El ejercicio altera la epigenética
FLICKR, BASE CONJUNTA LEWIS MCCHORD
El ejercicio puede retrasar la aparición de la diabetes al aumentar la expresión de genes implicados en la oxidación muscular y la regulación de la glucosa. Un nuevo estudio, publicado hoy (6 de marzo) en Cell Metabolism, sugiere que la metilación del ADN impulsa algunos de estos cambios, y que pueden ocurrir a las pocas horas de ejercicio, proporcionando un mecanismo potencial de cómo el ejercicio protege al cuerpo de las enfermedades metabólicas.
“Es uno de los primeros estudios que realmente demuestra que la metilación del ADN puede afectar las cosas en un período de tiempo muy corto” dijo Marloes Dekker Nitert, quien estudia epigenética de la diabetes en la Universidad de Lund en Suecia y no participó en la investigación.
Las personas con diabetes tipo 2 responden menos a la insulina que las personas sanas y, por lo tanto, tienen dificultades para mantener una sangre normal. niveles de azúcar Ciertos genes metabólicos, como los implicados en el transporte de glucosa y la regulación mitocondrial, han demostrado…
El ejercicio es una terapéutica para mantener la sensibilidad de los órganos a la insulina y prevenir la diabetes, afirma la fisióloga molecular Juleen Zierath del Instituto Karolinska, quienes en 2009 demostraron que los diabéticos tienen diferentes patrones de metilación del ADN en el músculo. Esto sugirió que podría haber algunos cambios dinámicos en la metilación después del ejercicio, dijo Zierath, quien se asoció con Romain Barres de la Universidad de Copenhague y otros para investigar más a fondo un posible mecanismo epigenético de prevención de la diabetes inducida por el ejercicio.
Los investigadores tomó muestras de tejido muscular del muslo de 14 personas sanas que no hacían ejercicio regularmente antes y después de andar en una bicicleta estática durante 20 minutos. Centrándose en los genes metabólicos que tienden a expresarse en niveles más bajos en los diabéticos tipo 2, vieron que, dentro de las tres horas de ejercicio, los promotores de estos genes perdían sus marcas de metilo, haciéndolos disponibles para la transcripción. De hecho, estos cambios de metilación se correlacionaron a su vez con la regulación positiva de los genes.
Sabemos que se supone que el epigenoma es bastante estable, dijo Ling. Este trabajo muestra que se trata de un proceso bastante dinámico.
Los genes estudiados tienen una variedad de funciones metabólicas.PGC-1a es un factor de transcripción que aumenta la oxidación del músculo, TFAM regula la transcripción del ADN mitocondrial, y MEF2A regula el transporte de glucosa dentro y fuera de las células. Se ha demostrado previamente que todos estos genes están involucrados con el ejercicio, dijo Charlotte Ling, investigadora de epigenética en la Universidad de Lund, que no participó en el estudio. Y también están relacionados con la diabetes.
Los investigadores confirmaron in vitro que los cambios se debían a la contracción muscular del ejercicio, más que a los neurotransmisores u otros factores circulantes, como las hormonas. Más específicamente, al estimular las células musculares de rata con cafeína para imitar la entrada de calcio inducida por el ejercicio, descubrieron que el flujo de calcio inducía los cambios de metilación.
La evidencia de tales cambios epigenéticos transitorios es emocionante, dijo Ling, pero los cambios no duró mucho: unas pocas horas más después de los aumentos iniciales en la expresión génica, la metilación muscular y los niveles de expresión volvieron a la línea de base. Esto plantea la pregunta de si los efectos eventualmente se estabilizarán con el ejercicio regular, dijo. Si hace mucho ejercicio y realiza estos cambios epigenéticos, no solo cambiará su expresión [a corto plazo], sino que [a] largo plazo, cambiará su genoma. Y tal vez estará más protegido contra la diabetes debido al cambio epigenético.
Los resultados sugieren que es posible controlar de alguna manera el metabolismo de su cuerpo a través de una práctica de estilo de vida, coincidió la fisióloga del ejercicio molecular Perla Kaliman de el Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer de Barcelona, que no participó en la investigación. Esto muestra que hay alguna evidencia molecular que respalda la noción de que el ejercicio es un medicamento, añadió Zierath.
R. Barres et al., «El ejercicio agudo remodela la metilación del promotor en el músculo esquelético humano», Metabolismo celular 15:405-11, 2012.
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