Todos sabemos que el ejercicio puede ponernos en forma y reducir nuestro riesgo de padecer enfermedades cardíacas o diabetes. Sin embargo, la forma en la que salir a correr o a andar en bicicleta puede generar una vida más saludable es aún un misterio. Las nuevas investigaciones que se han realizado apuntan que es posible que la respuesta se encuentre, al menos en parte, en nuestro ADN. Un nuevo estudio ha descubierto que el ejercicio cambia la forma y la función de nuestros genes, algo de suma importancia a la hora de mejorar la salud y el rendimiento.
El genoma humano es increíblemente complejo y dinámico, con genes que constantemente se manifiestan para luego volverse recesivos, todo esto dependiendo de las señales bioquímicas que reciban del cuerpo. Cuando los genes se vuelven activos, activan proteínas que causan respuestas fisiológicas en otros lugares del cuerpo.
Los científicos están seguros que ciertos genes se vuelven más activos o más pasivos debido al ejercicio. Sin embargo, no habían sido capaces de comprender de qué manera estos genes sabían cómo responder al ejercicio. He aquí la entrada triunfal de la epigenética, un proceso a través del cual la operación normal de los genes es alterada sin cambiar el ADN en sí mismo. Los cambios epigenéticos ocurren en la parte exterior de los genes, en su mayoría a través de un proceso llamado metilación. En la metilación, grupos de átomos llamados grupos metilo se unen al exterior del gen como un molusco microscópico y hacen que este sea capaz de recibir y responder a las señales bioquímicas del cuerpo.
Los científicos saben que los patrones de metilación cambian de acuerdo al estilo de vida. Comer ciertos alimentos o estar expuestos a ciertos tipos de contaminantes puede, por ejemplo, cambiar los patrones de metilación en algunos de los genes de nuestro ADN y por lo tanto pueden afectar a los tipos de proteínas que son expresadas por dichos genes. Dependiendo de qué tipos de genes estén involucrados en el proceso puede que esto también afecte nuestra salud y aumente nuestro riesgo de padecer ciertas enfermedades.
Mucho menos se sabe sobre el ejercicio y la metilación. Existen otros estudios que han descubierto que una sola sesión de ejercicio genera cambios inmediatos en los patrones de metilación de ciertos genes incluyendo las células musculares. Sin embargo, aún no está claro si es que el ejercicio regular y a largo plazo puede realmente afectar este proceso ni tampoco se sabe cómo exactamente sucedería.
Con esto en mente, científicos del Instituto de Karolinska reclutaron a 23 hombres y mujeres en perfectas condiciones para ser parte de un estudio que acaba de ser publicado este mes en ‘Epigenética’. Los científicos invitaron a estos participantes al laboratorio, donde les hicieron una serie de pruebas para medir su rendimiento y estado de salud, incluyendo una biopsia muscular. Luego de estas pruebas, les pidieron que ejercitaran sólo la mitad del tramo inferior del cuerpo durante tres meses.
Uno de los obstáculos a los que se habían visto enfrentados en el pasado al estudiar los cambios epigenéticos había sido que diversos aspectos de nuestra vida afectan nuestros patrones de metilación, haciendo que sea difícil aislar los resultados del ejercicio de influencias tales como la dieta u otros comportamientos.
Los científicos de Karolinska lograron superar este obstáculo haciendo que los participantes ejercitaran sólo una pierna en la bicicleta, dejando la otra en su estado normal. De esta forma, cada persona se convirtió en su propio grupo de control. Ambas piernas pasarían por procesos de metilación influenciados por su estilo de vida, pero sólo la pierna con la que pedaleaban mostraría cambios relacionados únicamente al ejercicio.
Los voluntarios pedalearon con sólo una pierna a una velocidad moderada durante 45 minutos 4 veces a la semana durante 3 meses. Luego, los científicos repitieron las biopsias musculares y otras pruebas con cada voluntario. No fue sorprende descubrir que la pierna ejercitada era más fuerte en cada caso, demostrando que el ejercicio había resultado en mejoras físicas.
Sin embargo, los cambios que se encontraron en el ADN de las células musculares eran incluso más intrigantes. Usando un sofisticado análisis del genoma, los investigadores determinaron que más de 5.000 locaciones dentro del genoma de las células musculares de la pierna ejercitada mostraban nuevos patrones de metilación. Algunos mostraban una mayor presencia de grupos metilos y otros una presencia menor, pero los cambios seguían siendo significativos y ninguna de estas características fueron encontradas en la pierna que no ejercitaron.
Lo más interesante, fue que los cambios en los patrones de metilación ocurrieron en partes del genoma que actúan como potenciadores y que pueden amplificar la expresión de proteínas por parte de los genes. Al mismo tiempo, la expresión de los genes aumentó o cambió de manera notable en miles de genes de células musculares estudiadas por los científicos.
La mayoría de estos genes son conocidos por jugar un rol crucial en el metabolismo de la energía, la respuesta del cuerpo ante la insulina y la inflamación dentro de los músculos. Dicho de otra manera, afectan lo saludables que nuestros músculos, y nuestro cuerpo entero, pueden llegar a ser. Estos genes no demostraron cambios significativos en la pierna que no fue ejercitada.
Lo bueno es que gracias a esto, hoy en día los científicos tienen un mejor entendimiento del complicado y multifacético proceso que hace que el ejercicio nos haga tan bien. Aunque “aún nos quedan varios misterios“, comentó Malene Lindholm, estudiante de posgrado del Instituto Karolinska y responsable de la investigación. Por ejemplo, todavía no se sabe si los cambios genéticos observados por ella y sus colegas se mantendrían si la persona dejara de ejercitarse o de qué manera diferentes cantidades y tipos de ejercicios podrían afectar los patrones de metilación y la expresión génica. Esperan poder examinar estas interrogantes en próximos estudios que realicen.
Sin embargo, el mensaje de este estudio es claro: “A través del entrenamiento de resistencia, un cambio que es fácil de realizar para la mayoría de las personas y que no requiere mucho dinero, podemos inducir cambios que afectan la manera en la que usamos nuestros genes, y a través de eso, hacer que nuestros músculos sean más funcionales y más saludables. Finalmente, lo que se logra es mejorar nuestra calidad de vida”, comenta Lindholm.
