I.2. Exercice physique et cellules immunitaires
La pratique du sport entraîne des modifications non
négligeables de la répartition des populations cellulaires
circulantes impliquées dans la réponse immunitaire innée
et adaptative. Ces changements passent par une production de cytokines
pro-inflammatoires et la libération des hormones du stress, conduisant
à des redistributions cellulaires. La nature des interactions est
complexe et passe en partie par l'expression de molécules
d'adhésion, le recrutement de lymphocytes matures plus que de
lymphocytes naïfs ainsi que par des altérations des
phénomènes d'apoptoses du potentiel mitotique. En pratique
quotidienne le médecin peut recommander la pratique de l'exercice
régulier en excluant les entraînements exténuants pour le
muscle et le système lymphoïde d'immuno-surveillance (Olivier,
2005).
La pratique de l'exercice physique peut provoquer des
réponses biochimiques et physiologiques aiguës ou chroniques en
fonction de la fréquence, du volume et de l'intensité de
l'exercice. Les réponses physiologiques aiguës sont
associées, par exemple, aux effets immédiats d'une seule
séance d'exercice, qui induisent des altérations de
l'homéostasie de l'ensemble du corps. La
pratique de l'exercice physique consomme
intrinsèquement de l'énergie, génère des ROS et
active le système immunitaire, ayant à la fois des effets
positifs et éventuellement nocifs selon le type et le degré des
réponses du système immunitaire activé (Débora et
al., 2020).
L'activation du système immunitaire est une
réponse à un facteur de stress, visant à rétablir
l'homéostasie cellulaire. Le processus inflammatoire joue un rôle
crucial dans l'homéostasie, principalement par la défense active
contre divers stimuli nocifs tels que les infections virales neurotropes et/ou
les dommages traumatiques, favorisant le rétablissement de la fonction
cellulaire et tissulaire (Débora et al., 2020).
Au cours d'exercices aérobies d'intensité
modérée et vigoureuse d'une durée inférieure
à 60 minutes, l'activité anti pathogène des macrophages
tissulaires se produit parallèlement à une recirculation accrue
des immunoglobulines, des cytokines anti-inflammatoires, des neutrophiles, des
cellules NK, des lymphocytes T cytotoxiques et des lymphocytes B immatures.
Cellules, qui jouent toutes un rôle essentiel dans l'activité de
défense immunitaire et la santé métabolique. L'exercice
intense stimule l'échange de cellules et de composants du système
immunitaire inné entre les tissus lymphoïdes et le compartiment
sanguin. Bien que transitoire, un effet de sommation se produit au fil du
temps, avec une amélioration de l'immuno-surveillance contre les agents
pathogènes et les cellules cancéreuses et une diminution de
l'inflammation systémique (David et al., 2018).
En général, l'exercice intensif est maintenant
considéré comme un adjuvant important du système
immunitaire pour stimuler l'échange continu de leucocytes entre la
circulation et les tissus. Le contraste des réponses immunitaires
aiguës à un effort intense (par exemple, une course de marathon) et
à une marche de 30 à 45 minutes. L'activation immunitaire est
associée aux demandes d'oxygène et de biosynthèse, et les
cellules immunitaires doivent s'engager dans une reprogrammation
métabolique pour générer suffisamment d'énergie
pour alimenter ces demandes. Bien que des recherches supplémentaires
soient nécessaires, des données préliminaires confirment
que la capacité métabolique des cellules immunitaires est
réduite pendant la récupération après des
périodes d'exercice intensif exigeantes sur le plan physiologique,
entraînant un dysfonctionnement immunitaire transitoire (David et al.,
2018).
La plupart des études sur les effets de l'exercice sur
le système immunitaire ont été réalisées en
évaluant certains paramètres avant et après la performance
physique. Des séances uniques d'exercices d'intensité
modérée sont "immuno-améliorantes" et, en fait, sont
responsables d'une
réduction de l'inflammation, du maintien de la masse
thymique et d'une immuno-surveillance améliorée. D'autre part,
certaines études montrent des changements négatifs dans les
niveaux et la fonction de nombreux composants du système immunitaire en
réponse à un exercice intense et prolongé (Olga et al.,
2021).
Durant cette phase, appelée « fenêtre
ouverte », l'hôte est plus sensible aux micro-organismes tels que
les virus et les bactéries avec un plus grand risque de contracter des
infections. Différents mécanismes contribuent à ces
altérations, tels que le stress résultant d'un exercice intense,
les modifications de la concentration des hormones, des cytokines et de la
température corporelle, l'augmentation du flux sanguin, l'apoptose
lymphocytaire et la déshydratation. En particulier, les exercices
d'endurance à haute intensité ont été
associés à une modification du nombre de globules blancs des
athlètes, telle qu'une augmentation des granulocytes et des monocytes,
une diminution des lymphocytes et une augmentation des neutrophiles et des
éosinophiles. Un rôle intéressant semble être
joué par les cellules « natural killer », dont
l'activité semble exaltée lors de l'effort physique, avec une
augmentation des cellules CD16+ (Olga et al., 2021).
De plus, après un exercice physique intense, la
protection immunitaire des voies respiratoires supérieures est plus
faible en raison d'une diminution des sécrétions nasales et
salivaires avec de faibles niveaux d'IgA, d'une augmentation du transit du
mucus ciliaire nasal et d'une fonction nasale compromise des neutrophiles (Olga
et al., 2021).
Cependant, la modulation du système immunitaire
inné à l'exercice physique peut changer en fonction du type, de
l'intensité et du volume d'exercice, voire du moment de la mesure par
rapport à la séance d'entraînement. Par exemple,
après un exercice vigoureux aigu se produit un afflux spectaculaire de
cellules tueuses naturelles et de lymphocytes T CD8 + qui présentent une
cytotoxicité élevée et un potentiel de migration
tissulaire (Débora et al., 2020).
Bien que l'hypothèse de la « fenêtre ouverte
» immunologique après un exercice physique intense soit largement
diffusée dans la littérature, certains aspects concernant la
dynamique immunologique après un exercice physique aigu restent
controversés. L'hypothèse de la "fenêtre ouverte"
suggère qu'une altération du système immunitaire
après un exercice vigoureux augmente le risque de contracter une
infection des voies respiratoires supérieures (Débora et al.,
2020). Au cours d'un exercice aérobie vigoureux, on observe une
augmentation des lymphocytes du sang périphérique,
suggérant une activation du système immunitaire induite
par l'exercice. Cependant, 1 heures ou 2 heures après
l'exercice, une diminution des lymphocytes du sang périphérique
est observée, représentant pour l'athlète une
période de risque de contracter des infections et renforçant
l'hypothèse selon laquelle l'exercice favorise une fenêtre
d'immunosuppression à court terme (Débora et al., 2020).
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