Descubren la complejidad fisiológica del ejercicio

Cuando nos ejercitamos las partes remotas de nuestro cuerpo aparentemente se comunican entre sí, gracias a unos diminutos globos llenos de partículas que se mueven a través del torrente sanguíneo y van de una célula a otra llevando mensajes bioquímicos, según un reciente estudio de la biología del ejercicio.

La investigación ayuda a aclarar algunos de los efectos en la salud de todo el cuerpo que se obtienen al hacer ejercicio, además de poner énfasis en lo complejo que es el ejercicio a nivel fisiológico.

Desde hace un tiempo, los científicos sospechaban que los órganos internos del cuerpo eran muy comunicativos y estaban tan involucrados entre sí como los alumnos de secundaria. Se cree que, en condiciones adecuadas, las células adiposas conversan con las células musculares y estas, a su vez, conversan con las células cerebrales y todas parecen querer ser amigas del hígado.

Estas interacciones son especialmente frecuentes durante el ejercicio, cuando el movimiento continuo exige una coordinación intrincada de los distintos sistemas del cuerpo, incluyendo los que crean la energía celular.

Pero hasta ahora se desconocía la mecánica precisa de la manera en la que se comunican distintas partes del cuerpo durante el ejercicio (o en otros momentos). Los científicos han demostrado que hay muchos tejidos que bombean hormonas, como la insulina y otras proteínas que viajan a través del torrente sanguíneo e inician procesos fisiológicos en todas las partes del cuerpo.

Pero estas acciones no explican la aparente coordinación entre los órganos durante el ejercicio.

En fechas recientes, un grupo internacional de científicos del Instituto de Investigación en Medicina Garvan en Sídney, Australia, y otras instituciones comenzaron a considerar las vesículas.

Las vesículas son glóbulos microscópicos dentro de las células que contienen pequeñas partículas de material biológico. Anteriormente, se creía que cuando se les liberaba en el torrente sanguíneo acumulaban basura celular, como si las células expulsaran su basura.

Pero hoy los científicos saben que las vesículas también contienen material útil, incluyendo cantidades minúsculas de material genético y proteínas que llevan mensajes biológicos a otras células.

Algunos investigadores han especulado que el ejercicio podría ocasionar un incremento importante de vesículas, lo cual podría originar una comunicación intracorporal que permitiría que el cuerpo siguiera en movimiento.

Pero esa idea era una mera especulación hasta que, para este nuevo estudio publicado en Cell Metabolism, los científicos australianos y otros más utilizaron una nueva tecnología en la sangre de personas que se ejercitaban.

Comenzaron por insertar tubos en los muslos de once hombres saludables y extraer sangre de sus arterias femorales. A continuación, los hicieron subir a una bicicleta estacionaria durante una hora a un ritmo cada vez mayor, mientras seguían extrayéndoles sangre. Luego los hombres descansaban durante cuatro horas y después se les hacía otra extracción sanguínea.

Posteriormente, los investigadores utilizaron novedosas técnicas de muestreo para calcular las proteínas y las vesículas en la sangre de los hombres.

Los científicos notaron grandes diferencias antes, durante y después del ejercicio. Descubrieron que alrededor de trescientos tipos de vesículas que contenían proteínas se volvían más numerosas durante el ejercicio y tendían a desaparecer después de cuatro horas de descanso.

Ya se sabía que la mayoría de estas proteínas eran importantes para el metabolismo y la capacidad del cuerpo para regular la energía, pero no se habían encontrado en el torrente sanguíneo de las personas durante el ejercicio.

No obstante, con esta prueba no quedó claro a qué parte del cuerpo se fueron las vesículas con sus proteínas o lo que sucedió cuando aparecieron.

De modo que, después, los científicos recurrieron a ratones de laboratorio: a algunos los hicieron correr mientras otros permanecían sedentarios.

Aislaron cuidadosamente las vesículas de la sangre de los dos grupos de animales, agregaron un marcador fluorescente para hacer que las vesículas brillaran, las inyectaron en el torrente sanguíneo de otros ratones y rastrearon el camino de las burbujitas brillantes.

Los investigadores descubrieron que la mayoría de las vesículas de los ratones corredores formaron una línea hacia el hígado del animal, dirigidas por señales biológicas que no eran evidentes pero sí persistentes.

Se dieron cuenta de que este viaje tenía una razón biológica, pues el hígado contribuye a generar energía durante el ejercicio.

Cuando los científicos añadieron las vesículas de los ratones corredores directamente en las células hepáticas de otros ratones, observaron que las vesículas de las paredes externas se disolvían y su carga proteínica era absorbida por las células hepáticas, entregando con efectividad su mensaje bioquímico.

En esencia, los investigadores descubrieron que el ejercicio favorece la creación de vesículas que de alguna manera saben dirigirse al hígado para pedirle que aumente la producción de energía.

“Este estudio revela una gigantesca complejidad en el torrente sanguíneo durante el ejercicio que antes habíamos subestimado”, dijo Martin Whitham, biólogo del Instituto Garvan, quien dirigió el estudio junto con su colega Mark Febbraio.

Los resultados también ofrecen una nueva visión sobre cómo el ejercicio afecta nuestro metabolismo a un nivel generalizado, agregó Whitham. Antes no estaba claro, por ejemplo, cómo sabía el hígado que se estaba haciendo ejercicio y que las células más lejanas de ese órgano requerían energía. El estudio ofrece más datos sobre el tema.

Whitham sostiene que aún existen muchas dudas. Por ejemplo, no se sabe cuáles son los tejidos específicos que crean esas vesículas y qué más contienen, incluyendo las partes de los genes o incluso trocitos de tejido adiposo que podrían tener sus propios mensajes para otras células.

Pero el mensaje fundamental de estos descubrimientos es que en nuestro cuerpo existe un mundo interior distinto cuando estamos en movimiento.

(Con información de The New York Times)