Tiềm năng của việc tập thể dục cho người cao tuổi để chống lại COVID-19

Sự lây lan của coronavirus mới (SARS-CoV-2) đặt chúng ta vào một mối đe dọa sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Các đặc điểm lâm sàng của COVID-19 là sốt, ho, mệt mỏi, không thở được, viêm phổi, các triệu chứng hô hấp khác, suy thận, các triệu chứng thần kinh và thậm chí tử vong.

Các tài liệu gần đây cho thấy COVID-19 phá hủy nghiêm trọng số lượng và chức năng của tế bào T (tế bào tiêu diệt tự nhiên - Natural killer cell -NK), làm tăng protein phản ứng C trong máu (C-reactive protein - CRP) và các cytokine tiền viêm, làm suy giảm phản ứng của hệ thống miễn dịch. Điều này dẫn đến teo lá lách và các hạch bạch huyết, và giảm các tế bào bạch huyết trong các cơ quan bạch huyết. Rối loạn miễn dịch này chủ yếu dẫn đến tử vong ở những bệnh nhân có bệnh nền từ trước và bệnh nhân cao tuổi.

Theo dữ liệu của Liên hợp quốc, dân số toàn cầu từ 65 tuổi trở lên vào năm 2019 là 703 triệu người. Điều này có nghĩa là trong điều kiện nhiễm COVID-19, khoảng 10% số người trên toàn thế giới có nguy cơ tiên lượng xấu. Lão hóa được đặc trưng bởi một loạt các thay đổi, bao gồm gia tăng tình trạng viêm do hệ thống miễn dịch bẩm sinh, khả năng chống lại nhiễm trùng, giảm khả năng chữa lành ung thư và vết thương, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng hơn đối với bệnh nhân bị nhiễm trùng do vi khuẩn và vi rút, và giảm phản ứng với tiêm chủng.

Trạng thái tiền viêm này làm cho người cao tuổi dễ bị tổn thương bởi tác động của khả năng miễn dịch phá hủy mô và các bệnh viêm mãn tính. Do đó, các biện pháp can thiệp có thể ngăn ngừa hoặc ngăn chặn sự suy giảm miễn dịch sẽ có tác động đáng kể đến sức khỏe của mọi người. Trong trường hợp này, hoạt động thể chất và tập thể dục thường xuyên ở người cao tuổi đã được chứng minh có hiệu quả vì nó giúp chống viêm, thúc đẩy quá trình lão hóa khỏe mạnh và giảm tỷ lệ tử vong do mọi nguyên nhân.

 Hoạt động thể chất (Physical activity)

Được định nghĩa là bất kỳ chuyển động thể chất nào do co cơ xương tạo ra, bao gồm thể thao, hoạt động giải trí, khiêu vũ, đi bộ và tập thể dục. Đồng thời, tập thể dục được định nghĩa là bất kỳ can thiệp tập thể dục có kế hoạch, có tổ chức và có mục đích.

Vì vậy, tập thể dục là một hoạt động thể thao. Nhưng hoạt động thể chất của cơ thể không nhất định là tập thể dục thể thao. Các bài tập thể dục thể thao có thể là các bài tập dài hạn mãn tính, hoặc các bài tập cấp tính chỉ tập một lần.

Một số lượng lớn các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tập thể dục thường xuyên (hoặc tập luyện trong thời gian dài) ở cường độ vừa phải (64-76% nhịp tim tối đa) có thể kích hoạt nhiều đường dẫn tín hiệu, từ đó mang lại phản ứng chống viêm và chống oxy hóa liên tục. Những tác động tích cực nhất định của việc tập thể dục trong thời gian dài đối với hệ thống miễn dịch có liên quan đến sự tăng sinh tế bào T, chức năng của bạch cầu trung tính và hoạt động tiêu diệt tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK).

Ví dụ, 6 tháng tập thể dục nhịp điệu cường độ trung bình (15-40 phút mỗi lần, 3 lần một tuần) đã khiến số lượng tế bào T trong máu của người cao tuổi tăng lên đáng kể. 12 tuần tập luyện đi bộ cường độ trung bình (30 - 40 phút, 5 ngày một tuần) ở phụ nữ cao tuổi đã tăng hoạt động của tế bào NK. Những người thực hiện bài tập cường độ trung bình đã tăng hoạt động thực bào của bạch cầu trung tính liên quan đến tuổi tác.

Ngoài ra, tập thể dục trong thời gian dài cũng đã được chứng minh giúp tăng cường phản ứng miễn dịch đối với vi khuẩn và vi rút, có thể hạn chế hoặc trì hoãn quá trình lão hóa miễn dịch. Các cơ có hoạt động thể chất sẽ giải phóng cytokine, có thể chống lại sự kích thích của chất trung gian tiền viêm IL-1β và IL-18, và kích thích sản xuất interleukin IL-1rα và IL-10, do đó tăng cường trạng thái chống viêm của phản ứng miễn dịch.

Các bài tập cấp tính (Acute) như 30 phút đi bộ với cường độ trung bình hoặc các bài tập ngắn, chẳng hạn như leo bậc thang nhanh 260 bước (cường độ trung bình-cao), cũng có thể làm tăng hoạt động của hệ thống miễn dịch bằng cách tăng chất chống lại một số lượng lớn bạch cầu trung tính, tế bào NK, tế bào T, và tăng hoạt động của đại thực bào mô cùng lúc với tế bào B chưa trưởng thành và tăng bạch cầu. Tập thể dục có sức đề kháng mạnh, chẳng hạn như tập luyện sức mạnh vừa phải trong 45 phút, cũng đã được chứng minh làm tăng phản ứng của hệ thống miễn dịch của những người cao tuổi. Các bài tập sức mạnh cơ bắp này đã được chứng minh làm giảm quá trình trao đổi chất và bệnh tim mạch, và là một trong những kích thích quan trọng nhất để chống lại chứng loãng xương ở những người già.

Tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch này giúp giải mã các giả định chính của lý thuyết "Cửa sổ mở" (Open Window). Lý thuyết này cho rằng một hoạt động gắng sức đơn lẻ có thể tạm thời làm suy yếu phản ứng miễn dịch, do đó làm tăng nguy cơ mắc các bệnh nhiễm trùng cơ hội. Sự phân bố lại tức thời và theo thời gian của các tế bào miễn dịch đến các mô xung quanh có thể giúp trạng thái giám sát (immunosurveillance) và khả năng miễn dịch được nâng cao. Điều này được thúc đẩy bởi sự vận động ưu tiên của các tế bào đến các khu vực dễ bị nhiễm trùng hơn sau khi tập thể dục, chẳng hạn như phổi và ruột.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tập thể dục nhịp điệu cường độ vừa phải 3 lần một tuần trong 4 tháng trước khi tiếp xúc với virus có thể cải thiện phản ứng với vắc xin cúm và kéo dài mức độ kháng thể ở người cao tuổi.

Như đã đề xuất ở trên, những phản ứng nâng cao này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tập thể dục trong thời kỳ đại dịch toàn cầu. Vì dù là bài tập cấp tính hay tập luyện lặp đi lặp lại thì cũng sẽ tăng cường hệ thống miễn dịch. Điều này không bị ảnh hưởng bởi tuổi tác, sức khỏe thể chất hoặc bệnh lý. Tập thể dục là một liệu pháp không cần sử dụng thuốc nhưng cũng cần phải có liều lượng cường độ và thời gian thực hiện cụ thể để đạt được hiệu quả tối đa.

Hiệu ứng hormesis

Được định nghĩa là phản ứng thích nghi của tế bào và sinh vật đối với căng thẳng vừa phải (thường là không liên tục). Hiện tượng này không chỉ có thể giải thích lợi ích của việc can thiệp tập thể dục (cấp tính hoặc mãn tính, cường độ trung bình đến cao) đối với cơ thể chúng ta, mà còn giải thích những tác động tiêu cực do luyện tập quá sức gây ra (chẳng hạn như thư giãn khi bị viêm và giảm khả năng) để duy trì cơ thể cân bằng hoặc điều hòa năng lượng trong cơ thể.

Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hoạt động thể chất vừa phải hàng tuần (được định nghĩa là đi bộ ít nhất 180 phút một tuần) có liên quan đến sự suy giảm của các dấu hiệu viêm. Ví dụ, một nghiên cứu về yếu tố hoại tử khối u cytokine alpha (TNF-α) và CRP với 3075 với đối tượng 70-79 tuổi. Trong số 211 người già khỏe mạnh (67 ± 5 tuổi), thói quen tập thể dục cũng liên quan đến việc duy trì các động lực di chuyển của bạch cầu trung tính.

Ngoài những lợi ích của các bài tập khác nhau, khoa học đã chứng minh rằng tập thể dục cũng có thể trì hoãn quá trình lão hóa miễn dịch và giảm nguy cơ nhiễm trùng ở người cao tuổi. Một lối sống năng động cũng có thể hạn chế sự tích tụ của các mô mỡ. Điều này ngăn ngừa sự phát triển của bệnh béo phì, là một trạng thái lão hóa nhanh, đặc trưng bởi tình trạng viêm mãn tính cấp độ thấp.

Trên thực tế, sự tích tụ mỡ nội tạng có liên quan đến sự tăng sinh tế bào T và hiện tượng suy giảm chức năng. Như chúng ta đã biết, mô mỡ phát triển do chế độ dinh dưỡng quá mức trong thời gian dài, kết hợp với ít vận động và quá trình lão hóa là nguyên nhân chính gây ra tình trạng viêm mãn tính. Trạng thái tiền viêm có thể dẫn đến sự khởi đầu của các bệnh phá hoại, chẳng hạn như kháng insulin, tiểu đường, bệnh tim mạch, bệnh cơ xương và một số bệnh ung thư (ung thư nội mạc tử cung, ung thư vú, ung thư buồng trứng, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư gan, ung thư túi mật, ung thư thận và ung thư ruột kết). Bản thân các bệnh nền trên đã được chứng minh là yếu tố nguy cơ gây ra những hậu quả nghiêm trọng hơn của đợt bùng phát SARS-CoV-2.

Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ, có 31 triệu người trung niên và cao tuổi (từ 50 tuổi trở lên) ở Mỹ thiếu vận động. Vì vậy, tất cả những điều này đều tác động sức khỏe rất lớn. Tổ chức Y tế Thế giới đã tính toán rằng cứ bốn người trưởng thành trên thế giới thì có một người không đáp ứng khuyến nghị tập thể dục hàng tuần (ít nhất 150 phút tập aerobic cường độ trung bình mỗi tuần hoặc ít nhất 75 phút tập aerobic cường độ cao) hoặc kết hợp tương đương của cả hai). Do chi phí phát triển và quản lý cao hoặc thiếu tính liên kết do hậu cần phức tạp, một số biện pháp can thiệp đã được thử nghiệm trong nhiều năm để trì hoãn sự lão hóa của hệ thống miễn dịch của người cao tuổi, nhưng kết quả vẫn đáng thất vọng. Trong trường hợp này, hoạt động thể chất và tập thể dục dường như là một công cụ tiềm năng và rẻ tiền có thể nâng cao phản ứng miễn dịch mà không có tác dụng phụ bất lợi.

Sự hiểu biết về con đường phân tử hiện tại về tác động sức khỏe của việc tập thể dục bao gồm sự kích hoạt và tương tác của ba hệ thống chính, phản ứng miễn dịch, cơ khí sinh học và khả năng chống lại stress oxy hóa.

Protein sirtuin

Sirtuin thuộc họ protein phân bố rộng rãi chịu trách nhiệm điều chỉnh nhiều quá trình sinh học cơ bản, bao gồm tuổi thọ và sức khỏe, và là cơ quan điều chỉnh chính của các tác dụng có lợi của việc tập thể dục. Sirtuins là mono-ADP ribosyltransferase hoặc nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) phụ thuộc histone deacetylase có thể kích hoạt lại hệ thống bảo vệ tế bào thông qua căng thẳng tế bào, chẳng hạn như những hệ thống gây ra bởi tập thể dục cấp tính hoặc mãn tính và tăng hoạt động sửa chữa và chuyển hóa tế bào.

Sau khi được kích hoạt, Sirtuins sửa đổi histones, yếu tố phiên mã và protein tế bào chất. Ví dụ, bằng cách khử oxy hóa các họ PGC-1α (thụ thể kích hoạt tăng sinh 1) và FOXO, Sirtuins điều chỉnh quá trình sinh học ty thể và kích thích sự biểu hiện của các enzym chống oxy hóa, bao gồm catalase, mangan superoxide dismutase và thioredoxin [46]. Trong trường hợp này, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tập thể dục không chỉ làm tăng hoạt động của Sirtuins ở tim và cơ xương, mà còn ở các mô khác của cả trẻ em và người lớn tuổi. 

Gần đây, người ta cũng chứng minh được rằng sirtuin kiểm soát việc sản xuất các cytokine gây viêm trong các tế bào miễn dịch bẩm sinh, là loại tế bào liên quan đến các phản ứng miễn dịch của virus. Các đại thực bào là nguồn chính của các cytokine tiền viêm được tiết ra trong phản ứng với nhiễm trùng và căng thẳng môi trường. Sự kích hoạt của nó đã được chứng minh là diễn ra thông qua hai con đường gây viêm chính trong phản ứng miễn dịch: con đường NF-κB và AP-1.

Người ta cũng chứng minh được rằng sirtuin tham gia vào quá trình biệt hóa các tế bào T đã hoạt hóa thành các tế bào T CD8 +, là các tế bào lympho có nhiệm vụ tiêu diệt các tế bào chủ lây nhiễm mầm bệnh. Vì vậy, tập thể dục như một biện pháp can thiệp tiềm năng không dùng thuốc để tăng sức đề kháng đối với nhiều loại bệnh liên quan đến miễn dịch.

Sự lão hóa của hệ thống miễn dịch dường như liên quan đến một số bệnh đi kèm ở người cao tuổi, và tế bào T có liên quan nhiều đến phản ứng miễn dịch thích ứng. Các loại virus như SARS-CoV-2 có thể nhanh chóng làm hỏng số lượng và chức năng của tế bào T và thúc đẩy sự gia tăng các cytokine tiền viêm trong máu. Điều này có thể dẫn đến hậu quả chết người cho bệnh nhân hoặc người già đã có bệnh nền trước đó. Do đó, những người mắc bệnh mãn tính và người lớn tuổi nhạy cảm hơn với các bệnh truyền nhiễm, bệnh tự miễn dịch, ung thư, béo phì. Do đó, nguy cơ xảy ra phản ứng bất lợi đối với nhiễm vi rút cao hơn. Ngoài ra, những quần thể này cũng có phản ứng kém hơn với việc tiêm phòng so với những người trẻ hoặc người khỏe mạnh. 

 Tổng kết

Các lợi ích của đáp ứng miễn dịch do tập thể dục bao gồm tăng hoạt động chống mầm bệnh, tăng cường tuần hoàn các cytokine chống viêm và tăng bạch cầu có liên quan đến cuộc chiến chống lại các bệnh nhiễm trùng. Ở cấp độ phân tử, Sirtuins có thể là một trong những chất điều chỉnh chính về tác dụng có lợi của việc tập thể dục trong quá trình lão hóa. Do đó, tất cả các dạng tăng tiêu hao năng lượng do co cơ gây ra sẽ dẫn đến hiệu quả tăng cường miễn dịch (xem Hình 1).

Ngay cả đối với những người không tập thể dục trước đây, đây có thể là thời điểm tốt để bắt đầu tập thể dục để chuẩn bị đầy đủ chống lại các bệnh viêm nhiễm. Vì lối sống năng động đã cho thấy những lợi ích đối với hệ thống miễn dịch. Những người hoạt động thể chất, ở cả người già và những người mắc bệnh mãn tính, đều có thể giúp cơ thể chống lại hậu quả các bệnh do vi rút, chẳng hạn như COVID-19.

Tác động tích cực của hoạt động thể chất, tập thể dục cấp tính và mãn tính và tác động ức chế của hành vi ít vận động, lười vận động, béo phì, bệnh mãn tính và lão hóa đối với phản ứng miễn dịch. 

Nguồn bài viết: Running Biji