Hay quizás una tendencia a pensar que los beneficios del ejercicio físico se limitan a la quema de unas cuantas calorías, al control del peso o a la definición de una bonita silueta. Creo que no somos pocos los que hemos oído alguna vez expresiones como: ¿y tú para que corres? Si ya estás suficientemente delgado...

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© Desconocido
Sin embargo, la influencia (y los beneficios) del ejercicio va mucho más allá. Dejando ya a un lado los aspectos psicológicos, de bienestar y hasta diría que 'espirituales', voy intentar acercaros algunos de los últimos descubrimientos que no hacen más que confirmar la importancia de 'moverse'.

Si hasta hace unos años, los que estudiamos alguna titulación relacionada con la rama biosanitaria, se nos ocurriera decir en un examen que el músculo era un órgano endocrino nos llevaríamos un bonito suspenso para casa. Como mucho, se sospechaba de la existencia de algún factor que ligara los procesos de contracción muscular con los cambios humorales (entiéndase aquí humor en su acepción latina) observados en el organismo.

Aunque desde hace ya unos 20 años, diversos estudios venían a demostrar que el ejercicio provocaba cambios significativos en el sistema inmune fueron los trabajos del grupo de Pedersen los que dieron la clave y, de alguna manera, vinieron a 'revolucionar el panorama'. Estos investigadores lo que hicieron fue identificar al músculo en movimiento (pero no en reposo) como productor de una sustancia ya conocida: la IL-6, una citoquina (o citocina según otras traducciones).

-¡Espera un momento! ¿Que es eso de las citoquinas?

Pues sin entrar en muchas profundidades, son proteínas de bajo peso molecular (15.000 -30.000 Da) implicados en procesos de comunicación intercelular. Serían como moléculas señal que emite una célula cuya unión a un receptor específico en otra provoca una serie de cambios en su función celular. La lista de funciones en la que se ven implicadas es extensísima, desde respuestas inflamatorias hasta diferenciación y proliferación celular.

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Con ustedes IL-6
Por supuesto, no sólo el músculo produce citoquinas, antes se habían identificado como productores a distintos tipos celulares, sobre todo del sistema inmune, como linfocitos, monocitos... Pero también el tejido adiposo produce sus citoquinas (adipoquinas).

No obstante, el hecho de que el músculo esquelético sea el órgano más grande de nuestro cuerpo, que su secreción esté relacionada con su actividad (con la implicación de control voluntario que conlleva) y que a su vez pueda ejercer gran influencia en el metabolismo de tejidos y órganos, abre la puerta a 'un nuevo mundo de posibilidades' tanto en lo relativo a la compresión de nuestra fisiología como a posibles aplicaciones terapeúticas.

El concepto Mioquina

A raíz de estos descubrimientos, Pedersen y Febbraio en 2003 propusieron el nombre de 'mioquinas' (myokines en inglés, en el original) para denominar a "aquellas citoquinas u otros péptidos que son producidos, expresados o liberados por las fibras musculares esqueléticas y que ejercen efectos autocrinos, paracrinos o endocrinos" (es decir ejercen su acción en la misma célula, en células vecinas o se liberan al torrente sanguíneo).

Aunque resulta muy complicado hacer un resumen más o menos completo sin llenar muchas páginas (teniendo en cuenta además que son conceptos muy nuevos en los que se está trabajando actualmente) intentaré hacer a continuación una pequeña síntesis de las mioquinas más importantes conocidas hasta la fecha y su función.

Interleucina-8 (IL-8):

Como ya se ha mencionado fue la primera en ser identificada como mioquina. Su concentración en el plasma tras ejercicio alcanza valores muy altos (hasta 100 veces o más su concentración normal) para luego declinar rápidamente a los niveles pre-ejercicio. Como se conocía clásicamente que IL-6 era una citoquina proinflamatoria (se sabía por ejemplo que era secretada por los macrófagos y células T para estimular la respuesta inmune tras una infección o trauma) enseguida se la asoció al daño muscular post-ejercicio. Sin embargo, luego esto no resultó del todo cierto y en el caso del músculo esquelético se vio que, por el contrario IL-6 poseía también propiedades antiinflamatorias.

El incremento de IL-6 en plasma tras el ejercicio estimula la producción de otras 2 citoquinas de conocidos efectos antiinflamatorios como la IL-1ra y la IL-10.

Hoy se sabe que la IL-6 actúa tanto a nivel local en el propio músculo (activa la AMPK aumentando la toma de glucosa y la oxidación de las grasas) como periféricamente en otros órganos, se cree que aumenta la liberación de glucosa por el hígado durante el ejercicio y la lipólisis en el tejido adiposo9.

Se ha postulado también que puede servir como señal de agotamiento del glucógeno muscular3.5.
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Ellos dos no producían mioquinas, por eso querían ver al mago.
Interleucina-8 (IL-8):

Con esta mioquina sucedía una cosa muy curiosa y es que su concentración en plasma aumentaba de forma considerable en respuesta a ejercicios que implicaban contracciones excéntricas (como la carrera a pie) y no lo hacía con aquellos basados en contracciones concéntricas como la bicicleta o el remo7. Sin embargo se ha visto que esta proteína si se expresa en las células musculares en respuesta a estos últimos ejercicios aunque no llegue a la circulación. Por ello se postula una actuación a nivel local. En el caso del ejercicio con componente excéntrico se ha propuesto que su liberación a la sangre se deba a una respuesta inflamatoria.

No se conoce todavía bien el papel fisiológico del IL-8 pero se cree que puede jugar un papel como inductor de angiogénesis (formación de nuevos vasos sanguíneos)

Interleucina-15 (IL-15)

La IL-15 ha sido identificada como un factor anabólico en el crecimiento muscular. Se la cree también relacionada con el metabolismo lipídico y se ha sugerido que puede acumularse en el músculo en respuesta al entrenamiento regular.
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Aunque el recurso del traje siempre es más rápido
BDNF (brain-derived neurotrophic factor)

Los factores neurotróficos son proteínas segregadas que modulan el crecimiento, la diferenciación, la reparación y la supervivencia de las neuronas; algunos tienen otras funciones, como cierto papel en la neurotransmisión y en la reorganización sináptica que tiene lugar en el aprendizaje y en la memoria10 BDNF juega un papel clave en ambos procesos.

Desde hace un tiempo se sabe que el ejercicio físico eleva los niveles sanguíneos de BDNF por lo que se quiso averiguar si era el músculo el responsable de su producción. Efectivamente las células musculares expresan esta proteína PERO se ha visto que el BDNF producido en el músculo no pasa a la circulación. Aquí su actuación estaría a nivel local relacionada con un incremento en la oxidación de grasas.

Irisina

La recién llegada a la familia. Apenas hace un par de semanas se publicaba en Nature un artículo1 que causó bastante repercusión en medios generalistas, la hormona quemagrasas la llegaron a llamar. La Irisina es una mioquina liberada por los músculos de una manera un tanto indirecta (no voy entrar en detalles) que actúa en el tejido adiposo, promoviendo una especie de transformación de la grasa blanca en grasa parda (en Demonfit ya se publicó un artículo muy interesante sobre grasa parda y termogénesis ¿No os habéis parado a pensar que en general los deportistas termorregulamos mejor que la gente que no lo es (siempre hay excepciones claro)? Pues aquí puede estar la explicación.

Esto que a lo mejor parece una tontería es muy importante y a poco que penséis sobre ello os daréis cuenta. Además con esto se abre una vía de posibles aplicaciones terapéuticas para el control de enfermedades como la obesidad o la diabetes.

Un aspecto interesante de la irisina es que los efectos del ejercicio en su producción parecen ser de largo plazo. Se necesita continuidad y que el ejercicio sea prolongado, no vale con ir un día al gimnasio a hacer pesas. En el caso de los humanos se encontró que eran necesarias 10 semanas de ejercicio de resistencia consecutivas para que los niveles de irisina en sangre se doblaran.

-Y de todo esto los ciudadanos de a pie ¿con qué nos quedamos?

Pues yo destacaría sobre todo una serie de ideas:

- El ejercicio físico es mucho más que quemar calorías. La típica imagen de la balanza entrada - gasto está muy bien como simplificación pero si lo que deseas es perder unos kilos de más el ejercicio suma más que dejar de ingerir esas calorías.

- El ejercicio físico tiene propiedades antiinflamatorias y ejerce efectos positivos sobre enfermedades como la diabetes tipo 2, arterioesclerosis, insulinorresistencias, neurodegeneración, crecimiento de algunos tipos de tumores (esto todo seguramente ya lo habríais leído o escuchado pero ahora sabéis ya algunos de los porqués).

- Para que se produzcan muchos de estos efectos es necesaria una continuidad en el tiempo ¡La constancia es la clave!

- Por supuesto recordad que todo esto es una simplificación, me quedaron muchos aspectos por tratar y otros todavía son objeto de discusión entre los investigadores. En próximas entregas espero contaros más.

Por último y como una imagen vale más que mil palabras

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Imagen de resonancia magnética del cuádriceps de un sujeto sedentario de 70 años vs. Triatleta de 74. En blanco tejido graso, en gris tejido muscular.
Referencias:
  1. Boström P. et Al. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis Nature 481 (2012), 463 - 468
  2. Hojman P. et Al. Exercise-induced muscle-derived cytokines inhibit mammary cancer cell growth AJP - Endo vol. 301 no. 3 (2011) E504-E510
  3. Pedersen B K. et Al. Role of myokines in exercise and metabolism. J Appl Physiol 103 (2007): 1093 - 1098,.
  4. Pedersen B K. & Febbraio M. Muscle-derived interleukin-6 - A possible link between skeletal muscle, adipose tissue, liver, and brain Brain, Behavior, and Immunity 19 (2005) 371 - 376
  5. Pedersen B K. Muscles and their myokines The Journal of Experimental Biology 214 (2011), 337-346
  6. Pedersen B K. The diseasome of physical inactivity - and the role of myokines in muscle - fat cross talk J Physiol 587.23 (2009) pp 5559 - 5568
  7. Pedersen B. K & Febbraio M. A. Muscle as an Endocrine Organ: Focus on Muscle-Derived Interleukin-6 Physiol Rev vol. 88 no. 4 (2008) 1379-1406
  8. Petersen A. M. W. & Pedersen B. K. The anti-inflammatory effect of exercise. J Appl Physiol 98 (2005):1154-1162,
  9. Wolsk E. et Al. IL-6 selectively stimulates fat metabolism in human skeletal muscle AJP - Endo November vol. 299 no. 5 (2010) E832-E840
  10. Fauci A. S et Al. Harrison Principios de Medicina Interna. Mc-Graw Hill Interamericana Editores; 17ª ed. (2009)
  11. Wroblewski A. P. Chronic Exercise Preserves Lean Muscle Mass in Masters Athletes (2011) physsportsmed.org/doi/10.3810/psm.2011.09.1933