Stężenia IL-6 są bezpośrednio powiązane nie tylko z treningiem, ale też kancerogenezą. Cytokina IL-6 jest czynnikiem mającym wpływ na angiogenezę, czyli tworzenie przez nowotwór nowych naczyń - dopływu krwi. Zresztą taką samą rolę ma TNF-α, a bardzo często wzrost stanu zapalnego manifestuje się poprze wzrost stężenia IL-6 oraz TNF- α (czynnika martwicy nowotworów).
Markerami stanu zapalnego mogą być cytokiny prozapalne:
- interleukina 1 (Il-1),
- interleukina 6 (Il-6),
- interleukina 8 (Il-8),
- czynnik martwicy nowotworów (TNF-alfa),
- oraz białka ostrej fazy, takie jak: CRP, α1-antychymotrypsyna oraz surowiczy składnik amyloidu A, ceruloplazmina, składowe dopełniacza C3 i C4, α1-inhibitor proteinaz, α2-antyplazmina, C1-inaktywator).
Wpływ IL-6 na ustrój
Kiedy rośnie stężenie IL-6?
U sportowców po każdym odpowiednio ciężkim wysiłku fizycznym. W ogólnej populacji także przy stanach wyniszczenia np. nowotworowego, przy chronicznym stanie zapalnym i innych niekorzystnych zespołach i zjawiskach. Przykładowo, 80% pacjentów mających raka żołądka lub trzustki, dotyka spadek wagi (wyniszczenie).
W eksperymencie z 2014 roku zawodnicy ćwiczyli 3 dni pod rząd, z intensywnością rzędu 70% VO2 max, codziennie 2.5 h .Zbadano, jak trening wpływa na kinazę kreatynową, czynniki stanu zapalnego (CRP, IL-6, IL-8, IL-10, MCP) oraz odporność. Stwierdzono, że biegacze odnosili dużo większe uszkodzenia mięśni od rowerzystów (kinaza kreatynowa wyższa o 133%, a mioglobina o 404% po 3 dniach aktywności). Mioglobina jest uwalniana do surowicy m.in. po uszkodzeniach mięśni szkieletowych. Kinaza kreatynowa może być miernikiem uszkodzeń, jakich doznały mięśnie w trakcie treningu (mikrourazy). Także czynniki stanu zapalnego były na dużo wyższym poziomie u biegaczy, niż u kolarzy (CRP większy o 87%, IL-6 o 256%, IL-8 o 61%, IL-10 o 32%, MCP o 29%). Jakby tego było mało, trening biegowy zaowocował o 87% większymi mikrourazami mięśni, w porównaniu do treningu kolarskiego.
IL-6 może rosnąć w odpowiedzi na podawanie hormonów. Podawanie testosteronu i innych SAA może być związane ze wzrostem stanu zapalnego (IL-6, TNF-α), spadkiem ilości IL-10 (cytokiny przeciwzapalnej) szczególnie u osób po 65 roku życia (tam podniesiony estradiol jest skorelowany ze wzrostem stężenia np. IL-6). Dodatkowo SAA mogą mieć wpływ na ilość homocysteiny oraz CRP.
Dlaczego IL-6 uznaje się za czynnik częściowo przeciwzapalny?
Gdyż wpływa na poziom kortyzolu, a u sportowców kortyzol ma działanie przeciwzapalne. „Straszne opowieści” dotyczące kortyzolu odnosić się powinny do stanu hiperkortyzolemii, a więc rzadko spotykanej patologii.
Ponadto:
- IL-6 obniża produkcję czynnika martwicy nowotworów (TNF-alfa),
- IL-6 opóźnia wydzielanie z wątroby białka C-reaktywnego,
- IL-6 obniża też produkcję IL-1 oraz antagonisty receptora dla IL–1(IL–1Ra).
Pod względem prozapalnym IL-6 pobudza produkcję IL-2, przeciwciał, metaloproteinaz, PGE2, indukuje odpowiedź ostrej fazy.
Czy IL-6 reguluje wzrost mięśni?
Tak, gdyż zapalne cytokiny są zaangażowane w wyniszczające choroby. Wśród nich jest interleukina 6 (IL-6), czynnik martwicy nowotworów α (TNF-α), interleukina-1β (IL-1β) i interferon-γ (IFN-γ). Stwierdzono, iż stężenie IL-6 rośnie nawet o 800%, gdy porównano grupy tracące więcej, niż 5% wagi ciała i nie tracące wagi ciała przy niedrobnokomórkowym raku płuca (ang. non-small-cell lung cancer). Podobnie stężenie c-reaktywnego białka rosło o ~867%, a ilość płytek krwi o 58%. Wzrost ilości płytek krwi może korelować z ryzykiem zakrzepowym. Ponadto udowodniono, iż podawanie rekombinowanej ludzkiej IL-6 zdrowym mężczyznom w dawce 140 pg/ml przez 3 godziny, ma kolosalny wpływ na syntezę białek mięśniowych. Naukowcy odkryli, że obrót białek mięśniowych zmniejszył się o 50%, a synteza białek była bardziej stłumiona, niż rozpad białka. Odkryli także, że uwalnianie aminokwasów z mięśni szkieletowych zwiększyło się 2-krotnie, podczas gdy stężenie aminokwasów we krwi zmniejszyło się. Stąd kilkusetprocentowy wzrost IL-6 po długotrwałym biegu nie oznacza nic dobrego dla kulturysty.
U zwierząt IL-6 (niezależnie, czy podawany bezpośrednio do mięśni, ogólnoustrojowo, czy wywołany poprzez ingerencję genetyczną) zmniejszał masę mięśniową, zawartość białka w mięśniach lub spowalniał wzrost mięśni.
IL-6 reguluje ilość tkanki tłuszczowej?
Uczestnicy z nadwagą / otyłością dołączyli do 3-letniej interwencji klinicznej obejmującej dzienny deficyt kalorii wynoszący 100 kcal. Skuteczna utrata masy ciała została zdefiniowana, jako zmniejszenie początkowej masy ciała co najmniej o 2 kg po klinicznym okresie interwencji.
Masa ciała zmniejszyła się następująco:
- w grupie, która odniosła sukces, masa ciała zmniejszyła się o 5.4% (4.16 ± 0,31 kg),
- w grupie, której się nie udało, masa ciała zmniejszyła się o 0,05 ± 0,14 kg.
Osoby które pozbyły się zbędnych kilogramów:
- wykazywały znaczącą redukcję stężenia insuliny, trójglicerydów, cholesterolu całkowitego i transportera LDL, wolnych kwasów tłuszczowych i liczby leukocytów,
- ponadto interleukina (IL)-1β, IL-6 i ilość 8-epi-prostaglandyny (PG)F2α uległy znacznemu zmniejszeniu (odpowiednio o 45%, 30% i 14%).
W grupie, która nie pozbyła się wagi:
- odnotowano wzrost stanu zapalnego wyrażony m.in. ilością TNF-α.
Czy IL-6 reguluje pozbywanie się tkanki tłuszczowej, a może spadek stężenia IL-6 był wtórny dla redukcji masy ciała? Tego na razie do końca nie wiadomo.
Podsumowanie
Wiele badań wskazuje, iż regularny trening siłowy przyczynia się do zmniejszenia stężenia IL-6. Jednak kilka godzin po zakończeniu treningu, stężenie IL-6 potrafi być podniesione nawet 17.5 razy! Najprawdopodobniej najskuteczniejszą kuracją zwalczającą stan zapalny jest zmniejszenie otłuszczenia ciała, w szczególnie tłuszczu wisceralnego. Warto to zrobić, gdyż stan zapalny powiązano z wieloma chorobami (w tym miażdżycą i nowotworami).
Referencje:
Brain Behav Immun. 2014 Jul;39:180-5. doi: 10.1016/j.bbi.2013.09.004. Epub 2013 Sep 19. “Immune and inflammation responses to a 3-day period of intensified running versus cycling.”
Marek Mędraś „Endokrynologia wysiłku fizycznego sportowców”, Wydanie I Medpharm
dr hab. biol. Włodzimierz Maśliński „Sieć cytokin w patogenezie reumatoidalnego zapalenia stawów” 01.09.2000
Marcello Maggio, Gian Paolo Ceda, Fulvio Lauretani, Stefania Bandinelli, E. Jeffrey Metter, Andrea Artoni, Elisa Gatti, Carmelinda Ruggiero, Jack M. Guralnik, Giorgio Valenti, Shari M. Ling, Shehzad Basaria, and Luigi Ferrucci “Estradiol and Inflammatory Markers in Older Men” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2646519/
Malkin CJ, Pugh PJ, Jones RD, Kapoor D, Channer KS, et al. The effect of testosterone replacement on endogenous inflammatory cytokines and lipid profiles in hypogonadal men. J Clin Endocrinol
James A. Carson and Kristen A. Baltgalvis “Interleukin-6 as a Key Regulator of Muscle Mass during Cachexia” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3065300/
HR Scott, McMillan “The relationship between weight loss and interleukin 6 in non-small-cell lung cancer” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2074552/pdf/brjcancer00040-0110.pdf
Chae JS1, Paik JK, Kang R, Kim M, Choi Y, Lee SH, Lee JH. “Mild weight loss reduces inflammatory cytokines, leukocyte count, and oxidative stress in overweight and moderately obese participants treated for 3 years with dietary modification”.
Forti LN1, Njemini R, Beyer I, Eelbode E, Meeusen R, Mets T, Bautmans I. “Strength training reduces circulating interleukin-6 but not brain-derived neurotrophic factor incommunity-dwelling elderly individuals”
Trenerry MK1, Della Gatta PA, Larsen AE, Garnham AP, Cameron-Smith D. “Impact of resistance exercise training on interleukin-6 and JAK/STAT in young men” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21321954
