Effets d’un programme d’entraînement mixte sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique

L’âge étant le principal facteur de risque de développer la majorité des types de cancers, il n’est pas surprenant que plus de 70 % des nouveaux cas de cancers annuellement diagnostiqués touchent des individus de plus de 60 ans. Chez la population âgée en cours de traitements (population oncogériatrique), un enjeu majeur est la gestion la fatigue liée au cancer (FLC), car elle incite à la sédentarisation, ce qui précipite le déclin de la capacité physique déjà observé en situation gériatrique, et accélère donc la perte d’autonomie et la fragilisation de plusieurs survivants âgés après leurs traitements. L’étiologie de la FLC est complexe et multifactorielle, mais parmi ses causes biologiques, l’inflammation systémique découlant de la tumeur et de divers régimes de traitements, dont les traitements systémiques, semble en être une cause majeure. Celle-ci semble à la fois agir sur le système nerveux central, causant une perception de fatigue disproportionnée par rapport aux activités réellement pratiquées, et semble également impliquée dans le déconditionnement physique observé chez les patients. D’autre part, le vieillissement s’accompagne d’une inflammation systémique (inflammaging), plaçant potentiellement la population oncogériatrique à plus grand risque de FLC. Il est donc probable que l’inflammation soit un facteur important à moduler chez cette partie de la population. L’entraînement mixte (aérobie et musculaire combiné) d’intensité modérée à élevée est actuellement recommandé chez les patients présentant un cancer (quel que soit l’âge), à la fois pour réduire l’ampleur de la FLC et pour prévenir le déconditionnement physique. Or, les effets de cette stratégie sur le profil inflammatoire chez la population oncogériatrique sont actuellement inconnus, particulièrement en contexte de traitements systémiques (chimiothérapie et hormonothérapie), reconnus pour induire une FLC. Il est donc impossible de savoir si l’entraînement mixte peut avoir un effet sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique en cours de traitements, et si cela peut être associé à des effets bénéfiques sur la FLC et la condition physique. C’est pourquoi l’objectif de la présente étude est de vérifier les effets de cette modalité d’entraînement chez des patients oncogériatriques sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique, et l’association possible entre l’évolution du profil inflammatoire et l’évolution de la FLC. Les données rapportées dans le présent mémoire sont préliminaires et issues de l’étude CANEX actuellement en cours. Dix participants de plus de 65 ans, débutant des traitements systémiques (chimiothérapie et/ou hormonothérapie) pour un cancer curable ont été répartis aléatoirement entre un groupe entraînement mixte (EX, n= 5) et un groupe témoin (réalisant des étirements statiques en groupe) (TÉM, n= 5), pour une durée de 12 semaines. Toutes les variables ont été mesurés pré- et post- intervention. Les variables d’intérêt sont les concentrations plasmatiques des facteurs pro-inflammatoires IL-1β, IL-6 et leptine, ainsi que des facteurs anti-inflammatoires IL-1ra, IL-10, IL-15 et adiponectine et la FLC (questionnaire FACIT-Fatigue). La capacité physique (Senior Fitness Test), les variables anthropométriques et la composition corporelle (iDXA) ont été mesurées afin de vérifier si elles peuvent être associées à la FLC ou au profil inflammatoire. Le niveau d’activité physique (questionnaire PASE) et l’apport alimentaire (journal alimentaire) ont été mesurés comme variables de contrôle. Les résultats obtenus montrent que les deux groupes présentent avant l’intervention un profil inflammatoire comparable à celui d’individus âgés en santé. Aucun changement significatif du profil inflammatoire ne survient chez aucun groupe (p > 0,05). Concernant la FLC, le calcul de la taille de l’effet montre un effet modéré en faveur d’une réduction de la FLC chez le groupe EX (req = 0,47) et un effet nul chez le groupe TÉM (req = 0,04), mais ces changements sont non-significatifs (EX : p = 0,18; TÉM : p = 0,89), possiblement en raison du faible échantillon total. Par ailleurs, une augmentation de la masse maigre totale a été observée chez le groupe EX (p = 0,04), en comparaison d’une absence de changement chez le groupe TÉM (p = 0,69), et l’évolution de la masse maigre (delta) est inversement corrélé à l’évolution de la FLC (p = 0,03). Aucun autre changement significatif n’a été observé sur la capacité physique et les variables de contrôle. Ces résultats suggèrent que, si l’entraînement mixte a bien un effet positif sur la FLC chez une population oncogériatrique en cours de traitements systémiques, cela n’est pas médié par des changements liés à l’inflammation systémique, du moins chez une population initialement sans activité inflammatoire accrue. Ces changements pourraient donc s’expliquer par l’effet positif de l’entraînement sur la masse maigre. D’autres hypothèses sont cependant envisageables : l’effet de l’entraînement mixte sur l’activité inflammatoire aigue suivant une administration de chimiothérapie (qui augmente parallèlement à la FLC), ainsi que sur l’activité inflammatoire du système nerveux central, n’ont pas encore été vérifiés, et davantage de recherche sur ces deux aspects pourrait aider à préciser la prescription d’exercice en contexte de chimiothérapie. Cela dit, même si davantage de recherche demeure nécessaire afin de comprendre l’interaction entre l’entraînement, l’inflammation, la FLC et la capacité physique, les résultats présentés ici demeurent une démonstration supplémentaire de la faisabilité de l’entraînement mixte chez notre population, qui peut donc participer à prévenir le déconditionnement physique et la fragilisation chez la population oncogériatrique

Effets d’un programme d’entraînement mixte sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique

L’âge étant le principal facteur de risque de développer la majorité des types de cancers, il n’est pas surprenant que plus de 70 % des nouveaux cas de cancers annuellement diagnostiqués touchent des individus de plus de 60 ans. Chez la population âgée en cours de traitements (population oncogériatrique), un enjeu majeur est la gestion la fatigue liée au cancer (FLC), car elle incite à la sédentarisation, ce qui précipite le déclin de la capacité physique déjà observé en situation gériatrique, et accélère donc la perte d’autonomie et la fragilisation de plusieurs survivants âgés après leurs traitements. L’étiologie de la FLC est complexe et multifactorielle, mais parmi ses causes biologiques, l’inflammation systémique découlant de la tumeur et de divers régimes de traitements, dont les traitements systémiques, semble en être une cause majeure. Celle-ci semble à la fois agir sur le système nerveux central, causant une perception de fatigue disproportionnée par rapport aux activités réellement pratiquées, et semble également impliquée dans le déconditionnement physique observé chez les patients. D’autre part, le vieillissement s’accompagne d’une inflammation systémique (inflammaging), plaçant potentiellement la population oncogériatrique à plus grand risque de FLC. Il est donc probable que l’inflammation soit un facteur important à moduler chez cette partie de la population. L’entraînement mixte (aérobie et musculaire combiné) d’intensité modérée à élevée est actuellement recommandé chez les patients présentant un cancer (quel que soit l’âge), à la fois pour réduire l’ampleur de la FLC et pour prévenir le déconditionnement physique. Or, les effets de cette stratégie sur le profil inflammatoire chez la population oncogériatrique sont actuellement inconnus, particulièrement en contexte de traitements systémiques (chimiothérapie et hormonothérapie), reconnus pour induire une FLC. Il est donc impossible de savoir si l’entraînement mixte peut avoir un effet sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique en cours de traitements, et si cela peut être associé à des effets bénéfiques sur la FLC et la condition physique. C’est pourquoi l’objectif de la présente étude est de vérifier les effets de cette modalité d’entraînement chez des patients oncogériatriques sur le profil inflammatoire d’une population oncogériatrique, et l’association possible entre l’évolution du profil inflammatoire et l’évolution de la FLC. Les données rapportées dans le présent mémoire sont préliminaires et issues de l’étude CANEX actuellement en cours. Dix participants de plus de 65 ans, débutant des traitements systémiques (chimiothérapie et/ou hormonothérapie) pour un cancer curable ont été répartis aléatoirement entre un groupe entraînement mixte (EX, n= 5) et un groupe témoin (réalisant des étirements statiques en groupe) (TÉM, n= 5), pour une durée de 12 semaines. Toutes les variables ont été mesurés pré- et post- intervention. Les variables d’intérêt sont les concentrations plasmatiques des facteurs pro-inflammatoires IL-1β, IL-6 et leptine, ainsi que des facteurs anti-inflammatoires IL-1ra, IL-10, IL-15 et adiponectine et la FLC (questionnaire FACIT-Fatigue). La capacité physique (Senior Fitness Test), les variables anthropométriques et la composition corporelle (iDXA) ont été mesurées afin de vérifier si elles peuvent être associées à la FLC ou au profil inflammatoire. Le niveau d’activité physique (questionnaire PASE) et l’apport alimentaire (journal alimentaire) ont été mesurés comme variables de contrôle. Les résultats obtenus montrent que les deux groupes présentent avant l’intervention un profil inflammatoire comparable à celui d’individus âgés en santé. Aucun changement significatif du profil inflammatoire ne survient chez aucun groupe (p > 0,05). Concernant la FLC, le calcul de la taille de l’effet montre un effet modéré en faveur d’une réduction de la FLC chez le groupe EX (req = 0,47) et un effet nul chez le groupe TÉM (req = 0,04), mais ces changements sont non-significatifs (EX : p = 0,18; TÉM : p = 0,89), possiblement en raison du faible échantillon total. Par ailleurs, une augmentation de la masse maigre totale a été observée chez le groupe EX (p = 0,04), en comparaison d’une absence de changement chez le groupe TÉM (p = 0,69), et l’évolution de la masse maigre (delta) est inversement corrélé à l’évolution de la FLC (p = 0,03). Aucun autre changement significatif n’a été observé sur la capacité physique et les variables de contrôle. Ces résultats suggèrent que, si l’entraînement mixte a bien un effet positif sur la FLC chez une population oncogériatrique en cours de traitements systémiques, cela n’est pas médié par des changements liés à l’inflammation systémique, du moins chez une population initialement sans activité inflammatoire accrue. Ces changements pourraient donc s’expliquer par l’effet positif de l’entraînement sur la masse maigre. D’autres hypothèses sont cependant envisageables : l’effet de l’entraînement mixte sur l’activité inflammatoire aigue suivant une administration de chimiothérapie (qui augmente parallèlement à la FLC), ainsi que sur l’activité inflammatoire du système nerveux central, n’ont pas encore été vérifiés, et davantage de recherche sur ces deux aspects pourrait aider à préciser la prescription d’exercice en contexte de chimiothérapie. Cela dit, même si davantage de recherche demeure nécessaire afin de comprendre l’interaction entre l’entraînement, l’inflammation, la FLC et la capacité physique, les résultats présentés ici demeurent une démonstration supplémentaire de la faisabilité de l’entraînement mixte chez notre population, qui peut donc participer à prévenir le déconditionnement physique et la fragilisation chez la population oncogériatrique

The Mechanisms Underlying the Beneficial Impact of Aerobic Training on Cancer-Related Fatigue: A Conceptual Review

Cancer-related fatigue (CRF) is a prevalent and persistent issue affecting cancer patients, with a broad impact on their quality of life even years after treatment completion. The precise mechanisms underlying CRF remain elusive, yet its multifaceted nature involves emotional, physical, and cognitive dimensions. The absence of effective medical treatments has prompted researchers to explore integrative models for potential insights. Notably, physical exercise emerges as a promising strategy for managing CRF and related symptoms, as studies showed a reduction in CRF ranging from 19% to 40%. Current recommendations highlight aerobic training at moderate intensity as beneficial, although questions about a dose–response relationship and the importance of exercise intensity persist. Despite the positive impact of exercise on CRF, the underlying mechanisms remain elusive. This review aims to provide a theoretical model explaining how aerobic exercise may alleviate CRF. Focusing on acute exercise effects, this review delves into the potential influence on peripheral and neural inflammation, immune function dysregulation, and neuroendocrine system disruptions. The objective is to enhance our understanding of the intricate relationship between exercise and CRF, ultimately paving the way for tailored interventions and potential pharmacological treatments for individuals unable to engage in physical exercise

Effects of combined exercise training on the inflammatory profile of older cancer patients treated with systemic therapy

Cancer-related fatigue (CRF) is a major issue in older cancer patients as it is associated with functional decline and a lower quality of life, and an increased inflammatory activity during cancer therapy is suspected to play a key role in CRF etiology. Combined aerobic and resistance exercise training is known to reduce CRF, and this could be mediated by a protective effect against this increased inflammatory activity. Hence, the main objective was to measure the effect of a 12-week combined exercise training on the inflammatory profile of older cancer patients undergoing systemic therapy. A secondary objective was to verify if there was an association between inflammatory profile and CRF. Methods: Twenty older non-metastatic cancer patients initiating chemotherapy and/or hormone therapy were randomly assigned to 12 weeks of supervised, combined exercise or a control group (static stretching). Primary outcomes were the inflammatory profile, Indoleamine 2,3-deoxygenase activity (KYN/TRP ratio), and CRF (FACIT-F questionnaire). Control outcomes were the fasting nutritional and hormonal blood profiles, body composition (iDXA), physical activity habits (PASE questionnaire), nutritional habits (3-day log), and treatment-related variables. Results: No worsening of the inflammatory profile was observed in both arms of the study after the intervention. No significant change in CRF was observed, although there was a trend for a reduction in the experimental group (p ​= ​0.10). Significant correlations were found at both timepoints between the KYN/TRP ratio and the delay with the previous treatment received (p ​≤ ​0.03). Conclusion: These results suggest that exercise might have elicited a positive effect on CRF, which was not mediated by the modulation of the pro-inflammatory cytokine profile. However, the decrease in IL-6/IL-10 ratio in the exercise group might reflect a possible anti-inflammatory effect of exercise. Moreover, exploratory analyses suggest that an acute effect of chemotherapy treatments influenced the inflammatory profile measurements, which could explain the absence of change in the fasting inflammatory profile

Characterization of the Cytotoxic T lymphocytes Acute Response Following Continuous Moderate Intensity and High Intensity Interval Exercise in Metastatic Cancer Patients Undergoing Chemotherapy

Background: Tumor-bearing animal studies have suggested that each aerobic exercise bout may acutely promote the infiltration of effector CD8+ cytotoxic T-cells (CTLs) in tumoral tissue and enhance the anti-tumor immune response. Exercise intensity being the main driver of this acute immune response, high-intensity interval exercise (HIIE) might be a promising strategy to stimulate anti-cancer immunity in cancer patients. Yet, so far, the acute effects of moderate continuous (MOD) and HIIE on circulating T-cells remain unknown in cancer patients receiving chemotherapy. Objective: To characterise the acute CTLs response following a MOD and a work matched HIIE trial in metastatic cancer patients undergoing chemotherapy. Methods: Eleven participants (45-65 years old) underwent a block-randomized crossover trial with a MOD and a duration and work-matched HIIE trial. Blood draws were performed before, after and 1h after each trial. Isolated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were stained to identify CTLs (CD3+CD8+), naive, central memory, effector memory (EM) and TEMRA (CCR7/CD45RA). EM and TEMRA were evaluated for their expression of CD28, PD-1, CD95, CXCR3 and CXCR4. Blood levels at each timepoint were computed using complete blood counts with leukocyte differentials. Results: Total, CD28-, CD95+ and CXCR3+ TEMRA CTLs blood levels increased immediately following both trials and decreased back to baseline levels 1h after exercise cessation (all p < 0.01). No statistically significant response to exercise was found in any of the EM subsets analyzed, although borderline significant post-exercise increases were found in PD-1+ EM cells (p = 0.052). Significant changes in the MFI values of these markers were found in both EM and TEMRA cells, suggesting that exercise may acutely modify the expression at the single cell level. Conclusion: In metastatic cancer patients, a MOD and a work-matched HIIE session both induced the preferential blood mobilization and egress of CXCR3+ TEMRA cells. This is consistent with the hypothesis that exercise might stimulate tumor infiltration by effector CTLs

Acute Natural Killer Cells Response to a Continuous Moderate Intensity and a Work-Matched High Intensity Interval Exercise Session in Metastatic Cancer Patients Treated With Chemotherapy

Background: It has been suggested that the acute natural killer (NK) cell response to aerobic exercise might contribute to the tumor suppressor effect of regular exercise observed in preclinical studies. Moreover, because this response is modulated by exercise intensity, high-intensity intervals exercise (HIIE) might represent an interesting therapeutic approach in cancer patients. However, this immune response remains unstudied in cancer patients currently undergoing chemotherapy. Objective: To characterize the acute NK cell response following a moderate-intensity continuous aerobic exercise session (MOD), and a HIIE session in metastatic cancer patients treated with chemotherapy. Methods: Twelve cancer patients (45-65 years old) underwent a MOD and a duration and work-matched HIIE trial, in a block-randomized order. Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were isolated before, after and 1h after each trial. NK cell subsets were enumerated using flow cytometry and complete blood counts. The surface expression of the cytotoxic NK cell (cNK; CD56dimCD16+) subset was evaluated for its expression of the differentiation markers CD57 and CD158a, the activating receptor NKG2D, the immune checkpoints TIM-3 and PD-1, and the chemokine receptors CXCR3, CXCR4 and CCR2. Results: cNK cell blood counts increased immediately following MOD (p < 0.001) and decreased back to pre-exercise values one hour after exercise cessation (p < 0.001). The most responsive cNK cell subsets were expressing CD57, CD158a, NKG2D, TIM-3 and CXCR3. The HIIE trial elicited a similar biphasic response, without any difference between trials (all p ≥ 0.38). However, significant changes in the MFI values of CXCR4 and NKG2D were observed in the cNK cell subset following HIIE (all p ≤ 0.038), but not MOD. Conclusion: In metastatic cancer patients undergoing chemotherapy, both MOD and HIIE can elicit an acute mobilisation and egress of NK cells exhibiting phenotypic characteristics associated with high cytotoxicity and tumor homing. Future longitudinal trials are needed to determine if combining aerobic exercise training and chemotherapy will translate towards favorable immune and clinical outcomes

Effect of Glycerol-Induced Hyperhydration on a 5-kilometer Running Time-Trial Performance in the Heat in Recreationally Active Individuals

Maximal oxygen consumption (V˙O2max) is a major determinant of 5-km running time-trial (TT) performance. Glycerol-induced hyperhydration (GIH) could improve V˙O2max in recreationally active persons through an optimal increase in plasma volume. Moreover, ingestion of a large bolus of cold fluid before exercise could decrease thermal stress during exercise, potentially contributing to improved performance. We determined the effect of GIH on 5-km running TT performance in 10 recreationally active individuals (age: 24 ± 4 years; V˙O2max: 48 ± 3 mL/kg/min). Using a randomized and counterbalanced protocol, participants underwent two, 120-min hydration protocols where they ingested a 1) 30 mL/kg fat-free mass (FFM) of cold water (~4 °C) with an artificial sweetener + 1.4 g glycerol/kg FFM over the first 60 min (GIH) or 2) 7.5 mL/kg FFM of cold water with an artificial sweetener over the first 20 min (EUH). Following GIH and EUH, participants underwent a 5-km running TT at 30 °C and 50% relative humidity. After 120 min, GIH was associated with significantly greater fluid retention (846 ± 415 mL) and plasma volume changes (10.1 ± 8.4%) than EUH, but gastrointestinal (GI) temperature did not differ. During exercise, 5-km running TT performance (GIH: 22.95 ± 2.62; EUH: 22.52 ± 2.74 min), as well as heart rate, GI temperature and perceived exertion did not significantly differ between conditions. This study demonstrates that the additional body water and plasma volume gains provided by GIH do not improve 5-km running TT performance in the heat in recreationally active individuals