Cómo el entrenamiento intenso impulsa el transporte de hormonas clave hacia tejidos difíciles de alcanzar

El ejercicio físico provoca múltiples beneficios en la salud. En ese sentido, un estudio científico analizó cómo podría mejorar un proceso clave en el cerebro.

Según los científicos, una pieza central es la proopiomelanocortina (POMC), una molécula precursora que da origen a hormonas vitales para la respuesta al estrés y la percepción del dolor.

Existen pequeñas estructuras membranosas conocidas como vesículas extracelulares pequeñas (sEVs) que actúan como vehículos microscópicos de comunicación entre las células y transportan diversas cargas biológicas. Comprender la interacción entre estas hormonas y sus transportadores resulta crucial para descifrar la adaptación del cuerpo ante el esfuerzo.

El equipo de investigadores examinó este fenómeno y publicó sus descubrimientos en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). El estudio revela un mecanismo inédito donde la acidificación de la sangre, producto del ejercicio intenso, promueve la unión de la proteína POMC a la superficie de estas vesículas. Según los autores, el fenómeno mantiene estable la cantidad total de hormona, pero modifica su estructura tridimensional y favorece su ingreso al cerebro a través de la barrera hematoencefálica, un filtro selectivo que protege al sistema nervioso central.

Cuáles fueron los cambios observados en el transporte hormonal tras la actividad física

El estudio analizó a 15 personas sanas entre las edades de 22 y 35 años, acostumbradas a hacer ejercicio, que corrieron durante 50 minutos. El resultado principal fue que el número de moléculas POMC, una sustancia de la que derivan hormonas que regulan desde el estrés hasta la respuesta al dolor, unidas a pequeñas “bolsitas” presentes en las células de la sangre se multiplicó por cuatro tras el esfuerzo, aunque la cantidad total de POMC en plasma no subió.

Las bolsas son vesículas extracelulares pequeñas o sEVs, burbujas diminutas que flotan por todos los líquidos corporales. Su objetivo es llevar mensajes de una célula a otra. La POMC suele encontrarse en la sangre, aunque el estudio mostró que solo una parte viaja pegada a las sEVs.

Los especialistas observaron también que los cambios en el pH de la sangre (cuando se vuelve un poco más ácida tras ejercicio intenso) fomentan que la POMC quede adherida a las sEVs. Esta unión es reversible: con el tiempo de reposo, la cantidad de POMC “pegada” a vesículas vuelve hacia sus valores previos.

“Este estudio no solo muestra un ‘efecto del ejercicio’, sino que revela un nuevo mecanismo biológico en el que el estrés del ejercicio hace que las sEVs actúen temporalmente como lanzaderas de transporte de hormonas en el torrente sanguíneo”, indicó Mark Santos, profesor asistente en la Universidad de Touro y autor principal del estudio.

El texto señala: “Este mecanismo representa un paradigma separado para la regulación endocrina, y proporciona información sobre cómo el ejercicio modula las interacciones del sEV con la distribución y señalización hormonal sistémica”.

Para analizar este proceso, los investigadores tomaron muestras de sangre de los voluntarios antes, inmediatamente después y media hora después del ejercicio. Separaron las vesículas de la sangre y usaron distintas técnicas para observar cómo la POMC se acomodaba en sus superficies. También emplearon modelos de laboratorio en los que se simula la barrera hematoencefálica, que normalmente protege al cerebro del paso de sustancias, para ver si la POMC en sEVs lograba atravesarla.

El trabajo permitió comprobar que la molécula unida a vesículas cruza con mayor facilidad las barreras formadas por células, incluidas aquellas que protegen el cerebro, en comparación con la POMC que circula libre. Es decir, las sEVs permiten que esta molécula llegue a lugares del organismo que, en otras circunstancias, no podría alcanzar tan fácilmente.

Los experimentos mostraron además que estas vesículas tienen, en la superficie, receptores similares a los que se encuentran en células del cuerpo. Esta característica hace posible la interacción y el flujo de información entre diferentes tipos celulares.

Una nueva vía para innovaciones que aprovechen los mensajeros celulares

El hallazgo sugiere una forma nueva y flexible de regular cómo determinadas sustancias recorren el cuerpo, sobre todo en situaciones de estrés físico, como el ejercicio intenso. Los resultados sugieren que el transporte de hormonas a través de vesículas podría ser una pieza clave para entender cómo el ejercicio influye en procesos como la percepción del dolor y la regulación de la inflamación.

Según lo encontrado, comprender el funcionamiento de las sEVs podría ofrecer pistas para desarrollar nuevas terapias o medicamentos que aprovechen estos mensajeros naturales para llegar al cerebro o a otros tejidos de manera más eficiente. También abre la posibilidad de investigar si la respuesta hallada es similar en otras situaciones de estrés fisiológico, entendido como condiciones que alteran drásticamente el equilibrio químico o la acidez de la sangre, o si existen diferencias en personas con distintos niveles de acondicionamiento, edad o problemas de salud.

El estudio reconoce que queda mucho por explorar para entender de forma completa estas conexiones y sus posibles efectos en la salud humana. Para ello, el mismo equipo propone hacer investigaciones en personas de distintas características y probar diferentes tipos de actividad física o situaciones clínicas.