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La gente hace ejercicio por todo tipo de razones, pero un par de razones comunes son para quemar algo de grasa y aumentar los límites de su rendimiento físico. Una investigación recientemente publicada de científicos de la Universidad de Harvard ha implicado un mecanismo en ambos resultados, encontrando que los ratones diseñados para carecer de una determinada enzima mostraron como resultado aumentos significativos en la resistencia al ejercicio y la capacidad de quemar grasa.

A la mayoría de las células de nuestro cuerpo les gusta el azúcar como fuente de energía, pero cuando se seca, descomponen las grasas. El funcionamiento del metabolismo y las causas de que utilice diferentes fuentes de energía en diferentes momentos es de interés real para los científicos que trabajan para desarrollar tratamientos para la obesidad y comprender mejor los efectos fisiológicos del ejercicio.

En busca de respuestas a estas preguntas, el equipo de Harvard se propuso investigar las funciones de una enzima conocida como prolil hidroxilasa 3 o PHD3. A través de investigaciones anteriores, los científicos habían descubierto que esta enzima desempeña un papel en la regulación del metabolismo de las grasas en algunos cánceres. Lo hicieron modificando una enzima llamada ACC2 que impide que los ácidos grasos se conviertan en energía.

Para investigar el papel que PHD3 podría desempeñar más allá del cáncer, el equipo comenzó con células de ratón aisladas cultivadas en un ambiente rico en azúcar y observó cómo PHD3 alteraba la enzima ACC2 para aplicar los frenos al metabolismo de las grasas. La repetición del proceso en un ambiente con bajo contenido de azúcar puso en juego otra enzima llamada AMPK, que anula las modificaciones químicas de ACC2 y, a su vez, permite que los ácidos grasos entren en la célula para ser utilizados como fuente de energía.

Siguieron experimentos en ratones vivos, y los animales pasaron primero por un período de ayuno para recrear el ambiente bajo en azúcar de las pruebas anteriores. Este estilo de vida deficiente en energía resultó en la reducción de las modificaciones químicas de la enzima ACC2 en el corazón y el músculo esquelético, mientras que aumentaron las modificaciones de AMPK.

Para el siguiente paso, el equipo quería saber cómo se desarrollarían las cosas si eliminaran la enzima PHD3 de la ecuación por completo. Los científicos diseñaron ratones que no expresan PHD3 y los sometieron a una variedad de experimentos de ejercicios de resistencia. «La pregunta que hicimos fue si eliminamos PHD3», dice la autora principal del estudio, Marcia Haigis. «¿Eso aumentaría la capacidad de quemar grasa y la producción de energía y tendría un efecto beneficioso en el músculo esquelético, que depende de la energía para la función muscular y la capacidad de ejercicio?»

Los ratones fueron entrenados para correr en una cinta rodante como parte de los experimentos, y aquellos que carecían de la enzima PHD3 pudieron durar un 40% más y correr un 50% más en comparación con el grupo de control. También exhibieron un VO2 máximo más alto, o consumo máximo de oxígeno, un indicador de las tasas de consumo de oxígeno y la resistencia aeróbica. El análisis posterior a estos episodios de ejercicio reveló que los ratones deficientes en PHD3 también presentaban un aumento de las tasas de metabolismo de las grasas y un perfil metabólico diferente.

En otra ronda de experimentos, el equipo diseñó ratones para que carecieran de la enzima PHD3 solo en el músculo esquelético, donde normalmente se expresa más. Esto produjo resultados similares durante el ejercicio, lo que indica que la inhibición de PHD3 en el músculo esquelético podría ser suficiente para mejorar el rendimiento del ejercicio. “Fue emocionante ver este gran y dramático efecto en la capacidad de ejercicio, que podría recapitularse con un golpe de gracia de PHD3 específico para el músculo”, dice Haigis. «El efecto de la pérdida de PHD3 fue muy robusto y reproducible».

Fuente: https://dailytimes.com.pk

Referencia:  Yoon H, Spinelli JB, Zaganjor E, et al.  PHD3 loss promotes exercise capacity and fat oxidation in skeletal muscle. Cell Metabolism 2020;32:215-228.