Los beneficios del ejercicio para la salud son bien conocidos, pero una nueva investigación muestra que la respuesta del cuerpo al ejercicio es más compleja y de mayor alcance de lo que se pensaba anteriormente.

En un estudio con ratas, un equipo de científicos de todo Estados Unidos descubrió que la actividad física provoca muchos cambios celulares y moleculares en los 19 órganos que estudiaron en los animales.

El ejercicio reduce el riesgo de muchas enfermedades, pero los científicos aún no comprenden completamente cómo el ejercicio cambia el cuerpo a nivel molecular. La mayoría de los estudios se han centrado en un solo órgano, sexo o momento, y solo incluyen uno o dos tipos de datos.

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Los beneficios del ejercicio para la salud son bien conocidos, pero una nueva investigación muestra que la respuesta del cuerpo al ejercicio es más compleja y de mayor alcance de lo que se pensaba anteriormente.

En un estudio con ratas, un equipo de científicos de todo Estados Unidos descubrió que la actividad física provoca muchos cambios celulares y moleculares en los 19 órganos que estudiaron en los animales.

El ejercicio reduce el riesgo de muchas enfermedades, pero los científicos aún no comprenden completamente cómo el ejercicio cambia el cuerpo a nivel molecular. La mayoría de los estudios se han centrado en un solo órgano, sexo o momento, y solo incluyen uno o dos tipos de datos.

Para tener una visión más completa de la biología del ejercicio, los científicos del Consorcio de Transductores Moleculares de Actividad Física ( MoTrPAC ) utilizaron una serie de técnicas en el laboratorio para analizar los cambios moleculares en ratas mientras se sometían a semanas de ejercicio intenso.Sus hallazgos aparecen en ‘Nature’ .

Regular el sistema inmunológico

El equipo estudió una variedad de tejidos de los animales, como el corazón, el cerebro y los pulmones. Descubrieron que cada uno de los órganos que observaron cambiaba con el ejercicio, lo que ayudaba al cuerpo a regular el sistema inmunológico, responder al estrés y controlar las vías conectadas con la enfermedad inflamatoria del hígado, la enfermedad cardíaca y la lesión tisular.

Los datos proporcionan pistas potenciales sobre muchas condiciones de salud humana diferentes; Por ejemplo, los investigadores encontraron una posible explicación de por qué el hígado se vuelve menos graso durante el ejercicio, lo que podría ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos para la enfermedad del hígado graso no alcohólico.

El equipo espera que algún día sus hallazgos puedan usarse para adaptar el ejercicio al estado de salud de un individuo o para desarrollar tratamientos que imiten los efectos de la actividad física en personas que no pueden hacer ejercicio. Ya han iniciado estudios en personas para rastrear los efectos moleculares del ejercicio.

Lanzado en 2016, MoTrPAC reúne a científicos del Broad Institute del MIT y Harvard, la Universidad de Stanford, los Institutos Nacionales de Salud (todos ellos en Estados Unidos) y otras instituciones para arrojar luz sobre los procesos biológicos que subyacen a los beneficios del ejercicio para la salud.

El primer mapa de todo el organismo

El proyecto Broad fue concebido originalmente por Steve Carr , director senior de la Plataforma de Proteómica de Broad; Clary Clish , directora senior de la Plataforma de Metabolómica de Broad; Robert Gerszten, miembro asociado senior de Broad y jefe de medicina cardiovascular del Centro Médico Beth Israel Deaconess; y Christopher Newgard, profesor de nutrición en la Universidad de Duke.

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“Se necesitó un pueblo de científicos con distintos antecedentes científicos para generar e integrar la enorme cantidad de datos de alta calidad producidos”, aporta Carr, coautor principal del estudio.

“Este es el primer mapa de todo el organismo que analiza los efectos del entrenamiento en múltiples órganos diferentes. El recurso producido será enormemente valioso y ya ha producido muchos conocimientos biológicos potencialmente novedosos para una mayor exploración”.

El equipo ha puesto todos los datos de los animales a disposición en un repositorio público en línea. Otros científicos pueden utilizar este sitio para descargar, por ejemplo, información sobre las proteínas que cambian en abundancia en los pulmones de ratas hembras después de ocho semanas de ejercicio regular en una cinta rodante, o la respuesta del ARN al ejercicio en todos los órganos de ratas macho y hembra durante más de ocho semanas.

En total, los equipos realizaron casi 10.000 ensayos para realizar alrededor de 15 millones de mediciones en sangre y 18 tejidos sólidos. Descubrieron que el ejercicio impactaba miles de moléculas, con los cambios más extremos en la glándula suprarrenal, que produce hormonas que regulan muchos procesos importantes como la inmunidad, el metabolismo y la presión arterial.

Algunos hallazgos

Los investigadores descubrieron diferencias sexuales en varios órganos, particularmente relacionadas con la respuesta inmune a lo largo del tiempo.

La mayoría de las moléculas de señalización inmune exclusivas de las mujeres mostraron cambios en los niveles entre una y dos semanas de entrenamiento, mientras que las de los hombres mostraron diferencias entre cuatro y ocho semanas.

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Algunas respuestas fueron consistentes entre sexos y órganos. Por ejemplo, los investigadores descubrieron que las proteínas de choque térmico, que son producidas por las células en respuesta al estrés, estaban reguladas de la misma manera en diferentes tejidos. Pero otros conocimientos eran específicos de cada tejido.

Para su sorpresa, el equipo de Carr encontró un aumento en la acetilación de proteínas mitocondriales involucradas en la producción de energía y en una señal de fosforilación que regula el almacenamiento de energía, ambos en el hígado que cambiaron durante el ejercicio.

Estos cambios podrían ayudar a que el hígado sea menos graso y menos propenso a sufrir enfermedades con el ejercicio, y podrían brindar a los investigadores un objetivo para futuros tratamientos de la enfermedad del hígado graso no alcohólico.

“Aunque el hígado no participa directamente en el ejercicio, aún sufre cambios que podrían mejorar la salud. Nadie especuló que veríamos estos cambios de acetilación y fosforilación en el hígado después del entrenamiento”, apuntan los investigadores.

“Esto pone de relieve por qué implementamos todas estas modalidades moleculares diferentes: el ejercicio es un proceso muy complejo y esto es sólo la punta del iceberg”, concluyeron.

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