Entrenamiento de resistencia: procesos moleculares implicados
Rubén Megía González, Genotipia
Un equipo de investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza, ha analizado los cambios y procesos metabólicos que se producen en las células musculares tras el entrenamiento de resistencia en modelos animales. Sus resultados, publicados recientemente en la revista Nature Metabolism, podrían ser de utilidad para diseñar nuevas estrategias para enfermedades en las que se produzca una pérdida muscular severa.
El entrenamiento de resistencia es una práctica ampliamente reconocida por sus beneficios en la mejora de la aptitud física y el bienestar general. Sin embargo, se desconocen algunos de los cambios que se producen en el músculo tras este tipo de entrenamiento. El nuevo estudio arroja algo de luz sobre los procesos y modificaciones que se producen en las células musculares tras este tipo de entrenamiento.
Diferencias en la expresión génica de ratones entrenados
Cuando nos ejercitamos de manera constante, nuestros músculos experimentan cambios significativos que se traducen en una mejor resistencia, una menor fatiga y una mayor eficiencia en el uso del oxígeno. El Dr. Christoph Handschin, experto en biología muscular en el Biozentrum de la Universidad de Basilea, y su equipo han estado investigando esta adaptación muscular durante años. “Queríamos conocer qué sucede exactamente en el músculo durante el entrenamiento físico”, explica el Dr. Handschin.
En el nuevo estudio, el equipo de Handschin comparó los músculos de ratones no entrenados con los de ratones entrenados, y analizó cómo cambia la expresión génica en respuesta al ejercicio. “Dado que el entrenamiento induce una remodelación muscular sustancial, asumimos que las adaptaciones se reflejarían en la expresión genética”, explica la Dra. Regula Furrer, investigadora en el Biozentrum de la Universidad de Basilea y autora del estudio
Los investigadores observaron que, en reposo, únicamente unos 250 genes de los ratones entrenados presentan cambios en su expresión, en comparación con los ratones no entrenados. Sin embargo, este número aumentó significativamente tras una sesión de entrenamiento. “Sorprendentemente, se regularon entre 1.800 y 2.500 genes después de una sesión intensa de ejercicio. Cuántos y qué genes responden depende en gran medida del estado de entrenamiento.”, explica el Dr. Handschin.
Los resultados revelaron, además, que el entrenamiento de resistencia activa genes relacionados con la inflamación en el tejido muscular de los ratones no entrenados. Esta activación se produce en consecuencia a microlesiones que causan lo que conocemos como dolor muscular. “Esto no lo vimos en ratones entrenados”, explica la Dra. Furrer. “Los genes que protegen el músculo están más activos, por lo que los músculos entrenados responden de manera completamente diferente al estrés del ejercicio”, añade.
Cambios epigenéticos tras el entrenamiento de resistencia
El siguiente paso de los investigadores fue identificar qué mecanismos que modifican la expresión génica en los ratones entrenados. Los autores pensaron que podría tratarse de mecanismos epigenéticos, por lo que analizaron el epigenoma de las células musculares de los ratones entrenados y lo compararon con el de las células musculares de ratones no entrenados. El equipo encontró diferencias significativas entre el epigenoma de ambos tipos de ratones.
“Es sorprendente que el patrón epigenético entre músculos entrenados y no entrenados sea totalmente diferente y que muchas de estas modificaciones ocurran en genes clave que controlan la expresión de muchos otros genes”, explica la Dra. Furrer.
Tal y como explican los autores, el entrenamiento de resistencia prolongado en el tiempo altera el patrón epigenético en el músculo, tanto a corto como a largo plazo. “Con cada sesión de entrenamiento aumenta la resistencia muscular”, comenta el Dr. Handschin. “Los músculos entrenados están preparados para entrenamientos prolongados debido a su patrón epigenético: responden mucho más rápido y trabajan de manera más eficiente”, añade.
Futuras aplicaciones en humanos
El siguiente paso del equipo del Dr. Handschin y la Dra. Furrer será validar si los resultados obtenidos en el estudio son trasladables a humanos. Además, planean evaluar sus posibles aplicaciones en diferentes ámbitos. Por ejemplo, en el contexto de la competición deportiva, conocer qué biomarcadores son indicativos de la mejora de la capacidad muscular puede ser útil de cara a mejorar la eficiencia del entrenamiento.
Los datos obtenidos por los investigadores pueden ser útiles también en el ámbito médico. “Comprender cómo funciona un músculo sano nos permite comprender qué hay mal en las enfermedades”, indica el Dr. Handschin.
Artículo científico: Furrer R, et al. Molecular control of endurance training adaptation in male mouse skeletal muscle. Nat Metab. 2023 Sep 11. doi: http://dx.doi.org/10.1038/s42255-023-00891-y
Fuente: Novel insights: How muscles change during endurance training. Universidad de Basilea. www.biozentrum.unibas.ch/news/detail/novel-insights-how-muscles-change-during-endurance-training
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