Η ανοσολογική απάντηση των ασθενών με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια στην αναπνοή μέσα από αντιστάσεις

Abstract

Whole body Exercise (WBE) changes lymphocyte subset percentages in peripheral blood. Resistive breathing, a hallmark of diseases of airway obstruction, is a form of exercise for the inspiratory muscles. Strenuous muscle contractions induce oxidative stress that may mediate immune alterations following exercise. We hypothesized that Inspiratory Resistive Breathing (IRB) alters peripheral blood lymphocyte subsets and that oxidative stress mediates lymphocyte subpopulation alterations following both WBE and IRB. Six healthy non-athletes performed two WBE and two IRB sessions for 45 minutes at 70% of VO2max and 70% of maximum inspiratory pressure (Pi,max) respectively before and after the administration of antioxidants (Vitamins E, A and C for 75 days, allopurinol for 30 days and N-acetylcysteine for 3 days). Blood was drawn at baseline, at the end of each session and 2 hours into recovery. Lymphocyte subsets were determined by flow-cytometry. Before antioxidant supplementation at both WBE and IRB end the Natural Killer (NK) cell percentage increased, the T helper cell (Cluster of Deferentiation-CD3+CD4+) percentage was reduced and the CD4/CD8 ratio was depressed, a response which was abolished by antioxidants only after IRB. Furthermore at IRB end antioxidants promoted CD8+CD38+ and blunted cytotoxic T cell percentage increase. CD8+CD45RA+ cell percentage changes were blunted after antioxidants in both WBE and IRB. We conclude that IRB produces (similar to WBE) changes in peripheral blood lymphocytes subsets and that oxidative stress is a major stimulus predominantly for IRB induced lymphocyte subset alterations.

Η ολοσωματική άσκηση (Whole body Exercise -WBE) μεταβάλει τους υποπληθυσμούς των λεμφοκυττάρων στο περιφερικό αίμα. Η αναπνοή μέσα από αντιστάσεις, χαρακτηριστική στα αποφρακτικά αναπνευστικά νοσήματα, αποτελεί μια μορφή άσκησης των αναπνευστικών μυών. Έγινε η υπόθεση ότι η αναπνοή μέσα από εισπνευστική αντίσταση (Inspiratory Resistive Breathing -IRB) μεταβάλει τους υποπληθυσμούς των λεμφοκυττάρων του περιφερικού αίματος και ότι το οξειδωτικό στρες επάγει τις αλλαγές που συμβαίνουν στους υποπληθυσμούς των λεμφοκυττάρων τόσο μετά από την ολοσωματική άσκηση όσο και μετά από την άσκηση των αναπνευστικών μυών (IRB).Για να ελεγχθεί η ανωτέρω υπόθεση διεξήχθη το εξής πείραμα: Έξι υγιείς εθελοντές που δεν ήταν αθλητές υπεβλήθησαν σε 2 συνεδρίες ολοσωματικής άσκησης για 45 λεπτά στο 70% της μέγιστης κατανάλωσης οξυγόνου (VO2max) και 2 συνεδρίες αναπνοής μέσα από εισπνευστική αντίσταση στο 70% της μέγιστης εισπνευστικής πίεσης (maximum inspiratory pressure - Pi,max) πριν και μετά τη χορήγηση αντιοξειδωτικών. Το αντιοξειδωτικό σχήμα που χορηγήθηκε περιελάμβανε: βιταμίνες Α, Ε και C για 75 ημέρες, αλλοπουρινόλη για 30 ημέρες και Ν-ακετυλοκυστεΐνη (ΝΑC) για 3 ημέρες. Αίμα συλλεγόταν κατά την ηρεμία πριν τη συνεδρία (Rest), αμέσως μετά το τέλος της κάθε συνεδρίας (Εnd) και 120 λεπτά μετά το τέλος της κάθε συνεδρίας (120min into recovery). Οι υποπληθυσμοί των λεμφοκυττάρων μετρήθηκαν με κυτταρομετρία ροής. Πριν τη χορήγηση αντιοξειδωτικών τόσο στο τέλος της ολοσωματικής άσκησης όσο και στο τέλος της αναπνοής μέσα από αντιστάσεις το ποσοστό των κυττάρων φυσικών φονέων (ΝΚ -Natural Killer) αυξήθηκε, το ποσοστό των Τ-βοηθητικών (Th: T-helper) λεμφοκυττάρων και ο λόγος CD4/CD8 ελαττώθηκε (Σύμπλεγμα Διαφοροποίησης ή CD: Cluster of Differentiation). Η χορήγηση αντιοξειδωτικών εξάλειψε τις ανωτέρω μεταβολές μετά τη συνεδρία IRB αλλά όχι και μετά τη συνεδρία WBE. Επιπλέον με το πέρας του IRB τα αντιοξειδωτικά προήγαγαν την αύξηση του ποσοστού των CD8+CD38+ λεμφοκυττάρων και άμβλυναν την αύξηση του ποσοστού των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων. Οι μεταβολές του ποσοστού των CD8+CD45RA+ λεμφοκυττάρων αμβλύνθηκαν από τη χορήγηση αντιοξειδωτικών τόσο μετά τη συνεδρία IRB όσο και μετά τη συνεδρία WBE.Συμπερασματικά η αναπνοή μέσα από αντιστάσεις προκαλεί παρόμοιες με την ολοσωματική άσκηση μεταβολές στα ποσοστά των υποπληθυσμών των λεμφοκυττάρων του περιφερικού αίματος. Το οξειδωτικό στρες επηρεάζει κυρίως τις μεταβολές που επάγονται από την αναπνοή μέσα από αντιστάσεις.