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Está bien establecido que el ejercicio mejora la salud, e investigaciones recientes han demostrado que el ejercicio beneficia al cuerpo de diferentes maneras, según la hora del día. Sin embargo, los científicos aún no saben por qué el momento del ejercicio produce estos efectos diferentes. Para obtener una mejor comprensión, un equipo internacional de científicos llevó a cabo recientemente el estudio más completo hasta la fecha sobre el ejercicio realizado en diferentes momentos del día.

Su investigación muestra cómo el cuerpo produce diferentes moléculas de señalización que promueven la salud de una manera específica para los órganos después del ejercicio, según la hora del día. Estas señales tienen un amplio impacto en la salud, influyendo en el sueño, la memoria, el rendimiento del ejercicio y la homeostasis metabólica. Sus hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Cell Metabolism. «Una mejor comprensión de cómo el ejercicio afecta el cuerpo en diferentes momentos del día podría ayudarnos a maximizar los beneficios del ejercicio para las personas con riesgo de enfermedades, como la obesidad y la diabetes tipo 2», dice la profesora Juleen R. Zierath del Karolinska Institutet y el Centro de la Fundación Novo Nordisk para la Investigación Metabólica Básica (CBMR) en la Universidad de Copenhague.

Usar el ejercicio para arreglar un reloj biológico defectuoso

Casi todas las células regulan sus procesos biológicos durante 24 horas, también llamado ritmo circadiano. Esto significa que la sensibilidad de los diferentes tejidos a los efectos del ejercicio cambia según la hora del día. Investigaciones anteriores han confirmado que la sincronización del ejercicio de acuerdo con nuestro ritmo circadiano puede optimizar los efectos del ejercicio que promueven la salud.

El equipo de científicos internacionales quería una comprensión más detallada de este efecto, por lo que llevó a cabo una serie de experimentos en ratones que hacían ejercicio temprano en la mañana o al final de la tarde. Las muestras de sangre y diferentes tejidos, incluidos el cerebro, el corazón, los músculos, el hígado y la grasa, se recolectaron y analizaron mediante espectrometría de masas. Esto permitió a los científicos detectar cientos de diferentes metabolitos y moléculas de señalización hormonal en cada tejido, y monitorear cómo cambiaban al hacer ejercicio en diferentes momentos del día.

El resultado es un “Atlas del metabolismo del ejercicio”: un mapa completo de las moléculas de señalización inducidas por el ejercicio presentes en diferentes tejidos después del ejercicio en diferentes momentos del día. «Dado que este es el primer estudio integral que resume el metabolismo dependiente del tiempo y el ejercicio en múltiples tejidos, es de gran valor para generar y refinar modelos sistémicos para el metabolismo y la diafonía de órganos», agrega Dominik Lutter, director de investigación de descubrimiento computacional de Helmholtz Diabetes. Centro en Helmholtz Munich.

Los nuevos conocimientos incluyen una comprensión más profunda de cómo los tejidos se comunican entre sí y cómo el ejercicio puede ayudar a «realinear» los ritmos circadianos defectuosos en tejidos específicos: los relojes circadianos defectuosos se han relacionado con un mayor riesgo de obesidad y diabetes tipo 2. Finalmente, el estudio identificó nuevas moléculas de señalización inducidas por el ejercicio en múltiples tejidos, que necesitan más investigación para comprender cómo pueden influir en la salud de forma individual o colectiva. «No solo mostramos cómo los diferentes tejidos responden al ejercicio en diferentes momentos del día, sino que también proponemos cómo estas respuestas están conectadas para inducir una adaptación orquestada que controla la homeostasis de la energía sistémica», dice el profesor asociado Jonas Thue Treebak de CBMR en el Universidad de Copenhague, y primer coautor de la publicación.

Un recurso para futuras investigaciones sobre el ejercicio

El estudio tiene varias limitaciones. Los experimentos se llevaron a cabo en ratones. Si bien los ratones comparten muchas características genéticas, fisiológicas y de comportamiento comunes con los humanos, también tienen diferencias importantes. Por ejemplo, los ratones son nocturnos y el tipo de ejercicio también se limitó a correr en cinta rodante, lo que puede producir resultados diferentes en comparación con el ejercicio de alta intensidad. Finalmente, el impacto del sexo, la edad y la enfermedad no fueron considerados en el análisis.

«A pesar de las limitaciones, es un estudio importante que ayuda a dirigir más investigaciones que pueden ayudarnos a comprender mejor cómo el ejercicio, si se programa correctamente, puede ayudar a mejorar la salud», dice el profesor asistente Shogo Sato del Departamento de Biología y el Centro de Biología Clocks Research en Texas A&M University y acompañante del primer coautor

El coautor Kenneth Dyar, Jefe de Fisiología Metabólica del Centro de Diabetes Helmholtz en Helmholtz, Munich, destacó la utilidad del atlas como un recurso integral para los biólogos del ejercicio. «Si bien nuestro recurso proporciona nuevas e importantes perspectivas sobre los metabolitos energéticos y las moléculas de señalización conocidas, esto es solo la punta del iceberg. Mostramos algunos ejemplos de cómo se pueden extraer nuestros datos para identificar nuevos tejidos y moléculas de señalización específicas en el tiempo», dice.

Fuente: https://medicalxpress.com

Referencia: Sato S, Dyar KA, Treebak JT, et al. Atlas of exercise metabolism reveals time-dependent signatures of metabolic homeostasis. Cell Metab. 2022 Jan 10:S1550-4131(21)00635-5.