Riassunto analitico
Obiettivi: lo studio mira a studiare gli effetti della whole-body cryotherapy (WBC) su numerosi parametri immunologici, marker di infiammazione e parametri ematologici, compresi i livelli di diversi ormoni in ciclisti e corridori non professionisti. Metodi: sono stati arruolati 10 ciclisti e 10 corridori non professionisti di sesso maschile durante il periodo di preparazione atletica. Gli atleti hanno subito una sessione di WBC una volta al giorno (trattamento di 2 minuti con vapore di azoto liquido) per 3 giorni consecutivi. Sono stati quindi valutati i parametri ematologici, la chimica del siero e gli ormoni insieme ai livelli plasmatici di citochine e chemochine pro- e anti-infiammatorie prima dell’inizio del trattamento e dopo l'ultima sessione. Mediante citometria a flusso è stato analizzato il fenotipo dei monociti sulla base dell'espressione dei marker di superficie CD14, CD16, HLA-DR, CCR5, CCR2 e CXCR4. Infine, è stato quantificato il DNA mitocondriale (mtDNA) circolante, che viene rilasciato dalle cellule danneggiate e funge da damage associated molecular pattern (DAMP). Risultati: negli atleti il trattamento con la WBC determina una riduzione del glucosio, della proteina C e della proteina S e un aumento delle lipoproteine ad alta densità (HDL), dell'urea, del fattore di crescita insulino-simile (IGF)-1 e dell'ormone follicolo-stimolante (FSH). Inoltre, dopo il trattamento, si osserva un aumento di IL-18, IL-8, IL-1RA e CCL2. La percentuale delle sottopopolazioni monocitarie non subisce variazioni dopo la WBC, mentre l'espressione di CD14, CCR5, CCR2 e CXCR4 diminuisce nei monociti totali e classici. Nei monociti intermedi diminuisce solo l’espressione di CCR5. Al contrario, CCR5 e CCR2 sono maggiormente espressi nei monociti non classici. Infine, si osserva un aumento dei livelli plasmatici di mtDNA dopo il trattamento con WBC. Conclusione: la WBC sembra avere un effetto anti-infiammatorio e pro-angiogenico sui monociti che potrebbe favorire la riparazione tissutale. Inoltre, il trattamento sembra stimolare la produzione di IGF-1, un potente mitogeno coinvolto nella crescita e nella rigenerazione dei muscoli scheletrici. Queste osservazioni suggeriscono che la criosauna sistemica potrebbe avere anche effetti benefici nel trattamento di malattie infiammatorie.
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Abstract
Objectives: The study aimed to investigate the effects of whole-body cryotherapy (WBC) on several immunological parameters, inflammatory markers and haematological parameters including several hormone levels in non-professional bikers and non-professional runners.
Methods: 10 male non-professional bikers and 10 male non-professional runners were enrolled during the athletic training period. Athletes have undergone a once-a-day session of WBC (2 min treatment using liquid nitrogen vapor) for 3 consecutive days. Before the first and after the last session haematologic parameters, serum chemistry, and hormones were evaluated along with plasma levels of pro- and anti-inflammatory cytokines and chemokines. Monocyte phenotype was analysed by flow cytometry on the basis of the expression of the surface markers CD14, CD16, HLA-DR, CCR5, CCR2 and CXCR4. Lastly, circulating mitochondrial (mt)DNA was quantified, which is released by damaged cell and acts as damage associated molecular pattern (DAMP).
Results in athletes, treatment with WBC results in a reduction of glucose, protein C and protein S and an increase of High-Density Lipoprotein (HDL), urea, insulin-like growth factor (IGF)-1 and follicle-stimulating hormone (FSH). Also, an increase of IL-18, IL-8, IL-1RA and CCL2 is observed after the treatment. Percentage of monocyte subsets is not affected by WBC treatment, while CD14, CCR5, CCR2 and CXCR4 expression decreased in total and classical monocytes. On intermediate monocytes, only CCR5 expression decreased. Conversely, CCR5 and CCR2 expression increased on non-classical monocytes. Finally, plasma levels of mtDNA increased after WBC treatment.
Conclusion: WBC appears to have an anti-inflammatory and a pro-angiogenic effect on monocytes that could promote tissue repair. Moreover, it seems to induce the production of IGF-1, a potent mitogen involved in skeletal muscle growth and regeneration. These observations suggest that WBC could have beneficial effects in the treatment of inflammatory diseases.
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