Физические упражнения могут стать ключом к более молодой и сильной иммунной системе

Исследование, профинансированное FAPESP и опубликованное в Научные отчетыориентированный на естественные клетки-киллеры (NK), тип лейкоцитов (лимфоцитов), которые нацелены на инфицированные или поврежденные клетки, включая раковые клетки. Являясь ключевыми игроками на первой линии защиты организма, NK-клетки обнаруживают и нейтрализуют вторгающиеся патогены. Команда проанализировала образцы девяти участников со средним возрастом 64 года, разделив их на две группы: одну нетренированную, а другую, состоящую из людей, которые годами занимались упражнениями на выносливость.

«В предыдущем исследовании мы обнаружили, что ожирение и малоподвижный образ жизни могут спровоцировать процесс преждевременного старения защитных клеток. Это побудило нас изучить другую сторону истории, а именно, может ли пожилой человек, который занимается упражнениями на выносливость более 20 лет, иметь более подготовленную иммунную систему. И это действительно то, что мы обнаружили. У этих людей NK-клетки лучше функционировали перед лицом воспалительного процесса, в дополнение к большему использованию энергии». эффективно. Таким образом, физические упражнения также тренируют иммунную систему», — говорит Люциэль Минуцци, приглашенный исследователь из Университета Юстуса Либиха в Гиссене (JLU) в Германии.

Работа Минуцци является частью ее постдокторского исследования и вносит вклад в более широкий проект, возглавляемый Государственным университетом Сан-Паулу (UNESP) в Бразилии, который также поддерживается FAPESP.

Результаты показывают, что постоянные тренировки на выносливость помогают регулировать воспаление с течением времени. «Когда мы сравнили клетки тренированных пожилых людей того же возраста с клетками неспортсменов того же возраста, мы обнаружили, что у тех, кто в прошлом занимался упражнениями на выносливость, было меньше маркеров воспаления и больше противовоспалительных маркеров. Это означает, что по сравнению с пожилыми людьми, не занимающимися спортом, они гораздо лучше контролировали воспаление», — говорит Фабио Лира, профессор факультета науки и технологий (FCT-UNESP) кампуса Президенти-Пруденте и проекта. координатор.

Лира отмечает, что на иммунную систему влияют многие факторы образа жизни, включая качество сна, питание, вакцинацию, стресс, бездействие и некоторые лекарства, подавляющие иммунную активность. «Физические упражнения — один из факторов, которые могут принести пользу иммунной системе, и в этом исследовательском проекте мы изучаем, как они могут модулировать иммунный ответ с течением времени», — говорит он.

Изменения в клетке

Команда также изучила, как NK-клетки функционируют и метаболизируют энергию в ответ на воспаление. Они подвергали эти клетки как тренированных, так и нетренированных пожилых людей воздействию фармакологических агентов, таких как пропранолол и рапамицин, чтобы наблюдать их эффекты.

«Тренированные пожилые люди демонстрируют более эффективный и адаптируемый иммунитет, с лучшим метаболическим контролем и меньшей склонностью к клеточному истощению. Регулярные физические упражнения, по-видимому, положительно модулируют как адренергическую чувствительность, так и сенсоры клеточной энергии, способствуя более сбалансированной и менее воспалительной реакции на внешние раздражители», — говорит Минуцци.

Пропранолол — это препарат, который блокирует адренергический путь — сеть нервных и гормональных сигналов, которые высвобождают нейротрансмиттеры, такие как адреналин и норадреналин, — и использовался для изучения роли этого пути в активности NK-клеток. Рапамицин, напротив, ингибирует сигнальный путь mTORC1, который управляет ростом и репликацией клеток. В эксперименте высокие дозы рапамицина (100 нг/мл) изменяли характеристики NK-клеток и снижали их рост в лабораторных условиях.

«В обоих случаях, даже при блокировке сигнальных путей, NK-клетки тренированных пожилых людей были способны поддерживать свою иммунную функцию, в то время как клетки нетренированных людей демонстрировали клеточное истощение или отказ в воспалительной реакции. Это означает, что длительная тренировка на выносливость связана с защитной «иммунометаболической» адаптацией NK-клеток у пожилых людей. Другими словами, клетки становятся более зрелыми и эффективными, менее стареющими и метаболически лучше подготовленными к действию. реагировать на воспалительные или фармакологические стрессоры», — говорит исследователь.

Воспалительная реакция

В другом исследовании та же группа исследователей сравнила иммунный ответ молодых и опытных спортсменов до и после интенсивной тренировки. Для этого они проанализировали данные цельной крови и РВМС (мононуклеарной фракции крови, образованной лимфоцитами и моноцитами, включающей NK-клетки) 12 мастеров-спортсменов (со средним возрастом 52 года и более 20 лет непрерывных тренировок) и сравнили их с данными молодых спортсменов (со средним возрастом 22 года и более 4 лет, посвященных тренировкам).

Результаты показали, что у опытных спортсменов воспалительная реакция была более контролируемой, чем у более молодых спортсменов. Когда их клетки крови стимулировались патогеном (ЛПС), обе группы вырабатывали больше IL-6, цитокина, который сигнализирует о воспалении. Однако увеличение было более выраженным среди молодых людей. «Уровень другого важного воспалительного цитокина, TNF-α, повышался только в младшей группе», — говорит исследователь.

У молодых спортсменов наблюдалась более интенсивная воспалительная реакция, в то время как у спортсменов старшего возраста профиль был более регулируемым и контролируемым. По мнению исследователей, это говорит о том, что обучение на протяжении всей жизни может способствовать полезной и сбалансированной иммунной адаптации.

«Поскольку они регулярно тренируются, их тела привыкли справляться с воспалительными эпизодами, что требует более интенсивных стимулов для возникновения значительных долгосрочных воспалительных реакций. Именно этот тип «тренировки» со временем адаптирует иммунную систему, делая ее сильнее», – объясняет она.

Минуцци отмечает, что исследования иммунных клеток у спортсменов с длительным стажем тренировок еще раз показали, что десятилетия физической активности, похоже, «тренируют» регуляцию воспаления. «Система не перестает реагировать, но избегает преувеличений. Это особенно интересно для лучшего понимания здорового старения, поскольку нарушения воспалительных реакций связаны с некоторыми хроническими заболеваниями», – заключает она.