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Revista oficial da Associação Brasileira de Alergia e Imunologia ASBAI
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Brazilian Journal of Allergy and Immunology (BJAI)

Número Atual:  Abril-Junho 2022 - Volume 6  - Número 2


Artigo de Revisão

Vacinação e exercício: imunologia em ação em tempos de pandemia

Vaccination and exercise: immunology in action in pandemic times

Sérgio Duarte Dortas-Junior; Guilherme Gomes Azizi; Solange Oliveira Rodrigues Valle


Hospital Clementino Fraga Filho - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Serviço de Imunologia - Rio de Janeiro, RJ, Brasil


Endereço para correspondência:

Sérgio Duarte Dortas-Junior
E-mail: sdortasjr@gmail.com


Submetido em: 06/06/2021
Aceito em: 18/02/2022

Não foram declarados conflitos de interesse associados à publicação deste artigo.

RESUMO

A COVID-19 é a enfermidade causada pelo SARS-CoV-2, descrita em 2019, em Wuhan. Desde então, causou a morte de milhões de pessoas. A doença caracteriza-se entre sintomas gripais e gastrointestinais, podendo evoluir com gravidade. A importância de compreender como melhorar a eficácia da vacinação levou à investigação de fatores que podem influenciar a resposta imune. A prática de exercícios foi identificada como um fator que pode melhorar a função imunológica e, portanto, ser um potencial adjuvante para respostas imunes. O treinamento crônico, ou altos níveis de atividade física durante um período prolongado (mês/anos) e, separadamente, o exercício agudo - a realização de uma única sessão de exercício (minutos/horas), são dois segmentos relacionados à resposta imunológica ao exercício físico. O exercício agudo é conhecido por gerar efeitos de curto prazo sobre o sistema imune, mas parecem existir efeitos contrastantes entre sessões de exercícios moderados e exercícios prolongados. Na ausência de uma medicação profilática ou tratamento efetivo, a existência de vacinas e associação com a prática de exercícios, particularmente em populações em risco de disfunção imunológica, como idosos, deve ser estimulada. Assim, nesta revisão os autores buscam dissertar e hipotetizar sobre os efeitos do exercício nas respostas à vacinação. Enfim, a prática de exercícios se apresenta como adjuvante dos efeitos imunológicos sobre a vacinação, todavia, com o andamento da vacinação global para SARS-CoV-2, serão necessários estudos com acompanhamento regular para que possamos avaliar a correlação entre a atividade física e a resposta imunológica a estes imunizantes.

Descritores: Imunologia, exercício físico, vacinação.




A COVID-19, enfermidade causada pelo coronavírus SARS-CoV-2, foi inicialmente descrita no final de 2019, em Wuhan (China). Desde então, o vírus se espalhou por todo o mundo, causando a infecção e morte de milhões de pessoas1-3. A doença se apresenta por sintomas gripais (febre, calafrios, tosse; 83% dos pacientes), pneumonia (31% dos pacientes), síndrome respiratória aguda grave (17% dos pacientes), náusea/vômitos (1% dos pacientes), e diarreia (aproximadamente 2% dos pacientes)4-6.

Uma série de drogas está sendo explorada para tratar a doença, entretanto as melhores evidências científicas concluem que nenhuma medicação tem eficácia na prevenção ou no "tratamento precoce" para a COVID-19 até o presente momento7. Deste modo, a comunidade científica e a indústria de biotecnologia têm trabalhado incansavelmente para desenvolver vacinas para prevenir infecções por SARS-CoV-2. Uma vacina ideal para SARS-CoV-2, para combater a pandemia, deve ter os seguintes recursos: (1) promover respostas imunes protetoras de longa duração; (2) possibilidade de administração a todos, independentemente de comorbidade ou idade, estado imunológico, gravidez/estado de amamentação; (3) incapaz de potencializar a facilitação dependente de anticorpos (ADE) ou a imunopatologia/inflamação pulmonar; (4) ser termoestável, a fim de permitir o transporte e armazenamento nos países em desenvolvimento com instalações de refrigeração insatisfatórias; (5) ser altamente imunogênica na população em geral, incluindo a população com anticorpos decorrente de infecção prévia8.

Nos últimos tempos, a importância de compreender como melhorar a eficácia da vacinação levou à investigação de fatores que podem influenciar a resposta imune. Existem várias características demográficas e comportamentais bem estabelecidas que são conhecidas por estarem associadas às respostas reduzidas à vacinação. A primeira delas é a faixa etária, que leva à imunossenescência; seguida de outras condições clínicas como desnutrição, diabetes mellitus tipo 2, doenças cardiovasculares, doenças reumatológicas, determinadas doenças oncológicas e osteoporose9-12. Além disso, outros fatores comportamentais, como estresse crônico, depressão, consumo excessivo de álcool, restrição alimentar ou perda excessiva de peso e tabagismo são conhecidos por diminuir a eficácia da resposta imune às vacinações e/ou alterar a suscetibilidade a infecções13.

A prática de exercícios foi identificada como um fator que pode melhorar a função imunológica em algumas situações e, portanto, servir como um potencial adjuvante para respostas imunes14. Na verdade, o interesse nas mudanças na função imunológica induzidas por exercícios pode ser visto em dois segmentos: exercício ou treinamento crônico, ou altos níveis de atividade física durante um período prolongado (mês/anos) e, separadamente, exercício agudo: a realização de uma única sessão de exercício (minutos/horas)14.

O exercício agudo é conhecido por ter muitos efeitos de curto prazo sobre o sistema imune, mas parecem existir efeitos contrastantes entre sessões de exercícios moderados e sessões de exercícios prolongados/intensos14,15. Uma única sessão de exercício é referida aqui como "exercício agudo", mas a intensidade e a duração podem apresentar diferentes efeitos sobre o sistema imune. Exercícios intensos prolongados, como completar uma maratona, parece ter como resultado a supressão temporária do sistema imune, descrita como "hipótese de janela aberta", relacionado a uma maior taxa de sintomas autorrelatados de infecção de vias aéreas superiores quando comparados àqueles que realizam atividades físicas de menor intensidade e duração14-16. Após exercício intenso e prolongado, a função fagocitária de neutrófilos, o número de células natural killers (NK) e a contagem total de linfócitos estão reduzidos durante as 2-24 horas seguintes17. Por outro lado, exercício moderado estimula o sistema imune, exemplificado pelo influxo repentino tanto de células NK quanto linfócitos CD8+ (aumentando para 10 vezes e 2,5 vezes, respectivamente), o que favorece uma resposta imune de memória efetora. Este efeito é conduzido pelo estímulo de beta-2-receptores adrenérgicos na superfície dos linfócitos (decorrente da adrenalina liberada durante o exercício), levando ao descolamento endotelial e recirculação de linfócitos, a qual também induz a expressão de células B CD4+ e células T reguladoras. Além disso, o exercício ajuda a manter a homeostase imunológica através do homing na medula óssea e aumento da apoptose de células T desgastadas/senescentes, estimulando assim a produção e liberação de novas células progenitoras (isto é, células T CD8+ produtoras de IFN)16.

A capacidade de o exercício induzir um ambiente pró-inflamatório nos músculos pode resultar no aumento de linfócitos direcionados para o local de administração da vacina, e/ou aumento da captação e processamento de antígeno, tornando a fase inicial da resposta imune mais eficiente. Na verdade, o exercício parece mobilizar leucócitos com potencial de retorno direcionado ao tecido, o que poderia contribuir para o desenvolvimento de um meio pró-inflamatório18. Outro mecanismo é a bem conhecida leucocitose em resposta ao exercício, a qual é impulsionada por mecanismos neuroendócrinos, e está associada ao aumento no número de monócitos e células dendríticas circulantes, das células apresentadoras de antígenos (CAA), aumentando a possibilidade de migração destas células para o local de exposição ao antígeno. Finalmente, a drenagem linfática também é conhecida por estar elevada durante as contrações musculares e, portanto, o exercício pode melhorar a resposta imune através do transporte de células do local da administração do antígeno (local da vacinação) para os linfonodos de drenagem19.

Dada a importância da vacinação na prevenção da morbidade e mortalidade devido a doenças infecciosas, dentre estas inclui-se as infecções virais, e a variabilidade da resposta vacinal particularmente em populações vulneráveis, determina-se o papel do exercício como importante moderador na eficácia das vacinas. Além disso, é possível que os idosos obtenham grandes benefícios para sua saúde imunológica induzidos por exercícios14.

Nesta revisão narrativa os autores buscam dissertar e hipotetizar sobre os efeitos do exercício nas respostas à vacinação, através de alguns estudos clínicos sobre os efeitos do exercício nas respostas à vacinação.

Edward e cols. realizaram dois estudos onde identificaram que uma sessão moderada de ciclismo ou uma atividade de mesma duração (45 min) são capazes de aumentar significativamente as respostas de anticorpos às vacinações para gripe e meningite meningocócica. Entretanto, as melhorias não foram uniformes, com apenas as mulheres mostrando aumento significativo para a vacina anti-influenza, e apenas homens mostrando aumento significativo à vacina meningocócica20,21.

Em outro estudo foram selecionados 133 participantes sem comorbidades, randomizados para um de quatro grupos que receberam a vacina anti-pneumocócica (anti-Pn). Exercício físico específico ou controle, recebendo uma dose completa ou meia dose de vacina anti-Pn. Antes da vacinação, os grupos selecionados para a prática do exercício realizaram exercícios de braço e ombro por 15 minutos, os grupos controle descansaram em silêncio. Os níveis de anticorpos para as 11 cepas de pneumococo desta vacina foram avaliados no início do estudo e em um mês. Os grupos de exercícios mostraram um aumento significativamente maior nos níveis de anticorpos do que os grupos de controle. Quando as doses foram comparadas, verificou-se que aqueles que se exercitaram tiveram respostas significativamente maiores do que aqueles que descansaram no grupo de meia dose, mas nos grupos de dose completa as respostas foram semelhantes22.

Três estudos transversais com indivíduos adultos praticantes de exercícios regulares encontraram efeitos positivos, estatisticamente significativos, de níveis mais elevados na resposta à vacinação. Usando a vacina anti-influenza, Kohut e cols. relataram maiores concentrações de IgG e IgM em indivíduos que se exercitavam vigorosamente, sugerindo que a prática de exercícios regulares por pelo menos um ano pode contribuir para um maior aumento da resposta imune à imunização contra influenza em idosos23-25.

Quatro ensaios clínicos randomizados avaliaram idosos. Três estudos empregaram intervenções similares por 10 meses com grupos de exercícios aeróbicos de moderada intensidade, três vezes por semana, durante 25-60 min por sessão, e grupos controle participando de treinamento de flexibilidade por períodos semelhantes. Todos os três estudos encontraram efeitos benéficos nas respostas vacinais nos grupos de exercícios26-28. O último ensaio clínico randomizado avaliou a resposta vacinal anti-influenza em idosos randomizados para participar de três aulas de 60 min de Taiji e Qigong (uma fusão de artes marciais e meditação) por semana durante 20 semanas ou para manter as atividades habituais. Neste estudo, a vacinação foi administrada na primeira semana de intervenção, e nas semanas 3 e 20 o grupo de exercício apresentou títulos de anticorpos significativamente mais elevados que no início do estudo, enquanto o grupo de controle não apresentou aumento29.

Kapasi e cols. testaram a produção secundária de anticorpos em camundongos com idades mais avançadas versus camundongos jovens após sessões de exercício físico. A resposta de anticorpos secundários parecia ser dependente do exercício, porque camundongos de idade avançada que receberam uma sessão de exercícios intensos demonstraram níveis aumentados de anticorpos em comparação com camundongos idosos que não praticaram exercícios. Além disso, os camundongos velhos que receberam doses de reforço de imunizantes após atividade física única e intensa exercício, atingiram níveis de anticorpos comparáveis aos observados em camundongos jovens30.

Recentemente, foi investigado se o treinamento físico regular poderia melhorar a resposta de anticorpos específicos ao vírus da influenza em idosos soropositivos para citomegalovírus (CMV). Oitenta idosos foram distribuídos em dois grupos: não praticantes de atividade física (n = 31; idade = 74,06 ± 6,4 anos) e praticantes de treinamento físico regular combinado por, pelo menos, 12 meses (n = 49; idade = 71,7 ± 5,8 anos). Os grupos de voluntários foram submetidos à vacinação para influenza e as amostras de sangue foram coletadas antes e 30 dias após a vacinação. Em relação à resposta de anticorpos específicos para influenza, níveis mais elevados de imunoglobulina M específica (IgM) foram observados em ambos os grupos pós-vacinação em comparação com os valores pré-vacinação. Os níveis séricos de IgG anti-influenza e anti-CMV, assim como de interleucina 6 (IL-6) e IL-10, foram semelhantes entre os tempos avaliados. No entanto, a razão IL-10/IL-6 pós-vacinação foi maior no grupo praticante de atividade física do que antes da vacinação31.

Além disso, foram encontradas correlações negativas entre IL-10 e IgG específico para CMV em todos os grupos de voluntários pré e pós-vacinação, enquanto uma correlação positiva entre IL-10 e IgG específico para influenza pré e pós-vacinação foi observada no grupo praticante de atividade física, assim como mostraram reduções significativas na proporção de células T CD8+ efetoras para naive e níveis aumentados de IL-10 pós-vacinação. Assim, este estudo demonstrou que a melhora na resposta à vacinação em idosos soropositivos para CMV estava relacionada a um estado anti-inflamatório e ao aumento de células T CD8+ naive, associado à prática regular de atividade física31.

Foi relatado recentemente o caso de um indivíduo do sexo masculino sem histórico de comorbidades, que foi acompanhado com exercícios de bicicleta ergométrica graduais antes e após a infecção por SARS-CoV-2, e novamente após receber vacina para COVID-19 baseada no vetor de adenovírus. Usando a estimulação do peptídeo SARS-CoV-2 de sangue total, ensaios IFN-γ ELISPOT, citometria de fluxo, ensaios de expansão de células T específicas para vírus, foi demonstrado que o exercício mobilizou de forma robusta as células T específicas para SARS-CoV-2 (T CD3+/CD8+ e T CD3+ duplamente negativas [CD4+/CD8+]) para a corrente sanguínea e capazes de reconhecer a proteína spike, a proteína de membrana e o antígeno do nucleocapsídeo. Anticorpos neutralizantes para SARS-CoV-2 elevaram-se transitoriamente durante o exercício após a infecção e a vacinação. Todavia, são dados apresentados em apenas um indivíduo e dentro de parâmetros controlados32.

Diante de todos estes achados e na ausência de uma medicação profilática ou tratamento efetivo, a existência de vacinas e sua associação com a prática de exercícios, particularmente em populações em risco de disfunção imunológica, como idosos, deve ser estimulada.

Enfim, quando a pandemia da COVID-19 promoveu mudanças nos hábitos de vida devido à quarentena, reduzindo a prática de atividades ao ar livre, as vacinas anti-SARS-CoV-2 surgem como ferramenta de esperança para o retorno gradual as atividades. A prática de exercícios se apresenta como importante adjuvante dos efeitos imunológicos sobre a vacinação, todavia, com o andamento da vacinação global para SARS-CoV-2, serão necessários estudos com acompanhamento regular para que possamos avaliar a correlação entre a atividade física e a resposta imunológica a estes imunizantes.

 

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