Çeşitli kanser teşhisi konmuş hastaların bildirdiği sonuçlara göre egzersizin fonksiyonel kapasiteyi artırdığını bildirilmiştir. Bu mekanizmanın nasıl korunduğu büyük ölçüde bilinmiyor ancak egzersizin vücudun yapısını değiştirdiği, cinsiyete bağlı hormon seviyelerini artırdığı, sistemik inflamasyonda ve bağışıklık hücreleri üzerinde önemli bir rolü vardır. Araştırmacılar kısa  süre önce birkaç fare modeli üzerinde yürüttükleri çalışma da egzersizin bağışıklık hücrelerinde etkili olduğunu ve tümörün büyümesinde %60 azalma olmakla beraber aynı zaman da tümörün insidansında da azalma olduğunu kaydetmişler. İnsan ve farenin ortak mekanizmaları göz önüne alındığında egzersizin insanda da faredeki gibi bağışıklık hücrelerini güçlendireceği tümörün büyümesini azaltabileceğini egzersizin kanser tedavisinde uygulanabileceğini düşünülmektedir. Kanser tedavisinde egzersiz daha etkili olması için immünoterapi ile kullanılabilir. Böylece, biz egzersizin sadece “sağlıklı” değil, aynı zamanda terapötik de olabileceğini düşünülmektedir.

Fiziksel egzersiz, insanların daha ferah ve daha sağlıklı yaşamasını sağlarken ölüm riskini de azaltır. Egzersiz ayrıca kanser riski üzerinde önleyici bir etkiye sahip, yani boş zamanlarında egzersiz yapan insanlarda kanser insidansı çok daha düşük. Buna rağmen insanların birçoğu egzersizin onkolojik tedavide faydalı olmadığını düşünüyor. Kanserin tedavisinde egzersizin faydalı olacağını özellikle nüks oranı düşük hastalıklarda(meme kanseri ve kolorektal kanser)  potansiyel bir rol alması gerekiyor. Dahası egzersiz diğer kanser türlerinde de gereklidir. Ancak egzersizin kanserin prognozu üzerindeki etki mekanizması halen bilinmemektedir. Araştırmacılar egzersizin onkolojik tedavi üzerindeki etkisini anlamak için tümörlü sıçanlarda yapılan çalışmalarda sıçanlara çarkta koşma egzersizi yaptırmışlar. Tümör büyüklüğü ve insidansında ciddi bir azalma görüldü. Böylece egzersizin lewis akciğer kanseri ve B16 melanom modellerinde ve subkutanöz(s.c.) tümörlerinde ve ayrıca kanser hücrelerinin intravenöz uygulaması üzerinde de etkisi bulunmuştur. Dietilnitrosamin(DEN) ile indüklenen karaciğer kanseri modeli kullanılarak karaciğer kanseri üzerindeki boyut ve insidansın yanı sıra spontan melonam modeli olan GrM1 ile egzersizin tümör üzerine etkisini gösterilebilir. Egzersiz mekanizması hakkında bilgi edinmek için nakledilen B16 melanomu kullanılmıştır. Egzersiz yapan hayvanların mikrodizi ile bağışıklık fonksiyonuyla ilişkili yolların önemli ölçüde yukarı regüle edildiğini göstermiştir. Egzersizin hayvanlardaki tümörlere karşı T Hücreleri, B Hücreleri, dendritik hücreler ve NK hücreleri gibi bağışıklık hücrelerinin daha yoğun olmasını sağladığı görülmüştür. Özellikle NK hücreleri hem subkutanda hem de akciğerde arttı. 

Araştırmacıların bulduğu önemli bir sonuç ise, egzersizin etkisinin T ve B hücreleri olmadan da devam edebildiğidir. Bir sonraki adım olarak vahşi tip C57BL/6 farelerind B16 melonomunu geri kulluanmak ve NK hücrelerini temizlemek için anti-asialo monoklonal antikor kullanıldı. Çarpıcı bir şekilde egzersizin etkisi tamamen ortadan kalktı bu da egzersiz etki gösterebilmesi için NK  hücrelerine muhtaç olduğunu gösterir. NK hücrelerinin kanser  hücrelerini öldürdüğü bilinen bir gerçekti ama NK hücreleri ile egzersiz arası ilişki daha önce işlenmemişti. İnsanlarda egzersizin büyüklüğünü etkileyen bir dizi egzersizin yoğunluğu ve süresi gibi fizyolojik değişiklikle ilişkilidir.  

Egzersiz yapan vücut oksijen ihtiyacını sağlamak için kalp debisinde artış ve akış paterninde dramatik değişiklikler yapar.  Metobolik aktivite ve glikoz üretimi artar. Kas hücrelerin de anaerobik metabolizmaya bağlı laktat seviyeleri de artar. Dahası egzersiz ve egzersizler arası istirahat sırasında vücudun vereceği yanıtları oluşturmada endokrin sistem rol oynar.  Bu amaçla epinefrin ve norepinefrin (katekolaminler) dahil olmak üzere adrenal bezlerden artan salım yoluyla önemli ölçüde yükselir. Bu hormonlar savaş ya da kaç (sempatik sistem)  tepkisinin bir parçasıdır bu yüzden kalp atışını kan basıncını kandaki glikoz oranını ve immün hücreleri arttırır. Bu konu hakkında bir konsensüs vardır : Akut egzersiz kan basıncını artırır ve buna takiben immün hücre sayısı ilk baş düşer ve sonrada tekrar normal hale döner. 

Akut egzersize karşı en duyarlı hücre tipi NK hücreleridir ve akut egzersiz başladığı anda sayısı hızla yükselir. Egzersiz başladıktan 30 dakika sonra NK hücreleri üretimi maksimum olur ve uzun süreli eğitim NK hücrelerinin artışına yol açmaz.  Şunu da belirtmek gerekir ki egzersize sürekli devam halinde maximum NK hücre seviyesi 3 saate kadar maximum halinde kalabilir. NK hücreler önceden herhangi bir hazırlanmaya girmeden hedef hücreleri öldürür ve  virüs bulaşmış, stresli veya transdüksiyonlanmış hücreleri temizler.  NK hücrelerinin egzersize bağlı mobilizasyonu sözde esas olarak katekolaminlerde bir artış ile kurulur. Bu noktada lökositler ile NK hücreleri arasında katekolaminler ( özellikle epinefrin ve norepinefrin) için Express reseptör olan β-adrenerjik reseptörlerin en yüksek seviyelerini ifade eder ve ve NK hücrelerinin mobilizasyonunu egzersiz uygulayarak sağlayıp epinefrini taklit edilebilir.

Yukarıda bahsedilen bilgiler doğrultusunda araştırmacılar serumdaki epinefrin ve norepinefrin seviyelerine bakmışlar ve konrol grubuyla egzersiz grubunu karşılaştırmışlar, sonuç olarak her 2 katekolominde de egzersiz grubunun seviyesi daha yüksek olarak bulmuşlardır. 

Egzersizler ile kaslar da miyokin salınımı ile kontraksiyon sağlanır. Anahtar miyokinlerden biri, bağışıklık sistemi içindeki geniş aralıklı ve bazen kontrast etkilerinden de bilinen interlökin-6'dır (IL-6). IL-6'nın bakteriyel enfeksiyonlar ve kronik inflamasyon ortamlarında pro-enflamatuar etkisi olduğu gibi ayrıca TNF-a ve IL-1'i inhibe ederek anti-enflamatuar etki gösterir ve bağışıklık baskılayıcı IL-10'un aktivasyonu sağlamak gibi etkisi de vardır. Egzersiz yapan kaslarda IL-6 aktivasyonu hızla artar. NK hücreleri IL-6 reseptörleri ile ilişkilidir. Bundan dolayı IL-6 epinefrin üretiminde de etkilidir.

Kısaltmalar

DEN-) Diethylnitrosamine

IHC-)  Immunehistochemistry

IL-6-)  Interleukine-6

mAb-) Monoclonal antibody

NK Cell-) Natural killer cell

s.c.-) Subcutaneous

TNF-α-)  Tumor necrosis factor alpha