Sistema imunológico e metabolismo celular interagem constantemente por meio de proteínas imuno-moduladoras, denominadas citocinas, a fim de manter a dinâmica e a comunicação entre os sistemas sendo, na atualidade, amplamente difundido nas diversas áreas do conhecimento, principalmente no campo da saúde, como Imunometabolismo. As principais doenças do século 21 caracterizam-se por apresentar processos inflamatórios bem definidos os quais favorecem o agravamento da doença e a instalação de co-morbidades associadas à alteração metabólica. Em linhas gerais, a resposta inflamatória está associada a dieta inadequada e sedentarismo, alterando a dinâmica metabólica entre citocinas, ácidos graxos e endotoxina e ativando, assim, fatores de transcrição gênica, como o NF-kB. Por outro lado, a prática regular de exercício físico é amplamente recomendada como potente ferramenta na prevenção e tratamento de distúrbios metabólicos em virtude de seu poder anti-inflamatório e anti-aterogênico por meio da produção de miocinas advindas do músculo-esquelético e com atuação anti-inflamatória, como a IL-6, provenientes dos estímulos gerados pela contração muscular, e ativação de proteínas e fatores de transcrição gênica, como o PPAR. Desta forma, o objetivo da presente revisão é contextualizar e difundir os principais conceitos de uma emergente área do conhecimento, o Imunometabolismo, caracterizando sua função e atuação nos campos da doença e da saúde por meio da prática do exercício físico.

Immune system and cell metabolism have been interacted constantly, by synthesis and release of immunomodulatory proteins, recognized as cytokines, in order to maintain the body homeostasis. The “crosstalk” between systems has been widely spread in several areas of knowledge, mainly in the health field, as Immunometabolism. Diseases of the 21st century, which affect world populations, are characterized by inflammatory processes favoring the worsening of the illness itself and the installation of other co-morbidities. In general, the inflammatory response is associated with poor diet and physical inactivity, which modify the metabolic dynamics among cytokines, fatty acids and endotoxin culminating in reaction cascades, activating gene transcription factors, such as NF-kB. Furthermore, regular physical exercise is widely recommended as a powerful tool at the prevention and treatment of several metabolic diseases in virtue of anti-inflammatory and anti-atherogenic capacity, through anti-inflammatory myokine production, such as IL-6, from the stimuli generated by muscle contraction and proteins and gene transcription factors activation, as PPAR, which increase the anti-inflammatory response. Thus, the purpose of this review is to contextualize and disseminate knowledge about an emerging area, the Immunometabolism, featuring its function and performance in the illness and health fields by physical exercise.

Background & Aims: condition of hypoxia caused by hypertrophy of adipose cells in obesity triggers macrophages recruitment and production of cytokines. Additionally, high consumption of saturated fatty acids (SFA) and high glycemic index meals may contribute to oxidative stress and chronic low-grade inflammation by increases NF-kB activation. Thus, the aim of the study was to analyze the contribution of the macronutrients intake in the metabolic and inflammatory profile, by levels of lipoproteins, insulin resistance, anti and pro inflammatory cytokines, in obese adolescents according the gender. Methods: sample was composed by 37 adolescents, both genders, identified as obese by body mass index (BMI). Body composition was assessed by Dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) and measures of intra-abdominal adiposity (IAAT) and subcutaneous adiposity tissue (SAT) were done by ultrasound. Biochemical analyses were done and the measurement of cytokines; fatty acids and insulin were performed by the technique of immunoassay ELISA. The estimation of macronutrients consumption was made by 3 day food register regarding food intake. Statistical significance was set at p-value < 5% and the statistical software SPSS version 17.0 (SPSS Inc, Chicago, IL) performed all analyses. Results: BMI (p = 0.316), FM (p = 0.416), IAAT (p = 0.505) and SAT (p = 0.935) presented similarities between genders. Cytokines and metabolic variables values were similar between the groups. Only in the male group, metabolic variables and cytokines were significant correlated with the consumption of total lipids or its fractions. Was observed that insulin concentration had significant interaction with MUFA(g) (β= -18.4; p = 0.004) and adiponectin with CHO(g) (β= -58.2; p = 0.032) in the group male and female, respectively. Conclusions: macronutrients intake is associated with low-grade inflammation in obesity, by production of inflammatory cytokines and alteration of the lipid profile, especially male obese adolescents which seem to be more responsive of this consumption when compared with female obese adolescents.

Introducción y objetivo: la hipoxia causada por la hipertrofia de las celulas adiposas en la obesidad desencadena macrofagos de reclutamiento y la produccion de citoquinas. Además, el alto consumo de ácidos grasos saturados (AGS) y las comidas con alto índice glucémico pueden contribuir al estres oxidativo y la inflamación cronica de bajo grado por los aumentos de activación de NF-kB. Por lo tanto, el objetivo del estudio fue analizar la contribución de la ingesta de macronutrientes en el perfil metabolico e inflamatorio, por niveles de lipoproteinas, resistencia a la insulina, citoquinas anti y pro inflamatorias, en adolescentes obesos según el genero. Métodos: la muestra estaba compuesta por 37 adolescentes, de ambos géneros, identificados como obesos según el índice de masa corporal (IMC). La composición corporal se evaluó mediante absorciometría de energía dual de rayos X (DEXA) y medidas de adiposidad intraabdominal (IAAT) y del tejido adiposo subcutáneo (SAT) se realizaron mediante ecografía. Los análisis bioquímicas se realizaron mediante la medición de citoquinas; los ácidos grasos y la insulina se realizaron por la técnica de ELISA. La estimación del consumo de macronutrientes fue llevado a cabo durante tres días mediante el registro de alimentos con respecto a la ingesta total. La significación estadística se estableció en el valor p <5% y todos los análisis se realizaron con el programa estadístico SPSS Inc, Chicago, IL, versión 17.0. Resultados: IMC (p = 0,316), FM (p = 0,416), IAAT (p = 0,505) y SAT (p = 0,935) presentan similitudes entre géneros. Los valores de citoquinas y de variables metabólicas fueron similares entre los grupos. Solo en el grupo masculino, variables metabólicas y citoquinas fueron correlacionadas con el consumo de lípidos totales o sus fracciones. Se observo que la concentración de insulina tenia interacción significativa con MUFA (g) (β= -18,4; p = 0,004) y la adiponectina con CHO (g) (β= -58,2; p = 0,032) en el grupo masculino y femenino, respectivamente. Conclusiones: la ingesta de macronutrientes se asocia con la inflamación de bajo grado en la obesidad, por la producción de citoquinas inflamatorias y la alteración del perfil lipídico, en los adolescentes obesos, especialmente masculinos, que parecen ser más sensibles a este consumo en comparación con las adolescentes obesas femeninas.

O objetivo do presente estudo foi analisar o efeito da ordem de execução dos exercícios de força e aeróbio sobre o gasto energético total na sessão. Para isso, dez homens tiveram seu consumo de oxigênio medido continuamente durante as seguintes sessões: aeróbio-força (AF) e força-aeróbio (FA). O exercício aeróbio consistiu de 30 minutos de corrida na esteira a 90% da velocidade do limiar anaeróbio. A sessão de força foi composta de quatro exercícios, na qual os participantes realizavam três séries de 12 repetições a 70% de 1RM. A concentração de lactato sanguíneo [La] foi mensurada após cada exercício de força e nos minutos 10, 20 e 30 do exercício aeróbio. A [La] durante a execução do exercício aeróbio permaneceu maior (p < 0,05) na situação FA quando comparado com a AF aos 10 (FA = 5,1 ± 1,3mmol.l-1; AF = 3,2 ± 1,0mmol.l-1), 20 (FA = 4,2 ± 1,0mmol.l-1; AF = 3,0 ± 0,9mmol.l-1) e 30 minutos (FA = 3,9 ± 1,3mmol.l-1; AF = 3,4 ± 1,1mmol.l-1). O gasto energético total não diferiu entre as ordens de exercício (FA = 2.793 ± 811kJ; AF = 2.893 ± 903 kJ; p > 0,05), indicando que a ordem de execução não afetou significativamente o gasto energético.

The aim of present study was to analyze the effect of aerobic and strength exercises order on the total energy expenditure in an exercise session. Ten male subjects had their VO2 continuously measured during two sessions: aerobic-resistance (AR) and resistance-aerobic (RA) to estimate caloric expenditure. The aerobic session was a 30-min treadmill run at 90% of anaerobic threshold velocity. The strength exercise session had four exercises, where participants performed three sets of 12 repetitions at 70% of 1RM. Blood lactate concentration (LA) was measured after each strength exercise and at 10, 20 and 30 min during the aerobic exercise. LA during aerobic exercise was higher (p < 0.05) in RA order when compared to AR at 10 (RA = 5.1 ± 1.3 mmol.l-1; AR = 3.2 ± 1.0 mmol.l-1), 20 (RA = 4.2 ± 1.0 mmol.l-1; AR = 3.0 ± 0.9 mmol.l-1) and 30-min (RA = 3.9 ± 1.3 mmol. l-1; AR = 3.4 ± 1.1 mmol.l-1). Total caloric expenditure did not differ between exercise orders (RA = 2793 ± 811 kJ; AR = 2893 ± 903 kJ; p > 0.05), indicating that performance order did not affect energy expenditure.

O ácido graxo (AG) é uma importante fonte de energia para o músculo esquelético. Durante o exercício sua mobilização é aumentada para suprir as necessidades da musculatura ativa. Acredita-se que diversos pontos de regulação atuem no controle da oxidação dos AG, sendo o principal a atividade do complexo carnitina palmitoil transferase (CPT), entre os quais três componentes estão envolvidos: a CPT I, a CPT II e carnitina acilcarnitina translocase. A função da CPT I durante o exercício físico é controlar a entrada de AG para o interior da mitocôndria, para posterior oxidação do AG e produção de energia. Em resposta ao treinamento físico há um aumento na atividade e expressão da CPT I no músculo esquelético. Devido sua grande importância no metabolismo de lipídios, os mecanismos que controlam sua atividade e sua expressão gênica são revisados no presente estudo. Reguladores da expressão gênica de proteínas envolvidas no metabolismo de lipídios no músculo esquelético, os receptores ativados por proliferadores de peroxissomas (PPAR) alfa e beta, são discutidos com um enfoque na resposta ao treinamento físico.

Fatty acids are an important source of energy for the skeletal muscle. During exercise, their mobilization is increased to supply the muscle energetic needs. Many points of regulation act in the fatty acids metabolism, where the carnitine palmytoiltransferase (CPT) complex is the main control system. Three compounds named CPT I, CPT II and carnitine acyl carnitine translocase (CACT) are components of this system. Its function is to control the influx of fatty acids inside the mitochondria for posterior oxidation and energy production. There is a pronounced increase in both activity and gene expression of CPT I in the skeletal muscle in response to exercise. Due to its importance in lipid metabolism, the controlling mechanisms are reviewed in the present study. The modulation of gene expression by peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) alpha and beta during the physical training is also discussed in this review.

O treinamento concorrente é uma estratégia que vem sendo utilizada na intenção de maximizar o gasto energético tanto durante quanto após o exercício por meio do EPOC (excesso do consumo de oxigênio pós-exercício). No entanto, pouco se sabe sobre a influência da ordem de execução sobre o EPOC. O objetivo do presente estudo foi verificar a influência do tipo (aeróbio, força e concorrente) e da ordem (aeróbio + força ou força + aeróbio) do exercício sobre o EPOC. A amostra foi constituída por oito homens (idade: 24 ± 2 anos; massa corporal: 75,4 ± 3,7kg; e estatura: 179 ± 3,0cm), voluntários, com experiência em treinamento de força e aeróbio. Os sujeitos foram submetidos a um teste para a determinação do VO2pico (57,0 ± 2,9ml/kg/min) e teste de 1-RM para os exercícios de supino reto (68 ± 2kg), puxador costas (64 ± 3kg), cadeira extensora (51 ± 3kg) e mesa flexora (38 ± 3kg). O treino aeróbio foi realizado durante 30 minutos a 90% da velocidade correspondente ao limiar anaeróbio (10,3 ± 2,2km). O treino de força foi realizado a 70% de 1RM, dividido em três séries de 12 movimentos. O consumo de oxigênio (VO2) foi medido em repouso (R) e após as seguintes sessões: aeróbio (A), força (F), aeróbio-força (A + F) e força-aeróbio (F + A), utilizando calorimetria indireta durante 30 minutos, os quais foram divididos em três intervalos de tempo: T1 (0 a 10 minutos), T2 (11 a 20 minutos) e T3 (21 a 30 minutos). A comparação do VO2 entre as diferentes situações (R, A, F, A + F e F + A) para cada um dos períodos de tempo (0-10, 11-20; 21-30 min) foi realizada a partir de uma ANOVA a um fator com medidas repetidas, seguida por teste de Tukey. Em T1, o VO2 das diferentes sessões foi maior que o de R. Durante T2, o VO2 das situações F, A + F e F + A foi superior ao de R. Em T3, somente A + F resultou em EPOC. Os resultados indicam que a ordem de execução influenciou o tempo de EPOC. Contudo, o gasto calórico decorrente do EPOC é bastante reduzido (≅ 15kcal).

Concurrent training is a strategy which has been used with the purpose to maximize energy expenditure both during and after exercise by exacerbation of excess post-exercise oxygen consumption (EPOC). However, little is known about the influence of the order of performance of exercises on EPOC. The aim of the present study was to verify the influence of type (aerobic, strength and concurrent) and order (aerobic + strength or strength + aerobic) of exercise on excessive post-exercise oxygen consumption. Eight male volunteers (age: 24 ± 2 years; weight mass: 75.4 ± 3.7 kg; and height: 179 ± 3.0 cm), with experience in aerobic and strength training were studied. The subjects were submitted to a test for the determination of the VO2peak (57.0 ± 2.9 ml/kg/min) and test of 1-RM for the exercises of bench press (68 ± 2 kg), lat pull down (64 ± 3 kg), leg extension (51 ± 3 kg) and leg curl (38 ± 3 kg). Aerobic training was conducted for 30 minutes at 90% of the anaerobic threshold velocity (10.3 ± 2.2 km). The protocol strength training corresponded to 70% of 1RM, divided in three sets of 12 repetitions. Oxygen consumption (VO2) was measured at rest (R) and after the following sessions: aerobic (A), strength (S), aerobic-strength (A + S) and strength-aerobic (S + A), using indirect calorimetry for 30 minutes, which were divided in three time intervals: T1 (0-10 minutes), T2 (11-20 minutes) and T3 (the 21-30 minutes). The comparison of the VO2 among the different situations (R, A, S, A + S and S + A) for each period of time (0-10, 11-20; 21-30 min) was determined by one-way ANOVA with repeated measurements, followed by Tukey test. In T1, the VO2 of the different sessions was increased in relation to R. During T2, the VO2 of situations S, A + S and S + A was increased in relation to R. In T3, only A + S resulted in EPOC. The results indicate that exercise order influences EPOC time. However, in 30 minutes the caloric expenditure caused by EPOC was fairly low (≅ 15 kcal).