Immunologische Veränderungen nach 160 km Ultramarathon

Abstract

Einleitung Bei Ultraläufen ist der Körper einer extremen Langzeitausdauerbelastung ausgesetzt. Verschiedene Aspekte des Immunsystems wie Anzahl und Funktion der zirkulierenden Immunzellen und Zytokinspiegel im Blut können hiervon beeinflusst werden. Obwohl die Läufer in der Regel gesund und fit sind, können neben erheblichen Blutwertveränderungen auch gesundheitliche Probleme im Zusammenhang mit Ultraläufen beobachtet werden (z.B. gastrointestinale Beschwerden, Infekt oder passagere kardiale Dysfunktion). Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss ausgesuchter immunologischer Veränderungen zu untersuchen und eventuelle Zusammenhänge mit Beschwerden der Läufer zu erfassen.

Methodik Insgesamt 39 Läufer (vier mit Doppelstart) nahmen in den Jahren 2016 und 2017 im Rahmen der Studie am Berliner Mauerweglauf über 160km teil und wurden zu drei Zeitpunkten untersucht: eine Woche vor dem Wettkampf (PRE), unmittelbar nach Zieleinlauf (POST) und eine Woche nach dem Wettkampf (RE). Die Läufer erhielten eine initiale Leistungsdiagnostik, und es erfolgte zu allen Zeitpunkten eine umfassende Labordiagnostik, mit Zytokinen, Entzündungsmarkern, Blutbild und kardialen Markern. Beschwerden während und nach dem Lauf wurden mittels Fragebögen erhoben.

Ergebnisse 28 Läufer (Alter 45,4 Jahre ± 1,51 SE) beendeten das Rennen erfolgreich. Von PRE zu POST wurden beobachtet: signifikante Anstiege von Entzündungs- und Belastungsparametern (CRP, CK, Leukozyten, Monozyten) und pro- bzw. antiinflammatorischen Zytokinen (IL-6, IL-8, IL-10, MCP-1, IFNα2, IL-4), wobei IL-6 bei allen Läufern die ausgeprägtesten Anstiege zeigte. Die Veränderungen waren RE größten Teils wieder zurückgebildet. Es korrelierten MCP-1 und IL-10 (p = 0,0009, r = 0,67), die basophilen Granulozyten und IL-10 (p = 0,0002, r = 0,74), sowie CRP mit IL-4 (p = 0,0005, r = -0,6933). 30 von 36 Läufern berichteten über gastrointestinale Beschwerden beim Laufen und etwa die Hälfte der Läufer litt nach dem Lauf an oberen Atemwegsbeschwerden.

Schlussfolgerung Nach 160 km Ultralauf konnten immunologische Veränderungen im Zytokinprofil und Blutbild beobachtet werden, die auf eine deutliche inflammatorische Antwort hinweisen. Es zeichnet sich zudem eine Verlagerung zur Typ-2-Immunantwort ab, welche in Verbindung mit den vermehrt auftretenden Atemwegsinfekten nach dem Lauf stehen könnte.

Introduction During ultramarathons, the body is exposed to intensive and prolonged endurance exercise. Various aspects of the immune system can be affected, like blood cytokine levels and the amount and functionality of circulating immune cells. In addition to significant changes in blood parameters, although runners are generally healthy and fit, health problems associated with ultrarunning can be observed (e.g. gastrointestinal ailments, infection or passages of cardiac dysfunction). The aim of this work is to investigate the influence of selected immunological changes and to detect possible correlations with symptoms of the runners.

Methods A total of 39 runners (four with double start) took part in the study on the Mauerweglauf Berlin, running over 160km in the years 2016 and 2017. They were examined at three times: one week before the competition (PRE), immediately after the finish line (POST) and one week after the competition (RE). The runners received an initial performance diagnosis and a comprehensive laboratory test with cytokines, inflammatory markers, and cardiac markers was conducted at PRE, POST and RE. Complaints during and after the run were collected through questionnaires.

Results 28 runners (age 45.4 years ± 1.51 SE) finished the race successfully. From PRE to POST, significant increases in inflammatory and stress parameters (CRP, monocytes) and pro and anti-inflammatory cytokines (IL-6, IL-8, IL-10, MCP-1, IFNα2, IL-4) were observed. IL-6 showed the most pronounced increase amongst all runners. The changes where reconstituted at RE. Correlations were found for MCP-1 and IL-10 (p = 0.0009, r = 0.67), the basophil granulocytes and Il-10 (p = 0.0002, r = 0.74), and CRP and IL-4 (p = 0.0005, r =-0.6933). 30 of 36 runners reported gastrointestinal discomfort while running and about half of the runners suffered from upper respiratory tract ailments after the run.

Conclusion After 160 km of ultrarunning, immunological changes in cytokine profile and blood count could be observed, which indicate a significant inflammatory response. Furthermore, a shift towards type 2 immunity was observed, which could be associated with the increased respiratory infections after the run.