Los secretos del metabolismo de los buenos corredores

Publicado online el 29 de mayo de 2010 | Nature | doi: 10.1038/news.2010.266

Los secretos del metabolismo de los buenos corredores

Los cambios químicos en los corredores están vinculados con su aptitud física.
Heidi Ledford

[ Se han definido los cambios metabólicos que tienen lugar en los corredores de maratón. B. Magnus / iStockphoto ]

Un corazón sano y un físico esbelto no son los únicos cambios físicos causados por el ejercicio: los investigadores también han identificado una serie de cambios metabólicos que ocurren durante el ejercicio en atletas en buena forma física.

Estos cambios, publicados en Science Translational Medicine¹, sugieren que el ejercicio acelera las vías que descomponen los azúcares, lípidos y aminoácidos almacenados, así como mejoran el control del azúcar en la sangre. Los resultados pueden conducir finalmente a suplementos dietéticos que aumenten el rendimiento deportivo o fortalezcan a los pacientes que sufren de enfermedades debilitantes, afirmó Robert Gerszten, autor del estudio y científico clínico del Hospital General de Massachusetts en Boston.

El perfil metabólico se ha quedado a la zaga de estudios a gran escala sobre la expresión de genes y proteínas, en parte debido a la complejidad del conjunto de metabolitos del cuerpo humano, a veces denominado metaboloma. “El alfabeto del mundo del ADN sólo tiene cuatro letras, y en el mundo de las proteínas es de veinte aminoácidos”, afirmó David Wishart, investigador sobre metabolómica de la Universidad de Alberta en Canadá, quien no participó en este nuevo trabajo. “El alfabeto de los metabolitos tiene aproximadamente 8.000 compuestos diferentes, así que es un idioma difícil de aprender.”

Gerszten y sus colegas analizaron 210 de estos metabolitos para llenar un vacío en nuestra comprensión de los efectos del ejercicio. “Es bien sabido que el ejercicio protege contra las enfermedades cardiovasculares y metabólicas y predice la supervivencia a largo plazo –afirmó Gerszten–. Pero no se comprende tan bien cómo confiere el ejercicio estos efectos saludables.”

Siente el calor
El equipo utilizó espectrometría de masas para medir los cambios en los perfiles metabólicos de 70 personas antes y después de una carrera de diez minutos sobre cinta rodante. Detectaron cambios en 21 compuestos, incluyendo varios que no se habían asociado previamente al ejercicio.

Algunos de estos cambios fueron más extremos en los participantes del estudio que tenían un consumo máximo de oxígeno, indicador de una buena forma física. Correr la Maratón de Boston también provocó algunos de estos cambios, especialmente en aquellos corredores que terminaron el trayecto de 26,2 millas en cuatro horas.

Y las muestras de 302 participantes en un gran estudio denominado Framingham Heart Study indicaron que la concentración de dos metabolitos asociados con la aptitud física –el glicerol y la glutamina– también variaba con la frecuencia cardíaca en reposo, otra medida de la buena forma física.

Es demasiado pronto para asegurar que estos cambios realmente contribuyan a la resistencia física; hasta el momento el estudio ha demostrado que sólo cambian los niveles de estos metabolitos. Gerszten afirmó que su equipo está tratando de abordar esta pregunta con estudios en animales. Los investigadores están alimentando células musculares en cultivo con una mezcla de cinco metabolitos que aumentan en la carrera: glicerol, niacinamida, glucosa-6-fosfato, pantotenato y succinato. En respuesta, las células inmediatamente aumentaron la expresión de la proteína NUR77, que regula la utilización de la glucosa y los lípidos en el músculo esquelético.

El estudio fue muy completo, declaró Gary Siuzdak, director del Centro de Espectrometría de Masas del Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California. Y añadió que una valiosa continuación sería analizar el perfil de metabolitos de una manera no selectiva en lugar de restringir el ensayo a unos doscientos compuestos específicos. Este enfoque es más difícil: los investigadores realizan ensayos iniciales menos específicos para buscar diferencias en la composición química de sus muestras y posteriormente deben identificar dichos productos químicos, un proceso que describe Siuzdak como “tedioso y realmente intimidante”.

Pero este enfoque podría valer la pena, aseguró. Siuzdak y sus colegas descubrieron recientemente que el equilibrio de los metabolitos oxidados y reducidos regula la diferenciación de células madre2, una observación que, explicó, se habría perdido de no haber adoptado un enfoque imparcial en la búsqueda de diferencias metabólicas.

Mientras tanto, Wishart afirmó que el trabajo eleva el listón de perfil metabólico debido a la gran cantidad de metabolitos ensayados. El estudio también debería servir como recordatorio de la necesidad de centrarse en los metabolitos, añadió. “En nuestra búsqueda para encontrar los genes y las proteínas para explicarlo todo, a menudo olvidamos la importancia de las moléculas pequeñas.”