Para entender de qué manera los ejercicios físicos inducen la quema de grasa en los músculos

Mediante la realización de experimentos con ratones, científicos brasileños descubrieron que una molécula liberada en el cerebro durante la actividad física desencadena la rotura de ácidos grasos en el tejido musculoesquelético aun después de que se concluye el entrenamiento

Por André Julião  |  Agência FAPESP – En un estudio publicado en la revista Science Advances se ha descrito por primera vez un circuito neuromuscular que relaciona la quema muscular de grasa con la acción de una proteína en el cerebro. 

Estos resultados, obtenidos en Brasil por investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp) y de la Universidad de São Paulo (USP), ayudan a entender de qué manera la práctica de ejercicios físicos ayuda a perder de peso y refuerzan la importancia de este hábito para la salud.

“Este trabajo tuvo por objeto estudiar la acción de una proteína llamada interleuquina 6 [IL-6], que posee una característica inflamatoria, pero que, en algunas situaciones, como la de los ejercicios físicos, asume funciones distintas. En este caso, la quema de grasa en los músculos”, explica Eduardo Ropelle, docente de la Facultad de Ciencias Aplicadas (FCA) de la Unicamp en su campus de la localidad de Limeira, quien coordinó el estudio apoyado por la FAPESP. 

El grupo encabezado por el investigador ya había observado que en ratones con la proteína inyectada directamente en el cerebro se ponía en marcha inmediatamente un proceso de oxidación de la grasa muscular de sus patas. Esta parte del estudio se concretó durante la maestría de Thayana Micheletti, becaria de la FAPESP.

Micheletti realizó una parte de los análisis durante una pasantía en la Universidad de Santiago de Compostela, en España.

Con estos resultados, los investigadores procuraron entender si existía un circuito que conectase la producción de la IL-6 en el hipotálamo, la parte del cerebro que comanda varias funciones, con la rotura de grasas que se observaba en el tejido musculoesquelético. 

Esta etapa de la investigación contó con la colaboración de Carlos Katashima, quien actualmente realiza una pasantía posdoctoral en el Laboratorio de Biología Molecular del Ejercicio (LaBMEx) de la FCA-Unicamp, coordinado por Ropelle.

Estudios previos indicaban que una parte específica del hipotálamo, la porción ventromedial, podría alterar el metabolismo muscular cuando se la estimula. Al detectar la presencia del receptor de IL-6 en aquella parte del cerebro, los científicos brasileños plantearon la hipótesis de que la acción de la proteína producida allí podría desencadenar un circuito neuromuscular y favorecer la quema de grasa en el tejido musculoesquelético. 

Para demonstrar la existencia de ese circuito, se llevaron a cabo diversos experimentos. En uno de ellos, Katashima y sus pares efectuaron un corte en el nervio ciático, que une la columna vertebral con el músculo del muslo, solamente en una de las patas de los ratones. 

Cuando se inyectó la IL-6 en el cerebro, la quema de grasa transcurrió como era esperable en la pata sin alteraciones, pero no así en la que se había efectuado el corte del nervio. “Este experimento demostró por lo tanto que la quema de grasa muscular solamente sucede gracias a la conexión nerviosa entre el hipotálamo y el músculo”, comenta Katashima.

Bloqueo de receptores

Les restaba a los investigadores descubrir cómo se concretaba esa conexión entre el sistema nervioso y el sistema muscular. Para ello les aplicaron a los ratones fármacos que bloquean los denominados receptores alfa y beta adrenérgicos, en este caso encargados de efectuar la recepción de la señal nerviosa para que el músculo pueda cumplir la función que el cerebro determina.

Mientras que el bloqueo de los receptores beta no surtió tanto efecto, la “desconexión” de los receptores alfa adrenérgicos hizo que la oxidación de la grasa en el músculo se viese bastante reducida o ni siquiera ocurriese. 

Análisis computacionales (in silico) indicaron una fuerte correlación entre el gen de la IL-6 en el hipotálamo y dos subunidades de los receptores alfa en el músculo: alfa2A y alfa2C. Los resultados quedaron validados cuando los investigadores les inyectaron IL-6 en el cerebro a ratones que no producen esos receptores específicos y no se registró en los animales la rotura de las grasas musculares. 

“Un descubrimiento importante de este estudio fue el de haber asociado ese circuito neuromuscular al llamado afterburn, que es la quema de grasas que sucede después de que paramos de hacer ejercicios. Esto ya fue tenido como secundario, pero a decir verdad puede durar horas y debe considerárselo de fundamental importancia en el proceso de pérdida de peso”, señala Ropelle.

“Demostramos que los ejercicios físicos, aparte de producir IL-6 en los músculos, tal como ya se sabía, también incrementan el contenido de esta proteína en el hipotálamo. Por ende, los efectos probablemente se extienden de manera mucho más duradera que al momento de la actividad en sí misma. Esto muestra una vez más la importancia de ejercitarse en una intervención contra la obesidad”, culmina Katashima.

Este trabajo contó también con el apoyo de la FAPESP en el marco de un Proyecto Temático, coordinado por Adelino Sanchez Ramos da Silva.  

Puede leerse el artículo intitulado Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism en el siguiente enlace: www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7355.