Estudio detalla los efectos moleculares del ejercicio
Crédito: CC0 Dominio público
Un simple análisis de sangre podría determinar su condición física, según un nuevo estudio realizado por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.
La prueba podría complementar las pruebas en cinta rodante, una evaluación clínica más tradicional del estado físico, y proporcionar a las personas información mucho más matizada sobre la respuesta molecular de su cuerpo al ejercicio.
La prueba de sangre es una rama de un complejo estudio realizado por un equipo de investigadores que tomó cientos de miles de mediciones moleculares de un grupo de personas antes y después de hacer ejercicio.
«Todo el mundo sabe que el ejercicio es bueno para usted, pero realmente no sabemos lo que impulsa eso a nivel molecular», dijo Michael Snyder, Ph.D., profesor y presidente de genética. «Nuestro objetivo desde el principio era realizar un análisis muy completo de lo que sucede en el cuerpo justo después de hacer ejercicio».
El equipo rastreó los marcadores moleculares de una amplia gama de procesos biológicos, como el metabolismo, la inmunidad, la Estrés oxidativo y función cardiovascular. Cientos de miles de mediciones de 36 participantes del estudio proporcionaron una ventana al mar de fluctuaciones químicas que experimenta el cuerpo durante el ejercicio intenso. Según el conocimiento de los científicos, nunca se han realizado mediciones tan exhaustivas de las fluctuaciones moleculares posteriores al ejercicio. Además, el equipo vio que los participantes que estaban en mejor forma física compartían firmas moleculares similares en sus muestras de sangre en reposo capturadas antes del ejercicio.
«Nos dio la idea de que podríamos desarrollar una prueba para predecir el nivel de alguien del estado físico», dijo Kvin Contrepois, Ph.D., director de metabolómica y lipidómica en el Departamento de Genética. «La aptitud aeróbica es una de las mejores medidas de longevidad, por lo que un simple análisis de sangre que pueda proporcionar esa información sería valioso para el control de la salud personal».
Con los datos preliminares, el equipo ha creado una prueba: prueba de principio, para la cual han presentado una solicitud de patente. Actualmente, la prueba no está disponible para el público.
El 28 de mayo se publicará un artículo que describe el estudio en Cell. Snyder, quien ocupa la cátedra de genética Stanford W. Ascherman, MD, FACS, y Francois Haddad, MD, profesor clínico de medicina, son coautores principales del estudio. Contrepois comparte la autoría principal con los académicos posdoctorales Si Wu, Ph.D., y Daniel Hornburg, Ph.D., y con el profesor asistente clínico Kegan Moneghetti, MD, Ph.D.
Una ráfaga de cambio
El equipo de Snyder se propuso comprender mejor los cambios moleculares que subyacen a los cambios en el estado físico. El estándar de oro de las evaluaciones médicas del estado físico es una prueba de VO2 máximo, que mide el consumo máximo de oxígeno de una persona durante el ejercicio intenso y utiliza la puntuación como indicador del estado físico aeróbico. Pero Snyder y su equipo querían más detalles, específicamente, sobre las formas en que el ejercicio inicia el cambio a nivel molecular.
Realizaron pruebas de VO2 a 36 personas, incluido Snyder, en una caminadora. Los participantes, tanto hombres como mujeres, tenían un índice de masa corporal promedio de 29 kilogramos/metro cuadrado y su rango de edad era de 40 a 75 años. Antes de la prueba en la cinta rodante, los investigadores extrajeron una muestra de sangre de referencia. Luego, los participantes se pusieron una máscara de medición de oxígeno y corrieron con una ligera inclinación hasta que alcanzaron el consumo máximo de oxígeno, momento en el que se detuvieron y se bajaron de la cinta de correr. Los investigadores tomaron muestras de sangre de los participantes 2 minutos, 15 minutos, 30 minutos y 60 minutos después de haber alcanzado sus picos.
«Todas estas mediciones nos permiten describir una coreografía de eventos moleculares que ocurren después de ejercicio», dijo Snyder. «Sabemos que el ejercicio provoca una serie de respuestas fisiológicas, como la inflamación, el metabolismo y la fluctuación hormonal, pero estas mediciones nos permitieron caracterizar esos cambios con un detalle sin precedentes».
Resulta que en los dos primeros minutos después del ejercicio, el cuerpo experimenta una intensa ráfaga de actividad molecular. En la mayoría de los participantes, los marcadores moleculares de inflamación, curación de tejidos y estrés oxidativo, un subproducto natural del metabolismo, se dispararon bruscamente poco después de saltar de la cinta de correr, cuando sus cuerpos comenzaron a recuperarse. Los marcadores moleculares del metabolismo variaron, dijo Snyder. A los 2 minutos, las muestras de sangre revelaron evidencia de que el cuerpo estaba metabolizando ciertos aminoácidos para obtener energía, pero cambió a metabolizar glucosa, un tipo de azúcar, alrededor de 15 minutos. «El cuerpo descompone el glucógeno como parte de su respuesta de recuperación del ejercicio, por eso vemos ese aumento un poco más tarde», dijo Snyder. El glucógeno es una forma de glucosa almacenada.
Como parte del estudio, Snyder también comparó la respuesta molecular en personas que eran resistentes a la insulina, lo que significa que no podían procesar la glucosa correctamente, con la respuesta en personas que podría procesar la glucosa normalmente. «La principal diferencia que vemos es que las personas resistentes a la insulina tienen una respuesta inmunitaria debilitada después del ejercicio», dijo.
Análisis de sangre para determinar el estado físico
Aunque no era el original del equipo intención, notaron algunas consistencias en las mediciones de referencia de los participantes que se desempeñaron mejor en la prueba de VO2 pico. En estos individuos, los investigadores vieron una fuerte correlación entre un conjunto de moléculas y el nivel de aptitud aeróbica de un individuo. Descubrieron una colección de miles de moléculas que incluyen marcadores de inmunidad, metabolismo y actividad muscular que se correlacionan con la condición aeróbica de una persona. «En este punto, no entendemos completamente la conexión entre algunos de estos marcadores y cómo se relacionan con una mejor condición física», dijo Snyder. Los investigadores esperan desentrañar esas conexiones en una investigación futura.
Snyder dijo que debido a que el perfil molecular realizado en el estudio fue tan completo, no sería práctico para los médicos utilizarlo en sus clínicas; sería costoso y proporcionaría más información de la necesaria. Pero su equipo está trabajando para reducir los biomarcadores a aquellos que sean más representativos del nivel de condición física de una persona en un esfuerzo por hacer que la prueba sea práctica para un uso más amplio. El equipo ya está desarrollando un algoritmo para seleccionar un subconjunto de estas moléculas que son altamente correlativas a los resultados de pico de VO2, dijo Contrepois. A medida que los investigadores continúan optimizando la prueba de condición física, esperan que algún día pueda ser una forma más rápida, económica y conveniente para que las personas midan objetivamente la condición aeróbica.
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Una buena forma física aeróbica no protege a los niños contra la diabetes tipo 2, mantenerse activo sí Información de la revista: Cell
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Stanford Cita : El estudio detalla los efectos moleculares del ejercicio (28 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-molecular-effects.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.