Los mecanismos moleculares de los efectos beneficiosos del ejercicio

Los beneficios para la salud del ejercicio son bien reconocidos y se observan en múltiples sistemas de órganos. Estos efectos beneficiosos mejoran la resiliencia general, la salud y la longevidad. Sin embargo, los mecanismos moleculares que subyacen a los efectos beneficiosos del ejercicio siguen sin comprenderse bien. Desde el descubrimiento en el año 2000 de que la contracción muscular libera IL-6, se ha multiplicado el número de moléculas de señalización asociadas al ejercicio que se han identificado.

Las exerquinas se definen como fracciones de señalización liberadas en respuesta al ejercicio agudo y/o crónico, que ejercen sus efectos a través de vías endócrinas, parácrinas y/o autócrinas. Una multitud de órganos, células y tejidos liberan estos factores, incluido el músculo esquelético (mioquinas), el corazón (cardioquinas), el hígado (hepatoquinas), el tejido adiposo blanco (adipoquinas), tejido adiposo pardo (baptoquinas) y neuronas (neuroquinas).

Las exerquinas tienen funciones potenciales en la mejora de la salud cardiovascular, metabólica, inmunológica y neurológica.

Como tales, las exerquinas tienen potencial para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, diabetes mellitus tipo 2 y obesidad, y posiblemente para facilitar un envejecimiento saludable. Esta revisión resume la importancia y el estado actual de la investigación de exerkine, los desafíos predominantes y las direcciones futuras.

Puntos clave

• Aunque los beneficios del ejercicio para mejorar la salud y tratar enfermedades son bien conocidos, los mecanismos moleculares subyacentes a los beneficios asociados con el ejercicio siguen estando mal definidos y se están investigando activamente.
   
• Las 'exerquinas' abarcan una amplia variedad de fracciones de señalización liberadas en respuesta al ejercicio agudo y/o crónico que ejercen sus efectos a través de vías endócrinas, parácrinas y/o autócrinas.
   
• Las exerquinas pueden presentarse en muchas formas, como hormonas, metabolitos, proteínas y ácidos nucleicos; el interés es cada vez mayor en ir más allá de los cambios singulares de factores específicos para perfilar alteraciones usando plataformas 'ómicas'.
   
• Hay un creciente interés en el papel de las vesículas extracelulares, que son estructuras membranosas liberadas de las células, que sirven como importantes portadores de señales moleculares y conductores de la diafonía interorgánica relacionada con el ejercicio.
   
• Múltiples sistemas de órganos, incluido el sistema cardiometabólico, el sistema nervioso y el sistema inmunitario, producen exerquinas y están influenciados por las exerquinas, lo que probablemente contribuye a la respuesta pleiotrópica y variable al ejercicio.
   
• La investigación emergente sobre las exerquinas sugiere múltiples vías prometedoras para la investigación traslacional y la modulación terapéutica para capturar los beneficios asociados con el ejercicio; un mayor rigor en el diseño experimental facilitará la comparación entre estudios.

Introducción

Evidencia irrefutable respalda la importancia de la actividad física, el ejercicio y la aptitud cardiorrespiratoria en la prevención y el tratamiento de enfermedades crónicas, como las enfermedades cardiovasculares, la obesidad, la diabetes mellitus tipo 2, el deterioro cognitivo y muchos tipos de cáncer, al mismo tiempo que mejora el sistema inmunitario, la salud, la longevidad y la salud. resiliencia 1 (Fig. 1 ).

Órganos y tejidos que pueden servir como fuente de exerquinas y que se ven directamente afectados por el ejercicio. El ejercicio produce profundos beneficios para la salud, incluidas reducciones en la presencia o gravedad de ciertas enfermedades, así como aumentos en la duración de la salud, la longevidad y la resiliencia. DM2, diabetes mellitus tipo 2.

Por el contrario, la inactividad física supone una importante amenaza para la salud pública, ya que se asocia con un aumento de la mortalidad 2 y una notable carga económica. Además, la pandemia de COVID-19 refuerza claramente la relevancia de la actividad física para la salud, debido a los efectos de las reducciones de actividad física relacionadas con COVID-19 y aumentos en el comportamiento sedentario, especialmente debido a la cuarentena relacionada con COVID-19. Además, la inactividad física se asocia con un mayor riesgo de resultados graves de COVID-19.