<\/p>\n

El ejercicio es bien conocido por ayudar a las personas a perder peso y evitar subirlo. Sin embargo, la identificaci\u00f3n de los mecanismos celulares que subyacen a este proceso ha resultado dif\u00edcil debido a la gran cantidad de c\u00e9lulas y tejidos involucrados.<\/p>\n

En un nuevo estudio en ratones que ampl\u00eda la comprensi\u00f3n de los investigadores sobre c\u00f3mo el ejercicio y la dieta afectan al cuerpo, investigadores del MIT y de la Escuela de Medicina de Harvard han mapeado muchas de las c\u00e9lulas, genes y v\u00edas celulares que se modifican con el ejercicio o la dieta rica en grasas. Los hallazgos podr\u00edan ofrecer objetivos potenciales para medicamentos que podr\u00edan ayudar a mejorar o imitar los beneficios del ejercicio, dicen los investigadores.<\/p>\n

\u201cEs extremadamente importante comprender los mecanismos moleculares que impulsan los efectos beneficiosos del ejercicio y los efectos perjudiciales de una dieta alta en grasas, para que podamos comprender c\u00f3mo podemos intervenir y desarrollar medicamentos que imiten el impacto del ejercicio en todo el mundo. m\u00faltiples tejidos\u201d, dice Manolis Kellis, profesor de ciencias de la computaci\u00f3n en el Laboratorio de Ciencias de la Computaci\u00f3n e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT y miembro del Instituto Broad del MIT y Harvard.<\/p>\n

Los investigadores estudiaron ratones con dietas altas en grasas o normales, que eran sedentarios o ten\u00edan la oportunidad de hacer ejercicio cuando quisieran. Usando la secuenciaci\u00f3n de ARN de una sola c\u00e9lula, los investigadores catalogaron las respuestas de 53 tipos de c\u00e9lulas que se encuentran en el m\u00fasculo esquel\u00e9tico y dos tipos de tejido graso.<\/p>\n

“Uno de los puntos generales que encontramos en nuestro estudio, que es abrumadoramente claro, es c\u00f3mo las dietas ricas en grasas impulsan a todas estas c\u00e9lulas y sistemas de una manera, y el ejercicio parece impulsarlos casi a todos en la direcci\u00f3n opuesta”. dice Kellis. \u201cDice que el ejercicio realmente puede tener un efecto importante en todo el cuerpo\u201d.<\/p>\n

Kellis y Laurie Goodyear, profesora de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard e investigadora principal en el Centro de Diabetes Joslin, son las autoras principales del estudio, que aparece hoy en la revista Cell Metabolism. Jiekun Yang, cient\u00edfico investigador en MIT CSAIL; Maria Vamvini, instructora de medicina en el Centro de Diabetes Joslin; y Pasquale Nigro, instructor de medicina en el Joslin Diabetes Center, son los autores principales del art\u00edculo.<\/p>\n

Los riesgos de la obesidad<\/strong><\/p>\n

La obesidad es un problema de salud creciente en todo el mundo. En los Estados Unidos, m\u00e1s del 40 por ciento de la poblaci\u00f3n se considera obesa y casi el 75 por ciento tiene sobrepeso. El sobrepeso es un factor de riesgo para muchas enfermedades, incluidas las enfermedades card\u00edacas, el c\u00e1ncer, la enfermedad de Alzheimer e incluso enfermedades infecciosas como el Covid-19.<\/p>\n

\u201cLa obesidad, junto con el envejecimiento, es un factor global que contribuye a todos los aspectos de la salud humana\u201d, dice Kellis.<\/p>\n

Hace varios a\u00f1os, su laboratorio realiz\u00f3 un estudio sobre la regi\u00f3n del gen FTO, que se ha relacionado fuertemente con el riesgo de obesidad. En ese estudio de 2015, el equipo de investigaci\u00f3n descubri\u00f3 que los genes en esta regi\u00f3n controlan una v\u00eda que hace que las c\u00e9lulas grasas inmaduras llamadas adipocitos progenitores se conviertan en c\u00e9lulas que queman grasa o c\u00e9lulas que almacenan grasa.<\/p>\n

Ese hallazgo, que demostr\u00f3 un claro componente gen\u00e9tico de la obesidad, motiv\u00f3 a Kellis a comenzar a analizar c\u00f3mo el ejercicio, una intervenci\u00f3n conductual bien conocida que puede prevenir la obesidad, podr\u00eda actuar sobre los adipocitos progenitores a nivel celular.<\/p>\n

Para explorar esa pregunta, Kellis y sus colegas decidieron realizar la secuenciaci\u00f3n del ARN de una sola c\u00e9lula de tres tipos de tejido: m\u00fasculo esquel\u00e9tico, tejido adiposo blanco visceral (que se encuentra alrededor de los \u00f3rganos internos, donde almacena grasa) y tejido adiposo blanco subcut\u00e1neo (que se encuentra debajo de la piel y principalmente quema grasa).<\/p>\n

Estos tejidos proced\u00edan de ratones de cuatro grupos experimentales diferentes. Durante tres semanas, dos grupos de ratones recibieron una dieta normal o una dieta alta en grasas. Durante las siguientes tres semanas, cada uno de esos dos grupos se dividi\u00f3 en un grupo sedentario y un grupo de ejercicio, que ten\u00eda acceso continuo a una caminadora.<\/p>\n

Al analizar los tejidos de esos ratones, los investigadores pudieron catalogar de manera integral los genes que se activaron o suprimieron mediante el ejercicio en 53 tipos de c\u00e9lulas diferentes.<\/p>\n

Los investigadores encontraron que en los tres tipos de tejido, las c\u00e9lulas madre mesenquimales (MSC) parec\u00edan controlar muchos de los efectos inducidos por la dieta y el ejercicio que observaron. Las MSC son c\u00e9lulas madre que pueden diferenciarse en otros tipos de c\u00e9lulas, incluidas las c\u00e9lulas grasas y los fibroblastos. En el tejido adiposo, los investigadores encontraron que una dieta alta en grasas modulaba la capacidad de las MSC para diferenciarse en c\u00e9lulas que almacenan grasa, mientras que el ejercicio revert\u00eda este efecto.<\/p>\n

Adem\u00e1s de promover el almacenamiento de grasa, los investigadores descubrieron que una dieta rica en grasas tambi\u00e9n estimulaba a las MSC a secretar factores que remodelan la matriz extracelular (MEC), una red de prote\u00ednas y otras mol\u00e9culas que rodean y dan soporte a las c\u00e9lulas y tejidos del cuerpo. Esta remodelaci\u00f3n de ECM ayuda a proporcionar estructura para las c\u00e9lulas de almacenamiento de grasa agrandadas y tambi\u00e9n crea un entorno m\u00e1s inflamatorio.<\/p>\n

\u201cA medida que los adipocitos se sobrecargan con l\u00edpidos, hay una cantidad extrema de estr\u00e9s y eso provoca una inflamaci\u00f3n de bajo grado, que es sist\u00e9mica y se conserva durante mucho tiempo\u201d, dice Kellis. \u201cEse es uno de los factores que contribuye a muchos de los efectos adversos de la obesidad\u201d.<\/p>\n

efectos circadianos<\/strong><\/p>\n

Los investigadores tambi\u00e9n encontraron que las dietas ricas en grasas y el ejercicio ten\u00edan efectos opuestos en las v\u00edas celulares que controlan los ritmos circadianos, los ciclos de 24 horas que gobiernan muchas funciones, desde el sue\u00f1o hasta la temperatura corporal, la liberaci\u00f3n de hormonas y la digesti\u00f3n. El estudio revel\u00f3 que el ejercicio aumenta la expresi\u00f3n de genes que regulan estos ritmos, mientras que una dieta rica en grasas los suprime.<\/p>\n

\u201cSe han realizado muchos estudios que muestran que cuando comes durante el d\u00eda es extremadamente importante en la forma en que absorbes las calor\u00edas\u201d, dice Kellis. “La conexi\u00f3n con el ritmo circadiano es muy importante y muestra c\u00f3mo la obesidad y el ejercicio, de hecho, est\u00e1n afectando directamente ese ritmo circadiano en los \u00f3rganos perif\u00e9ricos, lo que podr\u00eda actuar sist\u00e9micamente en los relojes distales y regular las funciones de las c\u00e9lulas madre y la inmunidad”.<\/p>\n

Luego, los investigadores compararon sus resultados con una base de datos de genes humanos que se han relacionado con rasgos metab\u00f3licos. Descubrieron que dos de los genes del ritmo circadiano que identificaron en este estudio, conocidos como DBP y CDKN1A, tienen variantes gen\u00e9ticas que se han asociado con un mayor riesgo de obesidad en humanos.<\/p>\n

\u201cEstos resultados nos ayudan a ver los valores de traslaci\u00f3n de estos objetivos y c\u00f3mo podr\u00edamos enfocarnos potencialmente en procesos biol\u00f3gicos espec\u00edficos en tipos de c\u00e9lulas espec\u00edficos\u201d, dice Yang.<\/p>\n

Los investigadores ahora est\u00e1n analizando muestras de intestino delgado, h\u00edgado y tejido cerebral de los ratones en este estudio, para explorar los efectos del ejercicio y las dietas altas en grasas en esos tejidos. Tambi\u00e9n est\u00e1n realizando trabajos con voluntarios humanos para tomar muestras de sangre y biopsias y estudiar las similitudes y diferencias entre la fisiolog\u00eda humana y la de los ratones. Esperan que sus hallazgos ayuden a guiar a los desarrolladores de f\u00e1rmacos en el dise\u00f1o de medicamentos que puedan imitar algunos de los efectos beneficiosos del ejercicio.<\/p>\n

\u201cEl mensaje para todos deber\u00eda ser comer una dieta saludable y hacer ejercicio si es posible\u201d, dice Kellis. \u201cPara quienes esto no es posible, por el bajo acceso a alimentos saludables, o por discapacidades u otros factores que les impiden hacer ejercicio, o simplemente por falta de tiempo para llevar una alimentaci\u00f3n sana o un estilo de vida saludable, lo que dice este estudio es que ahora tenemos un mejor manejo de las v\u00edas, los genes espec\u00edficos y los procesos moleculares y celulares espec\u00edficos que deber\u00edamos estar manipulando terap\u00e9uticamente\u201d.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y el Centro de Investigaci\u00f3n Novo Nordisk en Seattle.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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