El ejercicio físico se ha asociado con diversos beneficios para la salud; sin embargo, los expertos todavía no habían logrado comprender los mecanismos moleculares subyacentes por los cuales ocurría esto. Ahora, investigadores de la Universidad de Stanford han realizado un amplio estudio en el que efectuaron casi 10.000 mediciones en aproximadamente 20 tipos de tejidos para identificar los efectos de ocho semanas de ejercicio de resistencia en el organismo.
Los resultados obtenidos, publicados en la revista Nature, destacan los efectos ventajosos del ejercicio en el sistema inmunológico, la respuesta al estrés, la producción de energía y el metabolismo. Además, hallaron vínculos relevantes entre el ejercicio, moléculas y genes que ya se sabe que están involucrados en diversas enfermedades y en la recuperación de tejidos.
“Todos sabemos que el ejercicio es beneficioso para nosotros. Pero no sabemos mucho sobre las señales moleculares que se manifiestan en todo el cuerpo cuando las personas hacen ejercicio, o cómo pueden cambiar cuando las personas entrenan”, apunta Stephen Montgomery, profesor de patología y genética en Standford y autor principal del estudio. “Nuestro estudio es el primero en adoptar una visión holística de todo el cuerpo de los cambios moleculares, desde las proteínas hasta los genes, los metabolitos, las grasas y la producción de energía. Es el perfil más amplio hasta ahora de los efectos del ejercicio y crea un mapa esencial de cómo cambia el cuerpo”, destaca el experto.
Concretamente, el Consorcio de Transductores Moleculares de Actividad Física de la Universidad de Stanford perfiló el transcriptoma temporal, proteoma, metaboloma, lipidoma, fosfoproteoma, acetilproteoma, ubiquitilproteoma, epigenoma e inmunoma en sangre completa, plasma y 18 tejidos sólidos en ratas de laboratorio. En total, los datos resultantes abarcan 9.466 ensayos en 19 tejidos, 25 plataformas moleculares y cuatro puntos de tiempo de entrenamiento.
Transductores moleculares de la actividad física
Este equipo realizó los análisis de múltiples tejidos mientras las ratas eran entrenadas para correr distancias cada vez mayores y comparó los resultados con los de otro grupo de estos animales que no estaban siendo entrenados. Analizaron con especial atención los músculos de la pierna, el corazón, el hígado, el riñón y el tejido adiposo blanco; posteriormente estudiaron los pulmones, el cerebro y el tejido adiposo marrón.
La combinación de estos análisis y ensayos reveló cientos de miles de cambios no epigenéticos y más de dos millones de cambios en el epigenoma, que ahora deben estudiarse en profundidad.
Los resultados del estudio sirvieron, principalmente, para elaborar una base de datos para futuros análisis, no obstante, mucha de la información que obtuvieron ya es de por sí relevante. Por un lado, observaron que la expresión de 22 genes cambiaba con el ejercicio en los seis tejidos en los que se centraron. La mayoría de estos genes están implicados en lo que se conoce como vías de choque térmico, que estabilizan la estructura de las proteínas cuando las células sufren estrés, incluidos cambios de temperatura, infección o remodelación de tejidos. Otras están involucradas en vías que reducen la presión arterial y aumentan la sensibilidad del cuerpo a la insulina, lo que reduce los niveles de azúcar en sangre.
Por otro lado, también observaron que la expresión de varios genes implicados en la diabetes de tipo 2, enfermedades cardiacas, enfermedades renales y obesidad se redujo en los animales que hacían ejercicio en comparación con sus contrapartes sedentarias.
Diferencias por sexo
Asimismo, en el estudio se identificaron cambios que respondían de forma diferente en función del sexo del animal. Las ratas macho perdieron alrededor del 5 por ciento de su grasa corporal tras ocho semanas de ejercicio, mientras que las ratas hembra no perdieron una cantidad significativa, aunque mantuvieron su porcentaje inicial de grasa. En cambio, las hembras sedentarias acumularon un 4 por ciento de grasa corporal extra.
No obstante, la mayor diferencia se observó en la expresión genética en las glándulas suprarrenales de las ratas. Después de una semana de ejercicio, los genes relacionados con la generación de hormonas esteroides como la adrenalina y con la producción de energía aumentaron en las ratas macho, mientras que en las hembras disminuyeron.
A pesar de estos descubrimiento en la ciencia del ejercicio físico, los investigadores son prudentes. "A largo plazo, es poco probable que encontremos alguna intervención mágica que reproduzca lo que el ejercicio puede hacer por una persona. Pero podríamos acercarnos a la idea del ejercicio de precisión, cómo adaptar las recomendaciones según la genética, el sexo, la edad u otras condiciones de salud de una persona para generar respuestas beneficiosas para todo el cuerpo", puntualizó Montgomery.
Lo que ya se sabe del ejercicio físico en la salud
Aunque este estudio es un importante avance en la comprensión del impacto que tiene la actividad física a nivel molecular, en la actualidad ya se conocen beneficios probados del ejercicio en el organismo.
Un claro ejemplo es en la prevención contra el cáncer. De acuerdo con la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM), el ejercicio físico puede disminuir hasta en un 30 por ciento el riesgo de desarrollar cáncer de mama, colon, vejiga urinaria, endometrio, esófago y estómago, y reducir en casi un 20 por ciento el riesgo de mortalidad específica por cáncer. Las evidencias más robustas se centran en el cáncer de mama y el cáncer colorrectal, pero este beneficio también se observa en otros tipos de cáncer, como el de próstata y el de pulmón.
Además, la actividad física ha demostrado mejorar la calidad de vida de los pacientes oncológicos, disminuir los efectos secundarios de los tratamientos, incrementar la capacidad cardiorrespiratoria y reducir la fatiga, mejorando así la percepción general de la salud.
“Distintos estudios indican que la actividad física diaria ayuda a controlar el peso, mejora la regulación hormonal, fortalece el sistema inmune, y reduce la inflamación, los niveles de azúcar en sangre y la resistencia a la insulina. Y, en pacientes con cáncer, el ejercicio físico puede ser útil en la reducción del cansancio y la depresión, además de influir positivamente en la eficacia de los tratamientos, aumentando las respuestas o reduciendo recaídas. Por lo tanto, ayuda en la recuperación”, indicó Blanca Herrero, coordinadora del Grupo de Trabajo de Ejercicio y Cáncer de SEOM en un comunicado de la sociedad científica.
En esta línea, el estudio de Stanford puede ser clave a la hora de impulsar lo que denominan como “ejercicio de precisión”, lo que aunaría fuerzas con la prescripción de ejercicio físico a los pacientes oncológicos que, como apuntó César Rodríguez, presidente de SEOM, debe realizarse “bajo una adecuada valoración de su situación basal, y de las comorbilidades, tratamientos, síntomas y aspectos socioculturales de cada paciente”.
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