Los ejercicios físicos excesivos inducen alteraciones negativas en diferentes órganos

Estudios muestran que, además del tejido músculo-esquelético, el corazón, el hígado y el sistema nervioso se ven afectados. La acción sistémica de citocinas proinflamatorias explica tan sólo una parte de este fenómeno

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Los atletas de élite suelen exhibir una merma de rendimiento cuando se los somete a un entrenamiento demasiado intenso, sin un tiempo adecuado para su recuperación. A este cuadro se lo conoce como síndrome de overtraining o sobreentrenamiento, y puede comprender síntomas tales como depresión, insomnio, irritabilidad, disminución de la inmunidad y pérdida del apetito y de peso.

Hasta el momento, la explicación más aceptada para este fenómeno indica que ciertas lesiones en el tejido músculo-esquelético, provocadas por el ejercicio excesivo, inducirían la liberación en el torrente sanguíneo de sustancias proinflamatorias (proteínas producidas por las células de defensa y conocidas como citocinas), que desencadenarían los efectos sistémicos. La teoría de las citocinas, tal como se volvió conocida, fue formulada hace dos décadas.

Recientemente, en el marco de una serie de estudios realizados en la Universidad de São Paulo (USP), en su unidad de la localidad de Ribeirão Preto, en Brasil, se demostró que las consecuencias del sobreentrenamiento en el organismo se extienden mucho más allá de la merma del rendimiento deportivo: existen efectos deletéreos en el tejido músculo-esquelético, en el corazón, en el hígado y en el sistema nervioso central. Asimismo, los resultados obtenidos en los experimentos con ratones contrarían la hipótesis de que las citocinas proinflamatorias constituirían el único factor responsable de la disminución del rendimiento que, en los animales, se mantuvo en deterioro aun después de que el nivel de esas sustancias en la sangre se normalizó.

Estas investigaciones se han venido realizando durante los últimos diez años con el apoyo de la FAPESP, bajo la coordinación del profesor Adelino Sanchez Ramos da Silva, de la Escuela de Educación Física y Deporte de Ribeirão Preto (EEFERP-USP). Y sus principales resultados aparecen reunidos en un artículo de revisión publicado recientemente en la revista Cytokine, que aportó también datos de estudios realizados por otros grupos de investigación.

“Esta información deben servir de alerta para quienes se entrenan en forma excesiva. Los atletas de élite suelen no tener opción, debido a la presión de los entrenadores, los patrocinadores y las competencias. Pero es fundamental que al menos se respete el tiempo mínimo de recuperación”, declaró Sanchez Ramos da Silva en una entrevista concedida a Agência FAPESP.

El equipo de Sanchez Ramos da Silva puso a prueba distintos protocolos de overtraining –carrera plana, en subida y en bajada– con ratones, con el objetivo de entender la acción de las citocinas proinflamatorias inducida por el ejercicio físico excesivo en distintos tejidos. En todos los casos, la duración del entrenamiento fue de ocho semanas, de las cuales las cuatro primeras en una fase de adaptación.

“A la séptima semana del protocolo, los roedores eran puestos a correr en una cinta a una intensidad equivalente al 75% de su capacidad máxima medida previamente. El entrenamiento se llevaba a cabo durante 75 minutos una vez al día, de lunes a viernes. A la octava semana, los animales pasaban a correr dos veces al día, con un intervalo de cuatro horas entre cada sesión”, comentó Sanchez Ramos da Silva.

Los tres protocolos distintos de overtraining indujeron un aumento del nivel de tres citocinas proinflamatorias en el suero sanguíneo: interleucina-1-beta (IL-1β), interleucina-6 (IL-6) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). El incremento de las moléculas proinflamatorias también se registró en el tejido músculo-esquelético, con efectos variados en los tres protocolos. 

Los animales sometidos al sobreentrenamiento en bajada fueron los más perjudicados, pues exhibieron señales de atrofia y de estrés del retículo endoplasmático (un orgánulo celular que, entre otras funciones, hace que las proteínas adquieran su forma funcional) en las muestras de tejido músculo-esquelético. “De manera simplificada, esto significa que las células de la zona pasaron a tener proteínas malformadas en su interior, lo cual puede comprometer su funcionamiento”, comentó Sanchez Ramos da Silva.

Tras dos semanas de reposo, la cantidad de citocinas proinflamatorias en el suero y en el tejido músculo-esquelético regresó al nivel basal y hubo un aumento del contenido de moléculas antiinflamatorias, comentó el investigador. “Con todo, el desempeño de los animales en la carrera siguió deteriorado, lo cual sugiere que existen otros mecanismos implicados en este proceso.”

El protocolo de overtraining en bajada también promovió una inflamación del hipotálamo −la zona del cerebro que regula diversos procesos metabólicos–, acompañada de una pérdida de peso y del apetito.

“En el hipotálamo, todos los protocolos indujeron el cuadro de estrés del retículo endoplasmático. Con todo, no verificamos la existencia de muerte celular”, dijo Sanchez Ramos da Silva.

Según el investigador, la inflamación que se observó en el sistema nervioso central quedó revertida tras el descanso de dos semanas. El peso corporal y el apetito también se normalizaron.

La resistencia a la insulina y la hipertrofia cardíaca

Todos los protocolos de sobreentrenamiento ocasionaron perjuicios en la vía de señalización de la insulina en el tejido músculo-esquelético. En otras palabras: las células musculares exhibieron una mayor dificultad para captar la glucosa circulante en la sangre. Sin embargo, los ratones no presentaron una alteración negativa en el test de tolerancia a la glucosa, con el cual se evalúa si el organismo está metabolizando adecuadamente el azúcar.

“Sospechamos entonces que algún otro tejido estuviese actuando en forma compensatoria para mantener el equilibrio. Y en efecto, los análisis demostraron una mejora en la vía de señalización de la insulina en el hígado y un aumento de las existencias de glucógeno hepático en los animales sometidos a los protocolos de overtraining en bajada y en subida. Por otra parte, como adaptación negativa, observamos una acumulación de grasa y signos de inflamación del tejido hepático”, dijo Sanchez Ramos da Silva. 

Estos resultados sugieren además que el corazón también actúa de manera tal del compensar el perjuicio en la captación de glucosa a cargo de las células músculo-esqueléticas, pues se observó una acumulación de glucógeno en el tejido cardíaco como respuesta a todos los tipos de sobreentrenamiento. Sorprendentemente, los tres protocolos indujeron señales de fibrosis en el ventrículo izquierdo. Solamente los animales sometidos al ejercicio excesivo en bajada exhibieron signos moleculares de hipertrofia patológica. 

“En los estudios realizados hasta este momento, no medimos los parámetros funcionales del corazón. Ahora estamos reproduciendo los experimentos y aplicaremos ecocardiogramas al final del período de entrenamiento, a los efectos de evaluar si hubo perjuicio funcional del ventrículo izquierdo”, dijo Sanchez Ramos da Silva.

El grupo aún no ha observado si después del descanso de dos semanas las alteraciones moleculares observadas en el corazón y en el hígado se revierten. “Me imagino que debe suceder eso, pero necesitamos evaluarlo”, dijo el investigador.

En general, los perjuicios fueron mayores en los animales sometidos al protocolo de sobreentrenamiento en bajada. De acuerdo con Sanchez Ramos da Silva, esto está relacionado con la predominancia de las contracciones excéntricas (cuando el músculo se elonga mientras se encuentra bajo tensión debido a una fuerza externa mayor que la que el mismo genera) durante este tipo de actividad.

Perspectivas futuras

Los estudios realizados en la USP de Ribeirão Preto contaron con el apoyo de la FAPESP en el marco de tres proyectos de Ayuda a la Investigación – Regular concedidos a Sanchez Ramos da Silva en 2010, en 2014 y en 2018.  

Y también a través de las becas de maestría y de doctorado de Ana Paula Pinto, de las becas de iniciación a la investigación científica, de maestría y de doctorado de Alisson Luiz da Rocha, y de las becas de maestría y de iniciación a la investigación científica de Bruno Cesar Pereira.

Aunque los resultados del grupo no sostienen la hipótesis de que las citocinas proinflamatorias constituyen el único factor responsable del perjuicio del rendimiento físico, una de estas moléculas –la IL-6– mostró su participación en la mayoría de los efectos observados en los distintos órganos y en todos los protocolos de overtraining.

En experimentos recientes, los científicos observaron que en ratones nocaut para IL-6 (modificados genéticamente para no expresar esa proteína), el estrés del retículo endoplasmático en el tejido musculo-esquelético inducido por una sola sesión de ejercicios exhaustivos fue más leve que el observado en animales sin la alteración genética. 

“Estudios futuros apuntarán a investigar mejor el rol de esta citocina en el metabolismo en condiciones de sobreentrenamiento”, dijo Sanchez Ramos da Silva.

Puede leerse el artículo intitulado The proinflammatory effects of chronic excessive exercise, de Alisson L. da Rocha, Ana P. Pinto, Eike B. Kohama, José R. Pauli, Leandro P. de Moura, Dennys E. Cintra, Eduardo R. Ropelle y Adelino S.R. da Silva, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1043466619300626?via%3Dihub.