Role of Exercise, Physical Activity, and Fitness on psychological health in young pediatric cancer survivors

Abstract

The studies of the present International Doctoral Thesis are classified into three sections according to their design: Systematic review and meta-analysis (Section 1 – Study I), cross-sectional studies (Section 2 – Study II and Study III), and randomized control trial study (Section 3 – Study IV). Background: Childhood cancer is a rare disease whose treatments have consequences for the individuals affected. These consequences include obesity, impaired growth, secondary malignancies, and cardiovascular disease. Additionally, among the most common consequences of cancer and its treatments are psychological effects, such as displaying more symptoms of depression and anxiety compared to their siblings and the general population. Prior research has shown that engaging in physical activity and being physically fit may be linked to enhanced psychological well-being and reduced psychological distress in both healthy populations and during and after cancer treatments. However, there is a lack of studies examining the Role of Exercise, Physical Activity, and Fitness on psychological health in young pediatric cancer survivors. Objectives: Hence, this International Doctoral Thesis aims to review the literature on the effects of physical activity on psychological health during and after cancer treatments (Study I), to examine the association between physical activity and fitness and psychological health in young pediatric cancer survivors (Studies II and III) and to investigate the effects of a 36-week online plyometric exercise-based program on psychological health in young pediatric cancer survivors (Study IV). Methods: To accomplish these objectives, four studies were conducted: one systematic review and meta-analysis (Study I), two cross-sectional studies (Study II and III), and one randomized control trial (Study IV). In Study I, the sample comprised 3604 individuals during and after cancer treatment (all ages, 66.7% female), with self-esteem measured by various questionnaires (i.e., RSE, PSI, PSPP, KINDL questionnaire, and SEQ-42). The random effect model (DerSimonian and Laird method) was used for the statistical analysis. For the cross-sectional studies (Studies II and III), baseline data from 116 participants (12.1±3.3 years; 42.2% female) of the iBoneFIT project were used, while for the randomized control trial (Study IV) both baseline and post-intervention data from this project were analyzed. All three studies measured psychological wellbeing using questionnaires (i.e., positive affect [PANAS-C], happiness [SHS], optimism [LOT-R], and self-esteem [RSE]) and psychological distress (i.e., anxiety [STAIC-R], depression [CDI], and negative affect [PANAS-C]). Study II employed ActiGraph GT3X accelerometers to measure the 24-hour movement behavior, with data analyzed using R studio software. Compositional data analysis was used for the statistical analysis. Study III utilized the International Fitness Scale (IFIS) to assess perceived physical fitness levels, with multiple linear regressions used for statistical analysis. In Study IV, a constrained baseline longitudinal analysis was performed using a linear mixed model for the statistical analysis. Main findings: Regarding the results of this International Doctoral Thesis are: physical activity, specifically aerobic physical activity, and mind-body exercise may improve self-esteem during and after cancer treatment. Additionally, cancer status and the length of the intervention appear to play significant roles in the impact of physical activity on self-esteem (Study I); promoting light and moderate-to-vigorous physical activity in pre-pubertal cancer survivors (≤-1 year from peak height velocity) appears to improve happiness, positive affect, depression, and anxiety. Similarly, engaging in moderate-to-vigorous physical activity in peri/post-pubertal cancer survivors (>-1 year from peak high velocity) may enhance happiness, optimism, depression, and anxiety (Study II); increased flexibility and self-perceived overall fitness are linked to improved positive affect. Furthermore, greater self-perceived cardiorespiratory fitness, speed/agility, and flexibility are associated with lower anxiety, depression, and negative affect. In contrast, neither self-perceived nor objectively measured muscular fitness is linked to psychological distress (Study III); After a 36-week online plyometric exercise-based program, although the results were not statistically significant on indicators of psychological well-being, the intervention group experienced more positive changes than the control group on psychological well-being, self-esteem, optimism, and positive affect scores, while on happiness it was the control group that experienced more positive changes. In psychological distress, the intervention group achieved greater reductions in psychological distress, depression, and anxiety scores, and although not statistically significant, similar reductions were observed for negative affect (Study IV). Conclusions: Overall, the main finding of this International Doctoral Thesis is that it highlights the importance of promoting exercise, physical activity, and fitness as an approach to improving psychological well-being and decreasing psychological distress in young pediatric cancer survivors. Further research on specific physical activity interventions aimed at improving the psychological health of young pediatric cancer survivors is needed to draw further conclusions.

Los estudios de la presente Tesis Doctoral Internacional se clasifican en tres secciones según su diseño: Revisión sistemática y metaanálisis (Sección 1 - Estudio I), estudios transversales (Sección 2 - Estudio II y Estudio III), y ensayo controlado aleatorizado (Sección 3 - Estudio IV). Antecedentes: El cáncer infantil es una enfermedad rara cuyos tratamientos tienen consecuencias para los individuos afectados. Estas consecuencias incluyen obesidad, retraso del crecimiento, neoplasias malignas secundarias y enfermedades cardiovasculares. Además, entre las consecuencias más comunes del cáncer y sus tratamientos se encuentran los efectos psicológicos, como mostrar más síntomas de depresión y ansiedad en comparación con sus hermanos y la población general. Investigaciones anteriores han demostrado que realizar actividad física y estar en buena forma física pueden estar relacionado con un mayor bienestar psicológico y una reducción del malestar psicológico tanto en población joven sin patologías como durante y después de los tratamientos del cáncer. Sin embargo, faltan estudios que examinen el papel del ejercicio físico, la actividad y la forma físicas en la salud psicológica de los jóvenes supervivientes de cáncer pediátrico. Objetivos: Por lo tanto, esta Tesis Doctoral Internacional tiene como objetivo revisar la literatura sobre los efectos de la actividad física en la salud psicológica durante y después de los tratamientos contra el cáncer (Estudio I), examinar la asociación entre la actividad física y el estado físico y la salud psicológica en jóvenes supervivientes de cáncer pediátrico (Estudios II y III) e investigar los efectos de una intervención de ejercicio físico online de 36 semanas en la salud psicológica en jóvenes supervivientes de cáncer pediátricos (Estudio IV). Métodos: Para lograr estos objetivos se realizaron cuatro estudios: una revisión sistemática y metaanálisis (Estudio I), dos estudios transversales (Estudio II y III) y un ensayo controlado aleatorizado (Estudio IV). En el Estudio I, la muestra estaba compuesta por 3604 individuos durante y después del tratamiento del cáncer (todas las edades, 66,7% mujeres) y la autoestima se midió mediante diferentes cuestionarios (RSE, PSI, PSPP, cuestionario KINDL y SEQ- 42). Para el análisis estadístico se utilizó el modelo de efectos aleatorios (método de DerSimonian y Laird). Para los estudios transversales (Estudios II y III), se utilizaron los datos de la evaluación inicial de los 116 participantes (12,1±3,3 años; 42,2% chicas) del proyecto iBoneFIT, mientras que para el ensayo controlado aleatorizado (Estudio IV) se utilizaron tanto los datos de la evaluación inicial como los de la evaluación posterior a la intervención de este proyecto. Los tres estudios midieron el bienestar psicológico mediante cuestionarios (afecto positivo [PANAS-C], felicidad [SHS], optimismo [LOT-R] y autoestima [RSE]) y malestar psicológico (es decir, ansiedad [STAIC-R], depresión [CDI] y afecto negativo [PANAS-C]). En el Estudio II se utilizaron acelerómetros ActiGraph GT3X para medir los patrones de movimiento durante 24 horas y el software R studio para el análisis de estos datos. Para el análisis estadístico se utilizó un análisis de datos composicionales. El Estudio III utilizó la Escala Internacional de Condición Física (IFIS) para la percepción de los niveles de condición física y regresión lineal múltiple para el análisis estadístico. En el Estudio IV se utilizó un análisis longitudinal con restricción en la evaluación inicial mediante un modelo lineal mixto para el análisis estadístico. Principales resultados: Los resultados de la presente Tesis Doctoral Internacional son: la actividad física, específicamente la actividad física aeróbica, y el ejercicio mente-cuerpo pueden mejorar la autoestima durante y después del tratamiento del cáncer. Además, el estado del cáncer y la duración de la intervención parecen desempeñar roles importantes en el impacto de la actividad física sobre la autoestima (Estudio I); un aumento de la flexibilidad y de la condición física general autopercibida parecen estar relacionados con una mejora del afecto positivo. Además, una mayor aptitud cardiorrespiratoria, velocidad/agilidad y flexibilidad autopercibidas parece asociarse con una menor ansiedad, depresión y afecto negativo. Por el contrario, ni la condición física muscular autopercibida ni la medida objetivamente están relacionadas con el malestar psicológico (Estudio II); la promoción de la actividad física ligera y moderada-vigorosa en supervivientes de cáncer prepúberes (≤-1 año desde el pico de velocidad de crecimiento) parece mejorar la felicidad, el afecto positivo, la depresión y la ansiedad. Del mismo modo, realizar actividad física moderadavigorosa en supervivientes de cáncer peri/post-púberes (>-1 año desde el pico de velocidad de crecimiento) puede mejorar la felicidad, el optimismo, la depresión y la ansiedad (Estudio III). Tras una intervención de ejercicio físico online de 36 semanas, aunque los resultados no fueron estadísticamente significativos en los indicadores de bienestar psicológico, el grupo de intervención experimentó cambios más positivos que el grupo de control en la puntuación de bienestar psicológico, autoestima, optimismo y afecto positivo, mientras que en felicidad fue el grupo de control el que experimentó más cambios positivos. En cuanto al malestar psicológico, el grupo de intervención logró mayores reducciones en la puntuación de malestar psicológico, depresión y ansiedad, y aunque no fueron estadísticamente significativas, se observaron reducciones similares para el afecto negativo (Estudio IV). Conclusiones: En conjunto, el principal hallazgo de esta Tesis Doctoral Internacional es que destaca la importancia de promover el ejercicio físico, la actividad física y la condición física como una estrategia para mejorar el bienestar psicológico y disminuir el malestar psicológico en jóvenes supervivientes de cáncer pediátrico. Se necesitan más investigaciones sobre intervenciones específicas de actividad física dirigidas a mejorar la salud psicológica de los jóvenes supervivientes de cáncer pediátrico para poder extraer más conclusiones.