Hvordan påvirker temperaturen funksjonen i sirkulerende hvite blodlegemer

Abstract

Innledning: Intenst fysisk arbeid kan hemme immunforsvaret og øke forekomsten av infeksjoner, særlig i de øvre luftveiene. Samtidig vet vi at slik aktivitet ofte er forbundet med forbigående endringer i kroppstemperaturen. Målet med denne studien var å undersøke hvordan temperaturen påvirker sentrale variabler i det medfødte immunforsvaret. Materiale og metoder: Blod fra syv friske menn ble inkubert sammen med 10 ng/ml lipopolysakkarid i en ex vivo fullblodmodell ved ulike temperaturer (enten 6 timer ved 33 °C, eller 3 timer ved 33 °C + 3 timer ved 37 °C, eller 6 timer ved 37 °C, eller 3 timer ved 40 °C + 3 timer ved 37 °C, eller 6 timer ved 40 °C). Virkningen på leukocyttfunksjonen ble undersøkt ved å måle konsentrasjonen av utvalgt cytokiner, matriksmetalloproteinaser samt kjemiluminesens i supernatanten etter inkubasjonen. Resultater: Inkubering i både 33 og 40 °C reduserte produksjonen av TNF-α, IL 1β, IL8 og MMP 9 i sirkulerende hvite blodlegemer. Hypertermi virket jevnt over mer hemmende enn hypotermi. Virkningen av opphold i temperaturer utenfor 37 °C varte ved også etter at temperaturen ble normalisert. Både hypo- og hypertermi forstyrret balansen mellom oksidanter og anti-oksidanter i plasma. Konklusjoner: Temperaturer utenfor de normale 37 °C hemmer funksjonen i sirkulerende hvite blodlegemer og kan være en medvirkende årsak til den økte infeksjonsrisikoen som er observert etter langvarig intenst fysisk arbeid.

Introduction: Intensive physical activity is known to inhibit immune function and increase the susceptibility to catch upper respiratory tract infections. At the same time we know that such activity often is associated with changes of body temperature. The aim of the present study was to investigate how different temperatures influence central variables of the innate immune system. Materials and Methods: Blood from seven male testees were incubated with lipopolysaccharide 10 ng/ml in an ex vivo whole blood model and exposed to different temperatures (either 6h at 33 °C, or 3h at 33 °C + 3h at 37 °C, or 6h at 37 °C, or 3h at 40 °C + 3h at 37 °C, or 6h at 40 °C). After incubation the concentrations of selected cytokines, proteases and chemiluminescence were measured in the supernatant. Results: Incubation in 33°C as well as 40 °C reduced the concentration of the cytokines TNF-α, IL-1 β and IL-8, and the protease MMP 9. Hyperthermia generally had a more profound effect than hypothermia. The effects persisted even 3h after returning to 37 °C. Hypo- or hyperthermia also disturbed the plasma balance between oxidants and antioxidants. Conclusions: Temperatures outside the normal 37 °C reduce the function of circulating white blood cells and may contribute to the increased susceptibility of infections observed after sustained heavy physical exertion.