Los beneficios del ejercicio para las enfermedades
Las mitocondrias sirven como la principal fuente de producción de energía en nuestras células, y generalmente se sabe que el ejercicio de resistencia mejora la función de las mitocondrias. Sin embargo, los beneficios del ejercicio en pacientes con enfermedades mitocondriales primarias, que son heterogéneas y causadas por una variedad de mutaciones genéticas, se desconocían en gran medida.
En un nuevo estudio, los investigadores del Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) demostraron que los beneficios del ejercicio de resistencia pueden variar según el tipo de mutación involucrada en la enfermedad mitocondrial, y aunque los beneficios del ejercicio superan los riesgos, el estado genético mitocondrial de los pacientes debe tenerse en cuenta al recomendar el ejercicio como terapia. Los hallazgos fueron publicados en línea hoy por Proceedings of the National Academy of Sciences .
Las enfermedades mitocondriales primarias representan los trastornos metabólicos hereditarios más prevalentes y afectan aproximadamente a 1 de cada 4200 personas. Estos trastornos pueden ser causados por cientos de mutaciones diferentes en el ADN nuclear (ADN dentro de nuestras células) o el ADN mitocondrial (ADNmt o el ADN dentro de las mitocondrias dentro de nuestras células). Los tratamientos universales para estos pacientes son limitados. Sin embargo, se ha demostrado que el ejercicio de resistencia mejora la función mitocondrial en personas sanas y reduce el riesgo de desarrollar trastornos metabólicos secundarios como diabetes o trastornos neurodegenerativos.
No hay lĂmite a los beneficios del ejercicio cuando se trata del riesgo de enfermedades cardiovasculares, segĂșn un estudio.
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Sin embargo, estas recomendaciones se basaron en personas sanas sin enfermedad mitocondrial primaria. Por lo tanto, los investigadores querían determinar la efectividad para estos pacientes y si realmente se benefician del ejercicio de resistencia.
"No hubo consenso entre los médicos que ven a pacientes con enfermedades mitocondriales sobre si el ejercicio de resistencia realmente ofrece beneficios", dijo Patrick Schaefer, PhD, becario postdoctoral en el Centro de Medicina Mitocondrial y Epigenómica de CHOP y primer autor del estudio. "El ejercicio ayuda a crear más mitocondrias, pero si esas mitocondrias aún tienen las mutaciones asociadas con la enfermedad mitocondrial primaria, existe la posibilidad de que el ejercicio pueda poner en riesgo a algunos pacientes".
Debido a la heterogeneidad de la enfermedad mitocondrial primaria entre los pacientes, los investigadores utilizaron modelos animales para estudiar cinco mutaciones responsables de la enfermedad. El objetivo del estudio fue determinar la relación entre las mutaciones mitocondriales, la respuesta al ejercicio de resistencia y las vías moleculares subyacentes en estos modelos con distintas mutaciones mitocondriales.
El estudio encontró que el ejercicio de resistencia tuvo diferentes impactos en los modelos según la mutación involucrada. El ejercicio mejoró la respuesta en el modelo con la mutación del mtDNA ND6 en el complejo I. El modelo con una mutación de CO1 que afectaba al complejo IV mostró significativamente menos efectos positivos relacionados con el ejercicio, y el modelo con una mutación del complejo 1 de ND5 no respondió al ejercicio en absoluto. En el modelo que tenía deficiencia de ADN nuclear Ant1, el ejercicio de resistencia en realidad empeoró la miocardiopatía.
Además, los investigadores pudieron correlacionar el perfil de expresión génica del músculo esquelético y el corazón en el modelo con la respuesta al ejercicio e identificaron la fosforilación oxidativa, el metabolismo de los aminoácidos y la regulación del ciclo celular como vías clave en la respuesta al ejercicio, lo que sugiere cómo se podría adaptar el modelo. para estudiar las respuestas al ejercicio en humanos con enfermedad mitocondrial primaria.
A pesar de las respuestas mixtas de los modelos utilizados en este estudio, los autores señalan que los beneficios del ejercicio superan los riesgos en la mayoría de los casos. Sin embargo, se debe tener en cuenta el estado físico y mitocondrial del paciente a la hora de recomendar ejercicios terapéuticos. Además, el estudio podría ayudar a los investigadores a identificar biomarcadores y vías para ayudar a predecir la respuesta mitocondrial al ejercicio tanto en pacientes mitocondriales como en la población sana que alberga diferentes haplogrupos mitocondriales.
"Este trabajo es de fundamental importancia para demostrar que las personas con diferentes bioenergéticas mitocondriales responderán de manera diferente al ejercicio de resistencia", dijo el autor principal del estudio, Douglas C. Wallace, PhD, director del Centro de Medicina Mitocondrial y Epigenómica de CHOP y el Michael and Charles Cátedra Barnett en medicina mitocondrial pediátrica y enfermedades metabólicas. "Esto es de gran relevancia para personas que van desde atletas hasta pacientes con enfermedades mitocondriales y todos los demás".
