A 2-week combined high-intensity interval training regulates inflammatory status in young females with obesity

• Published in: Science & sports Vol. 38; no. 2; pp. 174 - 181
• Main Authors: Soltani, N., Esmaeil, N., Marandi, S.M., Hovsepian, V., Momen, T., Shahsanai, A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Elsevier Masson SAS 01.03.2023
• Subjects: Exercice physique; Exercise therapy; FGF21; Inflammation mediators; Médiateurs de l’inflammation; Obesity; Obésité; PTX3; Obesity; Obésité; Inflammation mediators; Exercise therapy; Exercice physique; PTX3; Médiateurs de l’inflammation; FGF21
• ISSN: 0765-1597
• DOI: 10.1016/j.scispo.2021.12.006

Meta-inflammation is a pathological aspect of immunometabolism disturbances in obesity. This inflammatory state is promoted by inflammatory cytokine overexpression partially related to the toll-like receptor 4 pathway. Here, we assessed the direct effects of exercise (in the absence of body fat changes) on serum cytokine concentration by constructing a short-term exercise training intervention among overweight/obese subjects. Thirty young inactive females were allocated to two groups: the inactive group (IG, continued their inactive lifestyle, n=15) and the active group (AG, participated in two weeks combined high-intensity interval training, n=15). Before and after the intervention, serum cytokines’ concentration was measured by ELISA technique. The body composition parameters did not significantly change in both groups. Interleukin (IL)-10 levels were increased significantly in comparison with both pre-testing (P=0.008) and IG (P=0.007) values. Also, there was a significant decrease in tumor necrosis factor-α levels compared to IG (P=0.05). No statistically significant changes (P>0.05) were found in interferon (IFN)-γ (Δ%=−20.41), pentraxin 3 (Δ%=−13.57), and fibroblast growth factor 21 (FGF21) (Δ%=24.02). However, FGF21 changes revealed a significant positive correlation with IL-10 (r=0.65) and a significant negative correlation with IFN-γ (r=0.58). Although our exercise training protocol reduced the TLR4 activities and induced an anti-inflammatory environment, this impact seems to be not related to body fat changes, indicating the direct immunomodulatory impact of exercise. More interventions are needed to evaluate the clinical implications of crosstalk between skeletal muscle, liver, adipose tissue, and inflammatory response. La méta-inflammation (ou inflammation systémique de bas grade) est un aspect pathologique des troubles de l’immunométabolisme dans l’obésité. Cet état inflammatoire est favorisé par la surexpression inflammatoire des cytokines en partie liée à la voie du toll-like receptor 4. Nous avons évalué les effets directs de l’exercice (en l’absence de changements de masse grasse corporelle) sur la concentration sérique de cytokines lors d’une intervention d’entraînement à court terme chez les sujets en surpoids ou obèses. Trente jeunes femmes inactives ont été réparties en deux groupes : le groupe inactif (IG, a continué son mode de vie inactif, n = 15) et le groupe actif (AG, lequel a participé à deux semaines d’interval training combiné à haute intensité, n = 15). Avant et après l’intervention, la concentration de cytokines sériques a été mesurée par la technique ELISA. Les paramètres de composition corporelle n’ont pas changé de manière significative dans les deux groupes. Les niveaux d’interleukine (IL)-10 ont augmenté de manière significative par rapport aux valeurs pré-test (AG : p=0,008 ; IG : p = 0,007). En outre, il y a eu une diminution significative des niveaux de tumor necrosis factor α (AG vs IG : p = 0,05). Aucun changement statistiquement significatif (p > 0,05) n’a été trouvé pour l’interféron (IFN)-γ (Δ % = –20,41), la pentraxine 3 (Δ % = –13,57) et le facteur de croissance des fibroblastes 21 (FGF21) (Δ % = 24,02). Cependant, les changements de FGF21 ont révélé une corrélation positive significative avec l’IL-10 (r = 0,65) et une corrélation négative significative avec l’IFN-γ (r = 0,58). Bien que notre protocole d’entraînement physique ait réduit les activités de TLR4 et induit un environnement anti-inflammatoire, cet impact ne semble pas être lié aux changements de graisse corporelle, indiquant l’impact immunomodulateur direct de l’exercice. D’autres interventions sont nécessaires pour évaluer les implications cliniques des interactions entre le muscle squelettique, le foie, le tissu adipeux et la réponse inflammatoire.