Vliv intenzivní fyzické zátěže na zastoupení subpopulací dendritických buněk v periferní krvi u vrcholových sportovců

původní práce

Vliv intenzivní fyzické zátěže na zastoupení subpopulací dendritických buněk v periferní krvi u vrcholových sportovců Intensive physical exercise affects dendritic cells subsets in peripheral blood in elite sportsmen ONDŘEJ SUCHÁNEK1, MICHAL PODRAZIL1, BARBARA FISCHEROVÁ2, HELENA BOČÍNSKÁ2, VÍT BUDÍNSKÝ1, DAVID STEJSKAL3, RADEK ŠPÍŠEK1, JIŘINA BARTŮŇKOVÁ1, PAVEL KOLÁŘ2

1

Ústav imunologie UK 2. LF a FN Motol, Praha Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství, UK 2. LF a FN Motol, Praha 3 Oddělení laboratorní medicíny, nemocnice Prostějov

2

SOUHRN Dendritické buňky (DC) jsou vysoce specializované antigen prezentující buňky, které iniciují a regulují imunitní odpověď. V naší studii jsme hodnotili počet DC a jejich maturační stav u vrcholových sportovců před a po intenzivní fyzické zátěži. U 18 prvoligových hokejistů jsme v průběhu hodinového tréninku hodnotili tepovou frekvenci a provedli krevní odběry před a po skončení fyzické zátěže. V krevních vzorcích jsme stanovili počet myeloidních i plasmocytoidních DC (mDC, pDC) a expresi kostimulačních molekul CD80,83,86 pomocí průtokové cytometrie. Dále byl stanoven krevní obraz s diferenciálním rozpočtem a plazmatická hladina adrenalinu a noradrenalinu. V krevním obraze jsme zjistili pozátěžovou leukocytózu s nejvyšším nárůstem počtu dendritických buněk a lymfocytů. Nejvíce ovlivněnou populací byly plasmocytoidní DC, jejichž nárůst koreloval s tepovou frekvencí a hladinou noradrenalinu. DC nevykazovaly změny v aktivačních markerech. Uvedené změny jsou součástí komplexní reakce organismu na akutní zátěž. Poznatky o změnách v zastoupení DC v průběhu fyzické aktivity mohou vést k jejich cílenému ovlivňování jak u zdravých osob, tak u různých imunopatologických stavů. Klíčová slova: dendritické buňky, kostimulační molekuly, katecholaminy, fyzická zátěž, vrcholový sport

SUMMARY Dendritic cells (DC) are highly specialized antigen presenting cells that initiate and regulate immune responses. In our study, we analysed peripheral blood DC subsets and their maturation status in top sportsmen before and after intense physical load. We evaluated the heart rate and draw blood samples before and after the physical load in 18 profesional ice hockey players. The numbers of myeloid and plasmacytoid DCs (mDC, pDC) and the expression of costimulatory moleculs CD80, CD83 and CD86 were measured by flow cytometry. Leucocytosis with a predominant increase in the population of DCs and lymphocytes was observed after exercise. We detected a significant increase in both myeloid and plasmacytoid DCs numbers after an intense physical exercise. We also show a correlation between the increase of DC count in the peripheral blood and serum adrenalin and nor-adrenalin levels. Increase in peripheral blood DCs also correlates with the degree of hearth rate increase during exercise. Key words: dendritic cells, costimulatory molecules, catecholamines, physical exercise, top sport

Úvod Fyzická aktivita je jednou z forem stresových reakcí organismu a podle intenzity a délky zátěže může působit na imunitní systém člověka jak pozitivně, tak negativně. Vztah mezi fyzickou zátěží a obranyschopností organismu je popisován křivkou tvaru „J“, kdy rozumná fyzic-

256

ká aktivita může zvýšit imunitní funkce organismu (17). Naopak dlouhotrvající nadměrná a intenzivní fyzická zátěž má imunosupresivní efekt s větším rizikem rozvoje infekcí, např. častý výskyt bolesti krku a chřipkové symptomy u vrcholových sportovců (4,9,15) . Reakce imunitního systému na akutní fyzickou aktivitu vede k vzestupu počtu cirkulujících leukocytů, dále

Alergie 4/2009

původní práce k vzestupu zánětlivých a protizánětlivých cytokinů a proteinů akutní fáze (12,18,24). Dochází rovněž ke zvýšení sekrece některých stresových hormonů, např. adrenalinu, kortizolu, růstového hormonu a prolaktinu (23). Všechny mediátory zánětu se ovlivňují vzájemně a v organismu vyvolávají změny v imunitním, kardiorespiračním, metabolickém, pohybovém a centrálním nervovém systému. Jedním z hlavních mediátorů, které zprostředkovávají účinky fyzické zátěže na imunitní systém, jsou katecholaminy a glukokortikoidy, které byly v minulosti považovány za čisté imunosupresory (5,19,21). Současné poznatky naznačují jejich mnohem rozmanitější charakter působení na lokální i systémové úrovni. Plazmatická koncentrace adrenalinu a noradrenalinu vzrůstá lineárně s délkou a exponenciálně s intenzitou fyzické aktivity (20). U trénovaných osob během relativně stejné zátěže secernují nadledviny více adrenalinu než u netrénovaných osob, hovoří se o „sportovní nadledvině“. Exprese β adrenergních receptorů (β-AR) mezi jednotlivými leukocytárními populacemi a různými diferenciačními stádii určuje vnímavost ke katecholaminům, a tudíž i stupeň mobilizace při stresové odpovědi. Po aplikaci katecholaminů se rozlišuje rychlá fáze do 30 minut spojená s mobilizací lymfocytů a pomalá fáze po 2–4 hodinách po aplikaci charakteristická granulocytózou s relativní lymfopenií (3). Plazmatická koncentrace kortizolu vzrůstá jen v souvislosti s déle trvající zátěží. Na rozdíl od katecholaminů kortizol působí s časovou prodlevou několika hodin, což přispívá k hypotéze, že tento hormon nebude pravděpodobně vyvolávat akutní změny spojené s krátkodobou fyzickou zátěží (6). Významnou roli v závislosti na fyzické zátěži hrají také dendritické buňky (DC, dendritic cells), které jsou považovány za nejúčinnější buňky předkládající antigen. Nezralé formy DC jsou strategicky rozmístěny zejména v kůži a ve sliznicích dýchacího a zažívacího traktu. Nezralé DC se významně podílejí na zachování tolerance vůči vlastním tkáním (1,2). Zralé DC se diferencují z nezralých forem DC, které se aktivují při rozpoznávání pro organismus nebezpečného podnětu (nejčastěji patogenní mikroorganismy, ev. apoptotické buňky). Takové nebezpečné molekulární struktury jsou rozpoznávány příslušnými Toll-like receptory (TLR) (7,13). Vyzrávající DC se přesunují z tkání do lymfatických uzlin a jiných sekundárních lymfatických orgánů, ztrácejí schopnost pohlcovat částice z okolí a mění se na účinné APC. To je dáno především silným zvýšením exprese MHC proteinů, kostimulačních molekul (CD80, CD86), adhezivních molekul a produkcí cytokinů potřebných pro optimální stimulaci diferenciace antigenně specifických efektorových T-lymfocytů (např. IL-1, IL-6, TNF a IL-12). Pouze zralé DC dokáží aktivovat naivní lymfocyty T, tj. takové, které se dosud nesetkaly s antigenem. Zásoby DC jsou kontinuálně doplňovány z prekurzorů v kostní dřeni a snad i z krevních monocytů (8). Výše popisované nezralé a zralé DC jsou označovány jako tzv. myeloidní DC (mDC). Kromě nich existují ještě morfologicky a funkčně odlišné plasmocytoidní DC (pDC). Myeloidní DC exprimují většinu TLR a jejich hlavní funkcí je stimulovat ve zralém stádiu antigenně

Alergie 4/2009

specifické lymfocyty T. Plasmocytoidní DC exprimují hlavně receptory pro virové nukleové kyseliny, TLR-7 a TLR-9, což vysvětluje dlouho známý fakt, že po setkání s viry produkují velká množství interferonu α (IFN α). Ve studiích byly popsány časné změny počtu a funkce základních složek buněčné imunity po sportovní zátěži. Chování cirkulujících DC bylo studováno pouze částečně, ale již dosažené poznatky poukazují na jejich nezanedbatelný význam v reakci organismu na zátěž. Cílem naší studie bylo zhodnotit zastoupení, morfologické a funkční charakteristiky včetně stavu maturace a aktivace u obou subpopulací DC v periferní krvi u vrcholových sportovců před a po intenzivní fyzické zátěži.

Metodika Charakteristika souboru Výzkum byl proveden na 18 probandech ve věku mezi 18 až 39 lety, průměrný věk 27,39 roku ± 6,25. Výška probandů se pohybovala mezi 178 a 194 cm, což je v průměru 184,44 cm ± 3,67. Průměrná hmotnost 75 až 103 kg, průměrně 89,67 kg ± 6,95. Jednalo se o hráče extraligového hokejového týmu. Skupina profesionálních sportovců byla vybrána z důvodu jejich permanentního vystavení extrémní fyzické zátěži po většinu roku, v době hokejové sezóny i v přípravě před ní. Studie byla schválena etickou komisí a každý účastník podepsal informovaný souhlas s účastí v ní. Charakter fyzické zátěže souboru V průběhu soutěže, hokejové ligy, hráči absolvují kromě tréninku dva až tři náročné zápasy týdně. Zápasy se vyznačují intervalovým zatížením s vysokým výdejem energie. Při zápase jsou jednotliví hráči střídáni v nepravidelných intervalech a jejich úlohou je vydat v krátkých časových úsecích opakovaně maximální výkon. Obvykle se 40–50 sekund trvající intervaly zatížení střídají s 250 sekundami odpočinku. Charakteristika fyzické zátěže během studie Měření bylo provedeno těsně před zahájením závodního období play off, kdy byli hokejisté na vrcholu sezóny s maximální kondicí. Tréninková jednotka byla stanovena na minimálně 60 minut a před jejím zahájením byli probandi 15 minut v klidu vsedě. První odběr krevních vzorků probíhal v klidu, před začátkem fyzické zátěže, druhý krevní náběr pak následoval bezprostředně po jejím skončení. Tréninková jednotka měla charakter intervalového tréninku. Každý proband strávil na ledě v aktivní zátěži hodinu čistého času. Měření tepové frekvence během zátěže Pro měření tepové frekvence (HR, heart rate) jsme použili sporttester firmy POLAR nazvaný POLAR Team System, který umožnila měření a ukládání hodnot celého družstva. Vysílače POLAR snímají HR po minimálně 60 minut trvání zátěže v tréninku a průměrně 15 minut klidového stavu před zátěží. V průběhu tréninku snímal přístroj HR každých 5 s.

257

původní práce Stanovení dendritických buněk a kostimulačních molekul Plná krev byla inkubována se směsí monoklonálních fluorescenčně značených protilátek – FITC-lineage koktejlem (CD3, CD14, CD16, CD19, CD20, CD56)(Becton Dickinson), PE-CD123 (e-Bioscience), PE-Alexa750 HLA-DR (Exbio), Pacific Blue-CD45 (Dako), APCCD11c (Caltag), a dále s Alexa700-CD80 (Exbio) a PECy5-CD83 a CD86 (Becton Dickinson). Inkubace probíhala po dobu 15 minut za laboratorní teploty. Poté byly lyzovány erytrocyty a buňky byly dvakrát promyty v PBS. Ihned po značení byly vzorky změřeny na průtokovém cytometru FACS ARIA (Becton Dickinson) a analyzovány pomocí programu FlowJo (Treestar). Dendritické buňky byly definovány jako CD45+/HLA-DR+/lineage- a dále rozděleny na CD11c+ myeloidní dendritické buňky a na CD123+ plasmocytoidní dendritické buňky (22). U obou subpopulací byla stanovena exprese kostimulačních molekul CD80, CD83 a CD86 (11). Počty DC byly stanoveny z hodnot leukocytů v krevním obrazu. Krevní obraz Krevní obraz s diferenciálním rozpočtem byl stanoven pomocí analyzátoru DPC Celltac systém. Katecholaminy Periferní krev byla do 1 hod. po odběru centrifugována, získaná plazma uchovávána při -80 oC do doby zpracování. Koncentrace adrenalinu a noradrenalinu v plazmě byla stanovena elektrochemickou detekcí (kit fy Radanal, USA) na chromatografu HPLC systému Phillips, s použitím pumpy Agilent (Agilent, Francie), detector Coulochem II (Radanal, USA). Statistické zpracování dat K hodnocení statistické významnosti změny počtu buněk v jednotlivých subpopulacích před a těsně po zátěži byl použit neparametrický párový Wilcoxonův test, pro korelační analýzu pak Spearmanův neparametrický korelační koeficient, u obou bylo P < 0,05 považováno za signifikantní.

Výsledky Tepová frekvence K monitoraci fyzické zátěže každého sportovce bylo použito profesionálních sporttesterů, jež spolu s daty z recentního laboratorního vyšetření VO2max poskytly základní zátěžové parametry. V naší sestavě sportovců jsme zjistili, že během hodinové zátěže dosahovala průměrná srdeční frekvence (ø HR/60´) 147 tepů/min. Maximální HR dosáhla v průměru hodnoty 183 tepů/min. Minimální hodnota HR byla naměřena v průměru u všech probandů 99 (min HR/60´). Průměrná klidová HR před měřením dosahovala hodnoty 59 (HR rest). Z uvedeného měření vyplynulo, že 80 ± 12 % tréninkové jednotky tvořila čistě aerobní zátěž, 10 ± 9 % zátěž anaerobní, zbytek pak představovalo zatížení na pomezí anaerobního prahu.

258

Subpopulace dendritických buněk Počty dendritických buněk stanovované ve vzorcích krve odebrané těsně po skončení tréninkové jednotky byly v obou subpopulacích signifikantně zvýšené oproti vzorkům předzátěžovým (obr. 1). U myeloidních DC došlo ke zvýšení počtu u 17 z 18 sportovců, v průměru celkem o 104 %. Průměrný předzátěžový počet mDC v souboru činil 160 × 106/l (± 30 × 106/l), pozátěžový pak 315 × 106/l ± 110 × 106/l (P = 0,0002). U plasmocytoidních DC byl pozorován nárůst počtu oproti předzátěžovým hodnotám u všech sportovců, v průměru o 171 %. Průměrný předzátěžový počet pDC vzrostl ze 75 x 106/l (± 38 x 106/l) na pozátěžových 203 x 106/l ± 111 × 106/l (P = 0,0002). Během zátěže dochází tedy k výraznému nárůstu počtu cirkulujících buněk obou subpopulací DC v periferní krvi, více plasmocytoidních. Kostimulační molekuly Aktivace a maturační status DC byly hodnoceny dle míry exprese povrchových kostimulačních molekul CD80, CD83 a CD86. V pozátěžových vzorcích jsme pozorovali mírně snížené, případně zachované relativní zastoupení buněk exprimujících jednotlivé kostimulační molekuly v porovnání s předzátěžovým stavem (Obr. 2A, B). Relativní zastoupení zralých aktivovaných forem DC se tedy během zátěže nezvýšilo. Změny v krevním obraze Během vymezené zátěžové jednotky došlo v našem souboru sportovců k signifikantnímu nárůstu (P < 0,003) počtu buněk ve všech základních leukocytárních subpopulacích v periferní krvi (obr. 3A). Celkově se počet leukocytů v periferní krvi zvýšil o 70 ± 25 %, přičemž nárůst počtu buněk v jednotlivých subpopulacích nebyl proporcionální vzhledem k předzátěžovému stavu. Nejvýraznější relativní zátěžový nárůst vykazovaly dendritické buňky spolu s lymfocyty. Plasmocytoidní DC zvýšily svůj počet o 180 ± 102 %, myeloidní DC o 108 ± 65 % a lymfocyty pak o 93 ± 44 % (obr. 3B). Lze tedy konstatovat, že se během zátěže mezi cirkulujícími leukocyty zvýšilo zastoupení dendritických buněk (zejména plasmocytoidních) a lymfocytů na úkor neutrofilních granulocytů (nárůst o 64 ± 43 %) a monocytární složky (nárůst o 43 ± 24 %) (obr. 3C). Dendritické buňky vykazují nejvýraznější relativní zátěžový nárůst počtu v periferní cirkulaci v porovnání s ostatními leukocytárními populacemi. Katecholaminy Provedená katecholaminová analýza ukázala signifikantní zvýšení plazmatických hladin obou hormonů během zátěže u všech sportovců (obr. 4). Průměrná předzátěžová hladina plazmatického adrenalinu stoupla z 31,4 ng/l (± 21,6 ng//l) na pozátěžových 110,4 ng/l ± 63,5 ng/l (P = 0,0002). Průměrná koncentrace plazmatického noradrenalinu před zátěží činila 257,5 ng/l (± 103,4 ng/l), pozátěžová potom 1378,1 ng/l ± 387,3 ng/l (P = 0,0002).

Alergie 4/2009

původní práce

A

6WUDWHJLHLGHQWLILNDFHVXESRSXODFt'&YSHULIHUQtNUYL

10

5

10 4

10

4

10

3

10

2

10 2

0

0

0

1000

2000

3000

10

10

4000

3

pDC 10 3

10

2

mDC

0

0

SSC-A

5

10 4

CD123 PE

LINEAGE FITC

CD45 Pacific Blue

10 5

10 2

10 3

10 4

HLA DR PE-Alexa 750

10 5

0

10 2

10 3

10 4

10 5

CD11c APC

B

Obr. 1: A. Strategie identifikace subpopulací DC na průtokovém cytometru. Dendritické buňky byly definovány jako CD45+/HLADR+/lineage- a dále rozděleny na CD11c+ myeloidní dendritické buňky a na CD123+ plazmacytoidní dendritické buňky. B. Porovnání absolutního počtu cirkulujících DC v periferní krvi před a po zátěži.

B

A CD80

CD83

CD86 CD80

pĜed

po

pĜed

po

pĜed

po

pĜed

CD83

po

pĜed

po

CD86

pĜed

po

Obr. 2: Relativní zastoupení buněk exprimujících danou kostimulační molekulu v populaci myeloidních (A) a plazmocytoidních (B) buněk před a těsně po zátěži. Jako pozitivní byly označeny buňky vykazující MFI ≥ 103 pro daný CD znak.

Alergie 4/2009

259

původní práce A

B

PĜed zátČží

Po zátČži

monocyty granulocyty lymfocyty

mDC

pDC

C

Obr. 3: A. Absolutní počty buněk v jednotlivých leukocytárních populacích před a po zátěži (průměrná hodnota za celý soubor). B. Relativní počty buněk v jednotlivých leukocytárních populacích před a po zátěži (průměrná hodnota za celý soubor). C. Relativní nárůst počtu leukocytů v jednotlivých subpopulacích (za celý soubor).

P-adrenalin

PĜed zátČží

Po zátČži

P-noradrenalin

PĜed zátČží

Po zátČži

Obr. 4: Nárůst plazmatické koncentrace adrenalinu a noradrenalinu v průběhu zátěže.

260

Alergie 4/2009

původní práce A mDC

pDC U  3 

QiUĤVWSRþWXS'&[O

QiUĤVWSRþWXP'&[O

U  3 

QiUĥVWNRQFHQWUDFH3DGUHQDOLQXQJO

QiUĥVWNRQFHQWUDFH3DGUHQDOLQXQJO

B pDC U  3 

QiUĥVWNRQFHQWUDFH3QRUDGUHQDOLQXQJO

U  3 

QiUĤVWSRþWXS'&[O

QiUĤVWSRþWXP'&[O

mDC

QiUĥVWNRQFHQWUDFH3QRUDGUHQDOLQXQJO

Obr. 5: Nárůst plazmatické koncentrace adrenalinu a noradrenalinu v průběhu zátěže.

Závislosti mezi sledovanými parametry Z korelační analýzy jsme získali střední až podstatnou korelaci na hranici statistické signifikance mezi absolutním nárůstem počtu cirkulujících mDC a absolutním nárůstem hladiny plazmatického adrenalinu (r = 0,457) a noradrenalinu (r = 0,441) (obr. 5A, B). Signifikantní korelaci mezi absolutním nárůstem počtu cirkulujících pDC a absolutním nárůstem hladiny plazmatického noradrenalinu pak lze hodnotit jako podstatnou až velmi silnou (r = 0,649; P = 0,004). Podobně byl korelován i absolutní nárůst tepové frekvence během zátěže s absolutním nárůstem počtu DC v obou subpopulacích. Pro obě subpopulace DC se korelace ukázaly být signifikantní (P < 0,05) a podstatné až velmi silné (rmDC = 0,497; rpDC = 0,615) (obr. 6).

Alergie 4/2009

Diskuse Hlavním cílem naší práce bylo určit vliv intenzivní fyzické zátěže na zastoupení subpopulací dendritických buněk a jejich aktivačního stavu v periferní krvi u vrcholových sportovců. V dostupném písemnictví nebyly dosud údaje o změnách v myeloidních a plasmocytoidních DC v rámci zátěže publikovány. V naší skupině vrcholových sportovců došlo po zátěži k signifikantnímu nárůstu počtu dendritických buněk obou subpopulací myeloidních i plasmocytoidních. Pozátěžový nárůst počtu dendritických buněk je výrazný zejména u plasmocytoidní populace – o 171 % , u myeloidních pak o 104 % oproti klidovým hodnotám. Nárůst DC po zátěži je citován již v práci Ho a kolektivu (10), která srovnávala

261

původní práce

U  3

DEVROXWQtQiUĥVW7)PLQ

pDC QiUĤVWSRþWXS'&[O

QiUĤVWSRþWXP'&[O

mDC

U  3

DEVROXWQtQiUĥVW7)PLQ

Obr. 6: Korelace mezi nárůstem absolutního počtu cirkulujících mDC a pDC s absolutním nárůstem tepové frekvence během zátěže.

počet DC u tří skupin pacientů: po chirurgickém výkonu, dále po cvičení a u zdravých kontrol. V této práci nebyly stanoveny jednotlivé subpopulace DC. Nárůst DC u operovaných pacientů byl 71 % a u cvičících byl 100 % (P = 0,0001; 0,0004). Rozdílná je v této práci doba, po kterou přetrvávala zvýšená hladina DC. U operovaných to byly průměrně dva až tři dny a u cvičících došlo k normalizaci hladiny DC po dvou hodinách (10). Lze předpokládat, že u obou skupin se nejednalo o kvantitativně stejnou zátěž. Dokladem toho je návrat počtu DC u cvičících po pár hodinách oproti několika dnům u operovaných nemocných, kde zátěž organismu je větší. V naší práci jsme neprováděli opakované odběry vzorků z technických důvodů. Další studie, která prokázala nárůst počtu DC u potkanů po zátěži, je práce Liao (14). Cvičící skupina potkanů měla 1,5 krát vyšší počet DC (P = 0,01), ani v této studii nebyly stanoveny subpopulace DC. Zvýšení zastoupení obou subpopulací dendritických buněk v periferní krvi u vrcholových sportovců vlivem intenzivní zátěže může značit zvýšenou pohotovost imunitního systému na hrozící nebezpečí. Prioritní je naše zjištění, že právě plasmocytoidní DC jsou populací nejvíce reagující vzestupem na akutní zátěžovou situaci. Zátěž vyvolala vzestup počtu dendritických buněk v krvi, došlo však k poklesu exprese kostimulačních molekul CD80 u myeloidních dendritických buněk (mDC), CD83 u obou populací (mDC i pDC) a CD86 u plasmocytoidních dendritických buněk (pDC). Pouze lehce, statisticky nevýznamně, poklesla exprese kostimulační molekuly CD80 u plasmocytoidních dendritických buněk (pDC). Minimální byl také vzestup exprese kostimulační molekuly CD86 u myeloidních dendritických buněk (mDC). Ho a spol. (10) i Liao (14) ve svých pracích rovněž neprokázali zvýšení exprese kostimulačních molekul (CD80, 86) po zátěži. Exprese kostimulačních molekul úzce souvisí s aktivací dendritických buněk, respektive se stavem jejich zralosti. Zvýšení počtu DC v periferní krvi a současně snížení exprese kostimulačních molekul znamená, že do krve jsou během zátěže vyplavovány méně zralé dendritické buňky.

262

Po intenzivní zátěži stoupá v krevním obraze zejména počet leukocytů. V naší sestavě jsme prokázali nárůst počtu leukocytů o 70 %, nejvýznamnější nárůst byl prokazatelný u dendritických buněk, zejména plasmocytoidních, a u lymfocytů. Naše výsledky se plně shodují s již dříve publikovanými pracemi (16,17), kde je uváděn pozátěžový nárůst leukocytů v rozmezí 50–100 %, zejména v lymfocytární a neutrofilní řadě. Ho (10) ve své práci koreloval počet DC ke krevnímu obrazu, zjistil závislost nárůstu DC buněk na monocytech pouze u cvičící skupiny, ne však u nemocných po chirurgickém zákroku. Nárůst plazmatické hladiny obou stanovených katecholaminů odpovídá reakci organismu na zátěž. Zjistili jsme pozitivní korelaci mezi počtem pDC a hladinou noradrenalinu. Takováto korelace není v literatuře dosud publikována. Další pozitivní korelací byla závislost tepové frekvence na obou subpopulacích DC. Vzhledem k tomu, že pDC jsou hlavními producenty interferonů typu I, je možné, že chřipkové příznaky často nastupující po intenzivní fyzické zátěži mohou být důsledkem uvedeného nárůstu pDC.

Závěr Úloha dendritických buněk se dostává do popředí zájmu jak v rámci studia fyziologie imunitní reakce, tak v souvislosti s jejich cílenou manipulací v terapii u mnoha závažných onemocnění. Tato práce patří k pilotním projektům, neboť jako první stanovila obě subpopulace dendritických buněk, jak plasmocytoidních, tak myeloidních, u vrcholových sportovců po intenzivní fyzické zátěži. Výrazný nárůst počtu plasmocytoidních DC v krvi, který koreloval s tepovou frekvencí a hladinou noradrenalinu, je zřejmě fyziologickou reakcí organismu na „nebezpečí“. Při déletrvajícím stimulu však může představovat pro organismus zátěž vyplývající z nadprodukce cytokinů. Další studie zabývající se problematikou dendritických buněk po různých typech zátěže jsou žádoucí, aby poskytly více informací, jak využít trénin-

Alergie 4/2009

původní práce kovou aktivitu k optimalizaci funkce DC jak u zdravých jedinců, tak za různých imunopatologických stavů. Poděkování: Práce byla podpořena výzkumným projektem VZ MSM 0021620812. LITERATURA 1. Banchereau J, Briere F, Caux C, Davoust J, Lebecque S, Liu YJ, Pulendran B, Palucka K. Immunobiology of dendritic cells. Annu Rev Immunol. 2000; 18: 767-811. 2. Banchereau J, Steinman RM. Dendritic cells and the control of immunity. Nature 1998; 392: 245-252. 3. Benschop RJ, Rodriguez-Feuerhahn M, Schedlowski M Catecholamineinduced leukocytosis: early observations, current research, and future directions. Brain Behav Immun 1996; 10: 77–91. 4. Ekblom B, Ekblom O, Malm C. Infectious episodes before and after a marathon race. Scand J Med Sci Sports 2006; 16: 287-293. 5. Elenkov IJ, Chrousos GP. Stress system--organization, physiology and immunoregulation. Neuroimmunomodulation. 2006; 13(5-6): 257267. 6. Galbo H. Hormonal and Metabolic Adaption to Exercise. New York: Thieme Verlag; 1983; 116. 7. Gleeson M, McFarlin B, Flynn M. Exercise and toll-like receptors. Exerc Immunol Rev 2006; 12: 34-53. 8. Hart DN. Dendritic cells: unique leukocyte population which control the primary immune response. Blood 1997; 90: 3245-87. 9. Heath GW, Ford ES, Craven TE, Macera CA, Jackson KL, Pate RR. Exercise and the incidence of upper respiratory tract infections. Med Sci Sports Exerc 1991; 23: 152–157. 10. Ho ChSK, Lopez JA, Vuckovic S, Pyke ChM, Hockey RL, Hart DNJ. Surgical and physical stress increases circulating blood dendritic cell counts independently of monocyte counts. Blood 2001; 98: 140-145. 11. Horvath R, Budinsky V, Kayserova J, Kalina T, Formankova R, Stary J, Bartunkova J, Sedlacek P, Spisek R. Kinetics of dendritic cells reconstitution and costimulatory molecules expression after myeloablative allogeneic haematopoetic stem cell transplantation: implications for the development of acute graft-versus host disease. Clin Immunol. 2009; 131(1): 60-69. 12. Lancaster GI, Halson SL, Khan Q, Drysdale P, Jeukendrup AE, Drayson MT, Gleeson M. The effects of acute exhaustive exercise and intensified training on type 1/type 2 T cell distribution and cytokine production. Exerc Immunol Rev 2004; 10: 91–106. 13. Lancaster GI, Khan Q, Drysdale P, Wallace F, Jeukendrup AE, Drayson MT and Gleeson M. The physiological regulation of toll-like receptor expression and function in humans. J Physiol 2005; 563 (3): 945955.

Alergie 4/2009

14. Liao HF, Chiang LM, Yen CC, Chen YY, Zhuang RR, Lai LY, Chiang J, Chen YJ. Effect of a periodized exercise training and active recovery program on antitumor activity and development of dendritic cells. J Sports Med Phys Fitness 2006; 46: 307-314. 15. Nieman DC, Johansen LM, Lee JW, Arabatzis K. Infectious episodes in runners before and after the Los Angeles Marathon. J Sports Med Phys Fitness 1990; 30: 316–328. 16. Nieman DC, Miller DA, Henson BJ, Warren BJ, Gusewitch RL, Johnson RL, Davis JM, Butterworth DE, Herring JL, Nehlsen-Cannarella SL. Effects of high-versus moderate-intensity exercise on lymphocyte subpopulations and proliferative response. Int J Sports Med 1994; 15: 199-206. 17. Nieman DC. Exercise, infection and immunity. Int J Sports Med 1994; 15: (Suppl 3): 131–141. 18. Northoff H, Berg A, Weinstock C. Similarities and differences of the immune response to exercise and trauma: the IFN-concept. Can J Physiol Pharmacol 1998; 76: 497–504. 19. Ortega E, Giraldo E, Hinchado MD, Martin L, Garcia JJ, De la Fuente M. Neuroimmunomodulation during exercise: role of catecholamines as ‘stress mediator’ and/or ‘danger signal’ for the innate immune response. Neuroimmunomodulation. 2007; 14 (3-4): 206-212. 20. Pedersen BK, Hoffman-Goetz L. Exercise and the immune system: regulation, integration, and adaptation. Physiol Rev. 2000; 80(3):10551081. 21. Rozkova D, Horvath R, Bartunkova J, Spisek R. Glucocorticoids severely impair differentiation and antigen presenting function of dendritic cells despite upregulation of Toll-like receptors. Clin Immunol. 2006; 120 (3): 260-271. 22. Sochorova K, Horvath R, Rozkova D, Litzman J, Bartunkova J, Sediva A, Spisek R. Impaired Toll-like receptor 8-mediated IL-6 and TNFalpha production in antigen-presenting cells from patients with X-linked agammaglobulinemia. Blood 2007; 109 (6): 2553-2556. 23. Steensberg A, Fischer CP, Keller C, Moller K, Pedersen BK. IL-6 enhances plasma IL-1ra, IL-10, and cortisol in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab 2003; 285: 433–437. 24. Steensberg A, van Hall G, Osada T, Sacchetti M, Saltin B, Pedersen BK. Production of interleukin-6 in contracting human skeletal muscles can account for the exercise-induced increase in plasma interleukin-6. J Physiol 2000; 529: 237–242.

prof. MUDr. Jiřina Bartůňková, DrSc. Ústav imunologie UK 2. LF a FN v Motole V Úvalu 84 150 06 Praha 5 e-mail: [email protected]

263