Prof. Ascensión Marcos [email protected]

Grupo de Inmunonutrición Dpto. Metabolismo y Nutrición Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos y Nutrición

IMMUNE SYSTEM

MODERATE EXERCISE IMMUNE SYSTEM INTENSE EXERCISE

¿ACTIVIDAD FÍSICA COMO UN AGENTE PROTECTOR DEL SISTEMA INMUNE Y LA INFLAMACIÓN DE BAJO GRADO?

Actividad física

Definida como cualquier movimiento corporal producido por la acción del músculo esquelético que incrementa el gasto energético La actividad física regular parece ofrecer protección frente a una gran variedad de factores de riesgo relacionados con estas enfermedades crónicas

Probablemente debido a su efecto

ANTI-INFLAMATORIO

(Dandona P et al, 2004; Pedersen et al. 2006.

)

Inflamación

La prevención de las enfermedades crónicas se ha convertido en un tema político de alta prioridad para muchos países Enfermedades crónicas, especialmente CVD

Inflamación

La inactividad física y la

Inflammation

reconocidas como factores de riesgo comportamental que pueden ser modificados por una gran variedad de enfermedades crónicas y en particular por CVD. (Pate et al., 1995)

SEDENTARISMO

(+)

Se ha identificado como un predictor más potente de enfermedad crónica que los ya conocidos factores de riesgo como: Hipertensión Hiperlipidemia Diabetes Obesidad

Enfermedades Crónicas

Pueden ser atribuibles a la interacción de varios factores tanto ambientales como de estilo de vida, incluyendo la actividad fisica y el sedentarismo

La actividad física regular tiene beneficios significativos para la salud pública, reduciendo la morbilidad y mortalidad provocadas por las enfermedades crónicas y sus interacciones

Hay evidencia científica indicando que la disminución de la carga inflamatoria inducida por la actividad física podría ser una posible vía para explicar una parte de los beneficios saludables atribuibles a la práctica de la actividad física regular

Actividad física / Inflamación de bajo grado

Diferentes poblaciones Actividad física ha sido asociada inversamente con la inflamación de bajo grado en adultos Los datos de estudios observacionales tipo cross-sectional han mostrado un resultado similar en poblaciones de mayores sanos Esta asociación inversa ha sido menos estudiada en niños y adolescentes ?

LA EXPERIENCIA ESPAÑOLA DEL ESTUDIO

AVENA

Alimentación y Valoración del Estado Nutricional de los Adolescentes Un estudio nacional multicéntrico UC

FUERZA MUSCULAR a b N = 416 ADOLESCENTES PESO NORMAL SOBREPESO

Ruiz et al. Arch Pediatr Adolesc Med. 2008

NH: normal weight-high fitness NL: normal weight-low fitness OH: overweight-high fitness OL: overweight-low fitness

Total n= 1000 adolescentes de 10 países Europeos n = 660 adolescentes de 9 países www.helenastudy.com

CRF

CRF: condición cardio-respiratoria by the 20mSRT Condición Muscular Counter movement jump Abalakov jump Bent arm hang Standing broad jump

AF

Ligera (acelerometría) Moderada Vigorosa Moderada-a-vigorosa Total X

Proteína C-reactiva

Rho = -0.116, p = 0.007

Proteína C-reactiva

Rho ≈ -0.100, p = 0.010

Proteína C-reactiva

p > 0.05

AF: Actividad física por acelerometría CRF: Condición cardio-respiratoria (20m shuttle run test) Grasa corporal: Suma de 6 pliegues cutáneos n = 192 Adolescentes españoles; Control por edad, sexo, stado puberal y HOMA

PA: physical activity by accelerometer CRF: cardiorespiratory fitness by the 20m shuttle run test Body fat: sum of 6 skinfold n = 192 Spanish adolescents; Controlling for age, sex, pubertal status and HOMA

(Homeostasis Model Assessment)

ASOCIACIONES DIRECTAS DE AF CON CONDICIÓN CARDIO-RESPIRATORIA Y GRASA CORPORAL ASOCIACIONES DIRECTAS DE CONDICIÓN CARDIO-RESPIRATORIA Y GRASA CORPORAL CON INFLAMACIÓN

-

AF +

CRF Fatness -

+ INFLAMMATION

-

ASOCIACIÓN INDIRECTA ENTRE AF E INFLAMACIÓN

Ejercicio agudo vs regular Agudo

Inflamación

Regular

Acute exercise

Plasma IL-6 levels Exercise intensity Exercise duration The mass of muscle recruited Endurance capacity During heavy exercise up to

60-fold

increase in plasma IL-6 levels!

IL-6 show a markedly lower response to acute exercise in trained subjects

Skeletal muscle stimulate inhibit

Anti-inflammatory cytokines (IL-1ra and IL-10) Pro-inflammatory cytokines (TNF α)

CRP

¿ACTIVIDAD FÍSICA COMO UN AGENTE PROTECTOR DEL SISTEMA INMUNE Y LA INFLAMACIÓN DE BAJO GRADO?

ACTIVIDAD FÍSICA ES UN AGENTE PROTECTOR DEL SISTEMA INMUNE Y LA INFLAMACIÓN DE BAJO GRADO

Intensidad

Inflammation

Por el contrario, cuando la carga de ejercicio es aguda e intensa, puede dar lugar a un incremento de la concentración de biomarcadores de inflamación de fase aguda

“VENTANA ABIERTA”

ALTO RIESGO DE INFECCIÓN SUBCLÍNICA/CLÍNICA

CURVA MODELO EN “J” SOBRE LA RELACIÓN ENTRE INTENSIDAD DE EJERCICIO Y EL RIESGO DE INFECCIÓN DEL Riesgo de ITRA TRACTO RESPIRATORIO ALTO (ITRA) Superior a la media Media Inferior a la media Sedentario Moderado Muy alto

(Nieman, 1997)

TRIADA DEL DEPORTISTA

TRASTORNOS ALIMENTARIOS OSTEOPOROSIS AMENORREA

NUTRICIÓN, INMUNIDAD & INTENSIDAD DE EJERCICIO EN DEPORTISTAS DE GIMNASIA RÍTMICA Y ARTÍSTICA, BAILARINAS Y CONTROLES

MAIN FEATURES

Exercise Eating Disorder Restrictive diet Stress Menstrual dysfunction Delayed pubertal development  Fat mass  Bone mass

NEUROENDOCRINE ALTERATIONS

  Cortisol Leptin  Sexual hormones

BIOCHEMICAL ALTERATIONS

 Cholesterol  Trasferrine

IMMUNOLOGICAL ALTERATIONS

Leukopenia Lymphopenia  DHT skin test response Cytokines

ELITE GYMNASTS x x x x x x x x x x x x x x x x x ANOREXIA NERVOSA x x x x x x x x x x x x x x ?

x x

?

FUNCIÓN INMUNE

(M) (A) (E) Abstemious (A), moderated consumers (M) and excessive (E) consumers.

Díaz LE, Montero A, González-Gross M, Vallejo AI, Romeo J, Marcos A. Eur J Clin Nutr 2002; 56 (Suppl.3):50S-53S

ESTUDIO DE INTERVENCIÓN 57 adultos sanos

(25-50 años) 330 mL

A

0

días

Mujeres

47%

Abstinencia

Hombres

53%

B

30

días Consumo moderado de cerveza

660 mL

C

60

días (Consumo moderado de alcohol: 10-12g para mujeres y 20 24g para hombres; González-Gross y col. 2000)

CERVEZA Y SISTEMA INMUNE

Cantidad de alcohol Administración crónica alcohol 30 días consumo moderado de cerveza CD3+ CD4+ CD8+ (Boyadjieva et al, 2002) Efecto de ingesta de alcohol sobre linfocitos T CD3+ = CD4+ = CD8+ (Romeo et al, 2007)

Cantidad de alcohol Pacientes alcohólicos con cirrosis Suero TNF α IL-6 IFN-



IL-10 IL-2 (Boyadjieva et al, 2002) Efecto de la ingesta de alcohol sobre las citoquinas 30 días consumo moderado de cerveza Producción IL-2 IL-4 IL-10 IFN-



(Romeo et al, 2007)

CONTROVERSIES ON IMMUNOLOGICAL CONSEQUENCES OF SOCIAL DRINKING Javier Romeo, Julia Wärnberg and Ascensión Marcos PROCEEDINGS OF THE NUTRITION SOCIETY, Aug, 2010

METODOLOGÍA

16 sujetos varones sanos (20-30 años), que realizaban habitualmente actividad física y se encontraban en un buen estado de forma física. Criterios de inclusión: VO2max: 50 ml/kg/min Velocidad aeróbica máxima: 14 Km/h Los sujetos (n=16) corrieron al 60% de su velocidad aeróbica máxima durante 60 min y en condiciones de alta temperatura y humedad (35 ± 1 ºC, 60 ± 1 % humedad relativa) Después del ejercicio durante las siguientes 2 h se les suministró agua ad-libitum o 660 ml de cerveza con alcohol + agua ad libitum

Serie blanca Subpoblaciones linfocitos Parámetros inflamatorios Producción de citoquinas Serie blanca 60 min 60% VAM Subpoblaciones linfocitos Parámetros inflamatorios Producción de citoquinas 2 h Serie blanca Subpoblaciones linfocitos Parámetros inflamatorios Producción de citoquinas

Agua

= Leucocitos = Neutrófilos Eosinófilos Linfocitos

= CD8 = CD4 CD3 NK = CD19

Ejercicio 3 HORAS

Cerveza

= Leucocitos = Neutrófilos = Eosinófilos = Linfocitos

= CD8 = CD4 = CD3 = NK = CD19

Ejercicio

Agua Cerveza

= ceruloplasmina = proteína C reactiva = C4 = C3

3 HORAS

= ceruloplasmina = proteína C reactiva = C4 = C3

Agua

IFN-

ɣ

TNF-α = IL-10 = IL-5 = IL-4 = IL-2

Ejercicio

Cerveza

= IFN = IL-10 = IL-5 = IL-4 = IL-2

ɣ

= TNF-α

3 HORAS

Ejercicio moderado-intenso Inflamación Función Inmune Agua 3 HORAS Agua Agua + Cerveza Consumo moderado de cerveza

Javier Romeo Esther Nova Sonia Gómez Ligia Esperanza Díaz Fátima Perez de Heredia Ana Veses Jorge Mújico Alina Gheorghe David Martínez Belén Zapatera Tamara Pozo

26-29 OCTOBER

OS ESPERAMOS EN MADRID!

días

0

Abstinencia Resumen

30

Con cerveza



IL-2, IL-4, IL-10, IFN-



= IL-6, TNF-



= Leukocytes = Lymphocytes = CD3, CD4, CD8 In vivo cell mediated immune function = CD 19

Mujeres

Ig G, Ig A, Ig M

Hombres

= Leukocytes = Lymphocytes Ig G, Ig A, Ig M = CD 19 IL-2, IL-4, IL-10, IFN-



= IL-6, TNF-



CD3 = CD4, CD8 In vivo cell mediated immune function



días

60