El ejercicio se asocia con una mayor fuerza muscular, una mejor salud del corazón, una reducción del nivel de azúcar en la sangre y muchas otras mejoras físicas. Pero, ¿cómo puede ser que respirar con regularidad en una cinta de correr, subir una colina empinada en bicicleta o salir a caminar a paso ligero a la hora del almuerzo confiera una variedad tan vertiginosa de beneficios para la salud?

Ahora estamos más cerca de descubrirlo, gracias a un nuevo y amplio estudio dirigido por Stanford Medicine. Los investigadores realizaron casi 10.000 mediciones en casi 20 tipos de tejidos para descubrir el efecto de ocho semanas de ejercicio de resistencia en ratas de laboratorio, entrenadas para correr..

Sus resultados destacan los sorprendentes efectos del ejercicio sobre el sistema inmunológico, la respuesta al estrés, la producción de energía y el metabolismo.

Además, descubrieron vínculos importantes entre el ejercicio, moléculas y genes que ya se sabe que están involucrados en innumerables enfermedades humanas y la recuperación de tejidos.

El estudio es uno de una serie de artículos publicados el 1 de mayo por integrantes de un grupo de investigación multicéntrico destinado a sentar las bases para comprender, a nivel molecular en todo el cuerpo, exactamente cómo reaccionan nuestros tejidos y células cuando los presionamos para que se desempeñen.

“Todos sabemos que el ejercicio es beneficioso para nosotros”, afirmó el profesor de patología Stephen Montgomery. “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. Nuestro estudio es el primero en dar una mirada holística y global a los cambios moleculares, desde las proteínas hasta los genes, a los metabolitos, a las grasas y a 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”, agregó.

Una mirada coordinada al ejercicio

Los investigadores involucrados en el estudio y las otras publicaciones simultáneas son parte de un grupo nacional llamado Consorcio de Transductores Moleculares de Actividad Física (MoTrPAC), organizado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.

El esfuerzo se lanzó en 2015 para investigar en detalle exactamente cómo el ejercicio físico mejora la salud y previene enfermedades.

El equipo de Stanford Medicine asumió gran parte del trabajo pesado, estudiando los efectos de ocho semanas de entrenamiento de resistencia sobre la expresión genética (el transcriptoma), las proteínas (el proteoma), las grasas (el lipidoma), los metabolitos (el metaboloma), el patrón de etiquetas químicas colocadas en el ADN (el epigenoma) y el sistema inmunológico.

Realizaron 9.466 análisis en múltiples tejidos de ratas mientras los animales eran entrenados para correr distancias cada vez mayores y compararon los resultados con los de ratas que holgazaneaban en sus jaulas.

Prestaron especial atención a los músculos de la pierna, el corazón, el hígado, el riñón y un tipo de grasa llamada tejido adiposo blanco (que se acumula a medida que aumentan los kilos); otros tejidos incluían los pulmones, el cerebro y el tejido adiposo marrón (grasa metabólicamente más activa que ayuda a quemar calorías).

La combinación de múltiples ensayos y tipos de tejidos arrojó resultados que oscilan entre cientos de miles de cambios no epigenéticos y más de dos millones de cambios distintos en el epigenoma. Los resultados mantendrán a los científicos expectantes durante años.

Resultados

Aunque este estudio sirvió principalmente para crear una base de datos para análisis futuros, algunos datos interesantes emergieron, como que la expresión de 22 genes cambiaba con el ejercicio en los seis tejidos en los que se centraron.

Muchos de estos genes estaban involucrados 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.

Otros han sido implicados 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.

Los investigadores también observaron que la expresión de varios genes implicados en la diabetes tipo 2, enfermedades cardíacas, obesidad y enfermedades renales se redujo en ratas que hacían ejercicio en comparación con sus contrapartes sedentarias, un vínculo claro entre sus estudios y la salud humana.

Diferencias de sexo

Finalmente, identificaron diferencias de sexo en cómo respondieron al ejercicio múltiples tejidos en ratas macho y hembra.

Las ratas macho perdieron alrededor del 5% de su grasa corporal después de ocho semanas de ejercicio, mientras que las ratas hembra no perdieron una cantidad significativa. Sin embargo, mantuvieron su porcentaje inicial de grasa, mientras que las mujeres sedentarias acumularon un 4% adicional de grasa corporal durante el período del estudio.

La mayor diferencia se observó en la expresión genética de las glándulas suprarrenales de las ratas. Después de una semana, los genes asociados con la generación de hormonas esteroides como la adrenalina y con la producción de energía aumentaron en las ratas macho, pero disminuyeron en las hembra.

A pesar de estas primeras y tentadoras asociaciones, los investigadores advierten que la ciencia del ejercicio no está ni cerca de la meta, pero el futuro es apasionante.

“A largo plazo, es poco probable que encontremos una intervención mágica que reproduzca lo que el ejercicio puede hacer por una persona. Pero podríamos acercarnos a la idea del ejercicio de precisión: adaptar recomendaciones basadas en la genética, el sexo, la edad u otras condiciones de salud de una persona para generar respuestas beneficiosas para todo el cuerpo”, afirmó Montgomery.