunología deportiva.  Este campo de estudio ha cobrado atención en los últimos 10 años en los países desarrollados, pero en Costa Rica se encuentra en la etapa inicial, con apenas un estudio reciente (8).  Se presenta una breve introducción acerca del tema de la inmunología deportiva y posteriormente se abarcan las respuestas y las adaptaciones del sistema inmune al ejercicio de diverso tipo, intensidad y duración.
   
Inmunología deportiva
 
Tradicionalmente se ha pensado que la participación en deportes confiere un efecto protector contra las enfermedades.  Se podría pensar que dicha premisa es correcta dependiendo del tipo de actividad física que se practica, de la dieta que se consume, de las condiciones físicas y psicológicas de la persona que practica el ejercicio, y de otra serie de factores.  Sin embargo, ha sido a través de la evidencia científica (16, 22, 26, 27, 29), que se ha llegado a concluir que el ejercicio puede afectar el sistema inmunológíco de dos maneras.  Por una parte, el ejercicio intenso aumenta la susceptibilidad para adquirir algún tipo de enfermedad o para suprimir de cierta manera el sistema inmunológico.  Este síndrome ha sido observado en atletas con elevados volúmenes e intensidades de entrenamiento y pocos períodos de reposo, como por ejemplo los corredores de largas distancias o esquiadores de campo traviesa, quienes han presentado básicamente cuadros infecciosos en las vías respiratorias superiores (IVRS) (2, 19, 21, 23).

Actualmente se está estudiando los posibles mecanismos responsables de la supresión parcial del sistema inmunológico como resultado de la actividad física de alta intensidad y volumen a diferentes temperaturas ambientales (7); y específicamente en el caso de IVRS, una de las teorías que se manejan es que el elevado flujo de aire que circula por las vías respiratorias es capaz de suprimir la respuesta inmune de la mucosa que envuelve el tracto respiratorio superior (15).  Hoffman-Goetz y Pedersen (1994) han mencionado que la relación entre el ejercicio físico, el sistema inmunológico y la aparición de IVRS sigue el patrón de una curva en forma de "U"; con el menor riesgo para adquirir IVRS en aquellas personas que practican ejercicio moderado.
 
Por otra parte, el ejercicio de intensidad moderada puede ser capaz de reducir la susceptibilidad para adquirir enfermedades o para suprimir el sistema inmune (15).  Se ha propuesto la "Hipótesis de la "J" invertida" (29); en la que se relacionan la dosis o cantidad del ejercicio o la actividad, física, el funcionamiento del sistema inmunológico, y la susceptibilidad para adquirir alguna enfermedad (Figura l).  Nieman (1998) menciona que el entrenamiento de intensidad moderada podría cumplir un papel importante en la estimulación del sistema inmune en ciertas enfermedades (e.g., VIH); enfermedades de disfunción inmune (e.g., síndrome de fatiga crónica); o en enfermedades producidas por una respuesta inmune disminuida (e.g., Envejecimiento).  A pesar de ello, el ejercicio por sí mismo no garantiza de alguna manera que una persona no vaya a adquirir alguna enfermedad.  Por ello, aquellas personas ,que practican actividades físicas de mediana intensidad tienen las mismas posibilidades de adquirir una enfermedad (e.g., IVRS) que una persona de la población general (15).

]]> Figura 1. Modelo del grado de actividad del sistema inmunológico y el riesgo para adquirir enfermedades en las vías respiratorias superiores (IVRS) a medida que se progresa la cantidad del ejercicio físico.
 

  
Modificado de: Woods et al. Exercise and innate immune function. Medicine and Science in Sports and Exercise, 31(1), 57-66, 1999.

Algunos factores de tipo metodológico y de diseño de investigación han influido enormemente en las conclusiones derivadas de estos estudios.

Debido a ello, es necesario considerar el contexto en el cual estas investigaciones se han llevado a cabo, ya que las poblaciones utilizadas han incluido nadadores, corredores de largas distancias y esquiadores, y la mayoría de las investigaciones se han llevado a cabo únicamente con hombres.  Los protocolos de medición en estas poblaciones han incluido pocas semanas de entrenamiento, muchos meses de entrenamiento, años de entrenamiento y hasta mediciones durante y después de las competencias (23).  Aparte de esto, una gran parte de las investigaciones han consistido en autorreportes, cuestionarios, y diagnósticos médicos.
  ]]> En estudios de laboratorio, durante mucho tiempo se han utilizado lipolisacáridos bacterianos (LPS) para inducir artificialmente la respuesta aguda del sistema inmune en las personas.  Dependiendo de las dosis inyectadas intravenosamente se han obtenido diferentes magnitudes en la respuesta de las citoquinas.  De acuerdo con Cannon (1996), los diferentes componentes de la respuesta durante la fase aguda se caracterizan por actuar de manera temporal y secuencias.  Algunas citoquinas responden de manera máxima en minutos mientras que otras necesitan de horas o incluso días para alcanzar su máxima expresión.  Por ejemplo, en un estudio en humanos (3), se inyectaron 4 ng - kg de LPS y se observó que la temperatura corporal aumentó después de 3 horas, las concentraciones de los niveles circulantes de TNF-A aumentaron inicialmente y alcanzaron su máxima concentración a los 90 min. después de que se inyectara LPS.  Sin embargo, la respuesta de fase aguda inducida experimentalmente es totalmente distinta a la respuesta de fase aguda producida por una infección o un estímulo externo como el ejercicio físico; por lo que es recomendable realizar más investigaciones.
 
Sistema inmune durante el ejercicio
 
Para Nieman (1998), los atletas generalmente no están clínicamente imnunosuprimidos; sin embargo, pareciera que tienen mayor riesgo para adquirir una enfermedad.  Se ha pensado que en los atletas, la inmunosupresión podría estar reflejando un compromiso entre los intentos del organismo para limitar la inflamación mientras al mismo tiempo mantiene el funcionamiento inmune, normal.  De acuerdo con Pedersen (1999), el funcionanúento inmunológico se ve disminuido luego del ejercicio de alta intensidad, lo cual, a su vez, aumenta los niveles de las citoquinas pro-inflamatorias.  Estos cambios se han ligado con el elevado riesgo de IVRS postejercicio, daño muscular y dolor muscular.

Los mecanismos relacionados con los cambios inmunes son multifactoriales e incluyen múltiples factores neuroendocrinos.  Más aún, alteraciones metabólicas durante el ejercicio podrían jugar un papel mecánico.  Es decir, se ha propuesto la hipótesis de que las reducciones en las concentraciones de glutamina plasmática debido al ejercicio muscular influyen en la función linfocítica.  De manera similar, se ha sugerido que una alteración de la glucosa plasmática influencia el sistema endocrino y por consiguiente la función inmune.  Los radicales de 02 libres y las prostaglandinas liberadas por los monocitos y neutrófilos activados podrían inhibir la proliferación linfocítica y la actividad citotóxica.  Es por ello que los suplementos nutricionales que contengan glutamina, carbohidratos, antioxidantes y lípidos polinsaturados podrían, en teoría, influenciar positivamente el funcionamiento inmunológico asociado al ejercicio (18); sin embargo, se requiere estudiar experimentalmente esta hipótesis.  
 
Respuestas agudas del sistema inmunológico al ejercicio de larga duración

Tradicionalmente ha existido alguna discrepancia respecto a los estudios en inmunología del ejercicio.  Recientemente, se ha encontrado que el ejercicio constante de resistencia y alta intensidad no causa daño del tejido muscular y, por lo tanto, no crea disturbios en la respuesta inflamatorio en atletas (12).  Hsu et al. (1999) estudiaron atletas que corrieron 1 h diaria al 75% V02.máx. por 7 días.  Aunque las concentraciones de leucocitos aumentaron significativamente 1 h después del ejercicio, no se encontraron cambios significativos en las concentraciones de creatina kinasa (CK), ni los complementos sanguíneos C3 Y C4; por lo que los investigadores concluyeron que no se presentó daño muscular ni respuesta inflamatorio en los atletas.

Sin embargo, otros investigadores (11) estudiaron el posible efecto acumulativo del ejercicio de corta duración y alta intensidad sobre los parámetros inmunológicos.  Hsieh et al. (1999) estudiaron a corredores de larga distancia quienes corrieron 1 h diaria al 75% V02max en una banda sin fin por 7 días.  Hsieh et al. reportaron que ese tipo de entrenamiento es capaz de disminuir el funcionamiento inmunológico (i.e., células NK, linfocitos totales) en los corredores, y que esta disminución es acumulativa a través de una semana de entrenamiento.

]]> En un estudio reciente (25), los sujetos realizaron 2 sesiones de ejercicio en una bicicleta ergométrica por 65 min. al 75% V02máx, separadas por 3 h de descanso una de la otra y se estudió la respuesta celular inmune.  Ronsen et al. (1999) encontraron una hiper-reactividad en la respuesta celular inmune 3 h después de haber ejecutado el ejercicio.  Es decir, la segunda sesión de trabajo produjo mayores respuestas en los neutrocitos, linfocitos, CD4+, CD8+, CD56+ y una reducción en la respuesta en la relación CD4+ /CD8+ comparados con los producidos durante la primera sesión de trabajo.

También se han reportado disturbios de otra índole en atletas que compitieron en eventos de ultra resistencia (i.e., > 10 h), como es el caso del triatlón (13).  Jeukendrup et al. (1999), estudiaron la respuesta inmune de triatlonistas 1, 2 y 16 h después de un triatlón.  De acuerdo con los investigadores, 93% de los atletas reportaron disturbios gastrointestinales, lo cual estuvo asociado con una moderada endotoxemia, la cual estuvo indicada por una reducción en los niveles de los anticuerpos IgG y anti-LPS.  Los autores también reportaron un aumento en la concentración de los niveles iniciales de IL-6 que fue 27 veces mayor inmediatamente después de finalizado el ejercicio, lo cual estuvo altamente correlacionado con algunas de las molestias gastrointestinales (i.e., diarrea, vómito) que ocurrieron durante el triatlón.  Jeukendrup et al. concluyen que se apoya la hipótesis de que la función de la barrera intestinal para las bacterias endotóxicas se reduce durante el ejercicio prolongado y severo que puede resultar en severos disturbios gastrointestinales.
   
Respuestas agudas del sistema inmunológico al ejercicio de corta duración

 
Gran parte de las investigaciones en inmunología del ejercicio han estudiado la respuesta aguda al ejercicio aeróbico.  Sin embargo, recientemente algunos investigadores han estudiado las microlesiones producidas por el ejercicio de corta duración, las cuales se piensa que dirigen o controlan la respuesta inflamatorio aguda (1).  Adelbert et al. (1999), estudiaron tres grupos de sujetos que debieron realizar 120 contracciones excéntricas, concéntricas, o excéntricas-concéntricas de 5 s de duración con el bíceps braquial a una intensidad del 50% de la máxima contracción voluntaria.  Adelbert et al. reportaron aumentos significativos en el conteo de linfocitos 6 h después del ejercicio en quienes realizaron contracciones concéntricas, las cuales además cayeron por debajo de los valores iniciales preejercicio 24 h después del ejercicio.  El único parámetro sanguíneo que no disminuyó 24 h después del ejercicio fue la mieloperoxidasa plasmática, la cual permaneció elevada en el grupo que ejecutó contracciones excéntricas.  Los investigadores concluyeron que a pesar de que los mecanismos aún no son del todo claros, parece que el ejercicio excéntrico de corta duración podría estimular el reclutamiento de neutrófilos a las regiones en donde ocurren más microlesiones.

Como se sabe que el ejercicio excéntrico causa el mayor daño muscular comparado con el ejercicio concéntrico (5) , Hogen et al. (1999) estudiaron la respuesta inmune en atletas que corrieron "cuesta abajo" (i.e., ejercicio excéntrico) en una banda sin fin al 75% VO2máx por 45 min.  Hogen et al. determinaron que existió daño muscular debido a los elevados niveles de CK y conteo de neutrófilos 24 y 2 h después del ejercicio, respectivamente.  También se determinó que las células (excepto IL- 1B) pro y antiinflamatorias se elevaron 2 h después del ejercicio.
 
Recientemente, se ha estudiado la respuesta del cortisol en la respuesta inmune y el ejercicio de fuerza (6 estudiaron los niveles de cortisol y la respuesta inmune en mujeres que realizaron ejercicios de fuerza.  El ejercicio consistió de 6 series de sentadillas a una intensidad de 10 RM con 2 min. de descanso entre series.  Se encontró que los altos niveles de cortisol pudieron haber jugado un papel importante en la elevada concentración de los granulocitos, la cual podría relacionarse con daño al tejido muscular e inflamación luego del ejercicio de fuerza de alta intensidad.  ).  Dohi et al. (1999)Rhind et al. (1999) mencionan que la hipertermia también es mediadora de la redistribución de los subgrupos de linfocitos al grado que causa la activación simpatoadrenal con los consiguientes aumentos en epinefrina, norepinefrina y cortisol circulantes.

Por otra parte, se ha estudiado la respuesta citotóxica de las células NK durante ejercicio anaeróbico (28).  Los investigadores pensaron que aun los esfuerzos anaeróbicos breves podrían comprometer la citotoxicidad de las células NK.  Suzui et al. estudiaron hombres sanos a quienes ejercitaron por 30 min. al 80% del umbral respiratorio (UR) durante una sesión, y en una segunda sesión por 25 min. al 80% del UR más 5 min. al 120% del UR.  Suzui et al. encontraron una supresión significativa de la citotoxicidad de las células NK luego del ejercicio, específicamente si éste sobrepasaba el UR aunque fuese por un breve período.
   ]]> Adaptaciones crónicas del sistema inmunológico al ejercicio de larga duración
 
La evidencia científica de las adaptaciones del sistema inmunológico producto del ejercicio es escasa.  Recientemente, se estudiaron jóvenes adolescentes de 17 años por 12 semanas (14).  Aunque los autores del estudio no indican exactamente el tipo de entrenamiento al que fueron sometidos los sujetos, se determinó que luego de 12 semanas de entrenamiento para carreras de corta distancia, aumentó el conteo de células sanguíneas blancas, cT, y cTc.  Ya que también aumentaron las concentraciones de IgA y C4, los investigadores concluyeron que se encontraron cambios tanto celulares como humorales positivos, lo cual indica que el funcionamiento inmunológico contra las enfermedades y virus mejoró.
 
 Conclusiones
 
Existe una escasez de literatura científica costarricense en el tema de inmunología del ejercicio.  De la evidencia científica presentada en esta revisión se puede concluir que el ejercicio físico o la actividad física podría contribuir a retardar la aparición de ciertas enfermedades; pero de ninguna manera se puede afirmar que quienes practican actividades físicas son menos susceptibles de adquirir alguna enfermedad.  La diversidad de protocolos utilizados en las investigaciones realizadas (i.e., tipo de ejercicio, duración, intensidad) hasta el momento no permiten realizar aseveraciones contundentes acerca de la relación entre el ejercicio y el funcionamiento inmunológico.  Es por ello que se sugiere llevar a cabo investigaciones con protocolos estandarizados, tomando en cuenta el tipo de población y condición (i.e., embarazadas, niños, adolescentes, adultos jóvenes, adultos mayores, personas enfermas).  Aunque las hipótesis de la "U" y la "J" invertida aparentemente han apoyado un gran número de estudios, todavía queda por determinar, por medio de nuevos modelos conceptuales, cuáles son los posibles mecanismos bioquímicos y fisiológicos que intervienen en la respuesta inmune al ejercicio físico.
 
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1 Universidad de Costa Rica. ]]> Apartado # 239-1200, teléfono: 207-3269, Fax: 207-0749, E-mail: jmoncada@cariari.ucr.ac.cr
 
 
 

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