Correr para no envejecer


Todos hemos oído en múltiples ocasiones lo beneficioso que resulta para la salud la práctica de ejercicio físico moderado y continuo. Numerosas voces autorizadas se afanan en convencernos de que deberíamos ser más activos físicamente y que una gran cantidad de nuestros problemas de salud se derivan de una vida sedentaria y un exceso de ingesta energética en la dieta. La sabiduría popular resume estos consejos con un contundente “menos plato y más zapato” o derivados de mayor o menor acierto poético.

Efectivamente existen numerosos estudios epidemiológicos que corroboran las bondades del ejercicio físico moderado y continuo como forma de reducir el riesgo de sufrir enfermedades crónicas, e incluso como medida capaz de aumentar nuestra esperanza de vida (concepto que espero sea ya familiar para los lectores habituales de este blog). Por desgracia, estos estudios epidemiológicos sólo nos hablan de la correlación existente entre ejercicio físico y salud, pero no nos pueden lógicamente aportar un conocimiento más detallado de los mecanismos moleculares subyacentes en esta relación beneficiosa.

Uno de los efectos conocidos del ejercicio físico moderado y continuo es la inducción de biogénesis mitocondrial, y este efecto ha sido asociado con la mejor salud, el menor riesgo de sufrir enfermedades y la mejora de la calidad de vida que produce el ejercicio. Pero, ¿de qué estamos hablando cuando decimos que se induce la biogénesis mitocondrial?

Comencemos repasando las oxidadas clases de biología celular (si las hubiere) diciendo que la mitocondria es un orgánulo celular especializado en la producción de energía. Son las factorías de la célula en donde el alimento es transformado, mediante el proceso de respiración, en una molécula, el ATP, que almacena energía de una forma utilizable por la maquinaria celular. La mitocondria es un ente diferenciado del resto de la célula, presente en el citoplasma y aislado (o comunicado, según se quiera ver) del resto de la maquinaria celular por una doble capa lipídica y que posee incluso su propio ADN en forma de varias cadenas circulares. Todas estas características la asemejan a una bacteria y de hecho se especula desde hace tiempo con la posibilidad de que la célula eucariota surgiera en la evolución por un proceso de endosimbiosis. Según esta teoría, una bacteria, capaz de obtener energía mediante la oxidación de moléculas orgánicas empleando el oxígeno molecular, quedó de alguna manera englobada dentro de una célula, quizás tras ser fagocitada de manera incompleta (sin ser digerida). El resultado de este “accidente” pudo beneficiar a ambas partes, con la bacteria englobada dentro de un rico ambiente que ofrecía protección y barra libre de nutrientes a cambio de monedas moleculares repletas de energía, el ATP, para la célula hospedadora. Vistas hoy en día, las mitocondrias sin duda se asemejan a las bacterias que conocemos en tamaño, estructura y componentes. A lo largo de la evolución, las mitocondrias han “optado” por transferir gran parte de los genes codificados en su molécula de ADN al centro de mando celular, el núcleo, englobando su información genética con la del resto del genoma celular, pero mantienen como decíamos sus propias moléculas de ADN de forma circular y que emplea su propio código genético, ambas, características bacterianas.

El mal funcionamiento de las mitocondrias da lugar a las denominadas enfermedades mitocondriales (más de 150), tales como la enfermedad de Luft o la neuropatía óptica hereditaria de Leber. Durante el envejecimiento, el número y la actividad de las mitocrondrias disminuye, y varios científicos especulan con la hipótesis de que esta disminución mitocondrial está en la base de muchas de las disfunciones propias del envejecimiento como el cáncer, la obesidad, la osteoporosis, la demencia senil, etc. Además de tener menos mitocondrias, el ADN de este orgánulo, al igual que el del núcleo celular, acumula mutaciones, lo que muchos relacionan de nuevo con el envejecimiento. Existen modelos experimentales de ratón en los que se han modificado procesos clave para el mantenimiento e integridad de las mitocondrias y que resultan en fenotipos de envejecimiento prematuro. Uno de ellos, por ejemplo, consiguió alterar la enzima ADN polimerasa gamma (POLG), la encargada de realizar la copia del ADN mitocondrial, de manera que su capacidad correctora de pruebas (todas las polimerasas son “humanas” y cometen errores que han de ser subsanados) era deficiente. Como resultado, el ADN mitocondrial de estos ratones acumula mayor número de mutaciones, más rápidamente. A los seis meses de vida, estos animales presentan alopecia, canas, pérdida de peso, movilidad reducida, etc, signos inequívocos de envejecimiento prematuro.

Mark Tarnopolsky

Recientemente, investigadores de la Universidad McMaster en Ontario, Canadá, dirigidos por Mark A. Tarnopolsky, decidieron poner a prueba los beneficios del ejercicio físico moderado frente al envejecimiento utilizando para ello estos ratones mutadores del ADN mitocondrial, deficientes en POLG. Cuando los animales cumplieron los tres meses de edad, fueron llevados al gimnasio del animalario del centro de investigación provistos de su correspondiente equipación deportiva y, tras un adecuado breve periodo de calentamiento, se les puso a correr. En concreto, los POLG deportistas corrieron 15 metros por minuto, durante 45 minutos, 3 veces por semana (si los cálculos no me fallan, unos 2 km semanales), y hasta que cumplieron los ocho meses de edad, una edad a la que los síntomas de envejecimiento prematuro ya eran más que evidentes en sus hermanos POLG sedentarios.

Cuando se compararon los animales tras estos 5 meses de ejercicio físico, los POLG deportistas resultaban indistinguibles de animales sin defecto genético, mientras que los POLG sedentarios mostraban todos los problemas esperables por su alteración genética. Se sometió a estos animales a test de ejercicio exhaustivo progresivo y, de nuevo, los POLG deportistas se comportaron como ratones sin defecto mitocondrial. Pero, el defecto genético está ahí, no se ha evaporado. Estamos hablando de unos animales cuyo genoma ha sido manipulado con precisión quirúrgica para que porten ese defecto genético preciso. ¿Cómo consigue el ejercicio físico moderado que este defecto genético no resulte en el envejecimiento prematuro esperado?

Deportista a la izquierda, sedentario a la derecha

Es en este momento cuando retornamos a la pregunta planteada al principio de esta entrada, cuando nos planteamos qué es la biogénesis mitocondrial. Pues bien, cuando los investigadores examinaron los tejidos de estos animales POLG deportistas encontraron que eran, de nuevo, indistinguibles de los procedentes de ratones sin defecto genético. Pero lo más importante es que sus células contenían un elevado número de mitocondrias que mantenían una morfología normal, mostraban un ADN mitocondrial menos mutado y su función era la adecuada. Una de las consecuencias últimas que determinan el estado patológico de los ratones con defectos mitocondriales es la inducción sistémica (generalizada en todos los tejidos del organismo) del proceso de apoptosis, o suicidio celular. Los ratones POLG deportistas tenían unos niveles de apoptosis normales, comparados con sus hermanos POLG sedentarios, lo que podría explicar la ausencia de patologías en los que se habían ejercitado. Se sabe que la mitocondria juega un papel crucial en la regulación del proceso de apoptosis y quizás por ello mantener unas mitocondrias sanas resulte tan protector.

Cinta deportiva para ratones

Por tanto, los investigadores de este estudio demostraron que el ejercicio físico había inducido una respuesta adaptativa que consistió en la generación de más mitocondrias que consiguieron compensar el declive progresivo habitual durante el envejecimiento y que, en el caso de los ratones POLG, es crítico debido a su defecto genético. Se desconoce en la actualidad cuáles son las rutas moleculares inducidas por el ejercicio físico que promueven este efecto beneficioso, pero son enormes los intereses que existen por desarrollar intervenciones nutricionales o farmacológicas basadas en compuestos que logren activar estas rutas y con ello podamos obtener el beneficio del ejercicio moderado sin mover un solo músculo, aspiración general en la especie humana, en contraste con lo que sucede en los ratones.

Para someter a ejercicio físico a los ratones en laboratorio, se emplean unas cintas de correr similares a las de los gimnasios que poseen en su extremo inicial una placa que lanza una pequeña descarga eléctrica cada vez que el animal se queda quieto y como consecuencia es arrastrado al inicio de la cinta. De ese modo, los ratones se emplean menos en la actividad física y corren únicamente por obligación. Otra alternativa es la clásica rueda de correr, como la que se usa con los hamsters. De ese modo, los ratones corren felices sin importarles el tiempo que pasan ejercitándose. Todo lo contrario a los humanos, que aún teniendo pruebas científicas del beneficio del ejercicio físico no nos movemos del sofá si no es porque se haya acabado la cerveza.

Para ver un vídeo de cómo se comportan los ratones POLG deportistas frente a sus hermanos sedentarios, pinchar aquí.

Para oir mi intervención en esRadio comentando este artículo y otro relacionado con la progeria (ver esta entrada) pueden acceder al audio aquí (a partir del minuto 12).

El artículo original:

Safdar, A., Bourgeois, J., Ogborn, D., Little, J., Hettinga, B., Akhtar, M., Thompson, J., Melov, S., Mocellin, N., Kujoth, G., Prolla, T., & Tarnopolsky, M. (2011). Endurance exercise rescues progeroid aging and induces systemic mitochondrial rejuvenation in mtDNA mutator mice Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1019581108

7 thoughts on “Correr para no envejecer

  1. Al ratón “sedentario” ni se le ve en la cinta y los demás, seguro que no van dopados?
    Porque corren que se las pelan… Habrá que mentalizarse y hacer más ejercicio.

  2. Tal vez habría que incorporar lo de la “pequeña descarga” a las cintas de correr para humanos, lo que sea con tal de incrementar la biogénesis mitocondrial!
    Muy interesante. Un saludo!

  3. Quita, quita. Mucho mejor lo de las cintas esas que se ponen alrededor de los michelines y que dan pequeñas descargas mientras te tomas una cerveza tirado en el sofá y ves una peli, que terminas con la tableta de chocolate que pareces un ex-presidente =:-D
    Manuel

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