FARMACI, SPORT e SISTEMA IMMUNITARIO

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1 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI CATANIA FACOLTA' DI MEDICINA & CHIRURGIA FARMACI, SPORT e SISTEMA IMMUNITARIO Prof. Renato Bernardini Ordinario di Farmacologia Il sistema immunitario è la barriera dell organismo contro le aggressioni da antigeni estranei Il sistema immunitario partecipa al mantenimento dell omeostasi organismica Il sistema immunitario risente quindi delle variazioni omeostatiche conseguenti perturbazioni del milieu 1

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3 Modificazioni indotte dall attività fisica Emoconcentrazione per perdita di liquidi extracellulari Incremento dei livelli sierici di cortisolo Secrezione di catecolamine Depauperamento di glicogeno Trauma muscolare Produzione di citochine (IL-1, IFN) Alterazione CD4/CD8 3

4 ESERCIZIO FISICO Attivazione del simpatico Attivazione dell asse IIS Aumentata secrezione di adrenalina Aumentata secrezione di glucocorticoidi IMMUNOSOPPRESSIONE ESERCIZIO FISICO E RISPOSTA IMMUNITARIA Overtraining increases the susceptibility to infections (Fitzgerald, Int J Sport Med, 1991) Exercise, upper respiratory tract, and the immune system (Nieman, Med Sci Sports Exerc, 1994) NK cell response to physical activity: mechanism of action (Pedersen & Ullum, Sports Exerc, 1994) Regulation of neutrofil function during exercise (Pyne, Sports Med, 1994) Exercise, infection and immunity (Nieman, Int J Sport Med, 1994) Upper respiratory tract infections and exercise (Nieman, Thorax, 1995) Can you exercise to make your immune system fitter? (Brines et al, Immunol Today, 1996) 4

5 Esercizio fisico ed attivazione endocrino- metabolica L esercizio muscolare fu descritto tra le prime cause in grado di indurre negli organismi una risposta allo stress (Selye, J Clin Endocrinol, 1946). L attività muscolare è poi di per se stessa stress, in quanto parte della risposta fight or flight di un organismo sottoposto a stimoli stressanti. Tali risposte coinvolgono l asse ipotalamo-ipofisi-surrene e la secrezione di glucocorticoidi. Studi dimostrano che l esercizio fisico intenso può essere associato a sintomatologia depressiva, anoressia, altre turbe comportamentali, amenorrea, ipotestosteronemia. L aumento dei livelli plasmatici di glucorticoidi comporta inoltre una diminuzione dell immunocompetenza, con aumento dell incidenza di processi infettivi (locali e generali). 5

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10 Rischio di infezioni delle vie aeree nell attività fisica assente, moderata ed intensa 10

11 ESERCIZIO FISICO, FARMACI E RISPOSTA IMMUNITARIA Training and natural immunity: effects of diets rich in fat or carbohydrate (Pedersen et al,eur J Appl Physiol, 2000) Influence of vitamin C supplementation on oxidative and salivary IgA changes following an ultramarathon (Palmer, Eur J Appl Physiol, 2003) Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2h of intensive resistance training (Nieman et al, J Appl Physiol, 2004) Vitamin E and immunity after the Kona Triathlon World Championship (Nieman et al, Med Sci Sports Exerc, 2004) Exercise, nutrition and immune function (Gleeson et al, J Sports Sci, 2004) FARMACI E SOSTANZE DA ABUSO IN USO TRA GLI SPORTIVI E LORO EFFETTI IMMUNOLOGICI Farmaco β-bloccanti β-stimolanti Amfetamine Ormone della crescita (GH) Eritropoietina Glucocorticoidi Antiinfiammatori NS Steroidi anabolizzanti, estrogeni Creatina Aminoacidi Oligoelementi Oppioidi Effetti sulla risposta immunitaria Immunostimolazione Immunosoppressione Immunosoppressione Immunostimolazione Immunostimolazione Immunosoppressione Immunosoppressione Immunosoppressione Immunostimolazione Bifasico Immunostimolazione Immunosoppressione 11

12 Possibili conseguenze della manipolazione farmacologica del sistema immunitario Immunostimolazione Esacerbazione malattie autoimmunitarie Comparsa di fenomeni di ipersensibilità Contributo a processi neurodegenerativi Immunosoppressione Aumento incidenza malattie infettive Facilitazione dello sviluppo di tumori Contributo a malattie infiammatorie croniche Situazioni in cui l azione farmacologica primaria può interferire negativamente con il substrato patologico Patologia Asma bronchiale Diabete mellito Farmaco Beta bloccante Furosemide, Corticosteroidi Effetto avverso Broncospasmo Iperglicemia Eruzioni erpetiche Corticosteroidi Progressione dell infezione 12

13 Farmaci ed integratori con cinetiche diverse nelle varie età ( ) n Antibiotici, antivirali <clearance Neonato n Triazolobenzodiazepine <clear,, >emivita > Anziano n Valsartan > emivita Anziano n Acido Valproico <plasmaproteine Anziano n Tolbutamide <plasmaproteine Anziano n Teofillina <plasmaprot Neo, Anz, Grav n Teofillina >clearance Bam, Fum n Prednisolone <plas prot, clear,, VAD Anz, Obe n Propranololo = emivita Anz, Fum n Chinidina > emivita Anziano n Risperidone >emivita Anziano n Creatina >emivita Anziano n Sildenafil <clearance Anziano 13

14 Il DNA danneggiato è rimosso da specifici sistemi endogeni di difesa Alcuni sistemi anti-ossidanti endogeni Acido Ascorbico neutralizza superossidi, peridrossidi Acido Urico riduce la formazione di lipoperossidi Aptoglobina riduce la formazione di lipoperossidi Bilirubina Protegge l albumina legata a NEFA Carotenoidi riduce la formazione di lipoperossidi Catalasi H 2 O 2 ad H 2 O e ossigeno Ceruloplasmina riduce la formazione di idrossidi e lipoperossidi Glucosio blocca idrossido Glutatione blocca O 2 singoletto, superossido, idrossido, acilperossido SOD dismuta il superossido a H perossido e ossigeno Tocoferoli Bloccano perossidi,riducono la formazione di lipoperossidi Transferrina neutralizza la formazione di radicali Fe ++ -dipendente 14

15 Agenti anti-ossidanti naturali Aloe (Aloe vera) alchilftalati, acemannani Aglio (Allium sativum) diallilsulfide Arachidi (Arachis hypogaea) fitosteroli Arance (Citrus sinensis) flavononi, flavoni, glicosidi Frumento (Triticum vulgare) polifenoli, quinoni (nel seme) Iperico (Hypericum perforatum) naftodiantroni, ipericina Limoni (Citrus limonium) flavononi, flavoni, glicosidi Liquirizia (Glycirrhiza glabra) polifenoli Olio d oliva omega-3 Pomodori (Solanum lycopersicum) licopene Soia (Glycine max) genisteina, bioflavonoidi Spinaci (Spinacia oleracea) NAO Uva resveratrolo Classi di sostanze proibite e metodi illeciti Comitato Olimpico Internazionale (CIO) Sono proibite le seguenti classi di sostanze: - agenti anabolici - diuretici - narcotici - ormoni peptidici, glicoproteici e analoghi - stimolanti il sistema nervoso centrale Sono proibite le seguenti procedure illecite: - manipolazione farmacologica,, chimica e fisica - emodoping - doping genetico o cellulare Sono soggette ad alcune restrizioni le seguenti classi di farmaci: - alcool - anestetici locali - beta-bloccanti bloccanti - corticosteroidi - cannabinoidi 15

16 Integratori nello Sport n INTEGRATORI PROTEICI caseine del latte, taurina, creatina, carnitina, carnosina, aa glucogenetici, glutamina, ornitina, arginina,, OKG (ornitina( ornitina-a-chetoglutarato) n INTEGRATORI GLUCIDICI maltodestrine,, fruttosio, barrette energetiche n INTEGRATORI LIPIDICI ac.. grassi a catena media, ac.linoleico linoleico, ac.lipoico lipoico, fosfatidilserina,, omega 3 e omega 6 n INTEGRATORI VITAMINICI E IDROSALINI n INTEGRATORI FITOTERAPICI Reazioni Avverse da Farmaci n Tipo A Beta Bloccanti n Tipo B Tiazidici n Tipo C Androgeni Ipotensione Fotosensibilità Tumori (Fegato, Prostata) Infarto miocardico Ipogonadismo (nell uomo) Virilizzazione 16

17 RINGRAZIAMENTI Dr. Pietro Giuffrida, Scuola di Specializzazione in Tossicologia Medica, Università di Catania 17