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Ciencia

Una prueba de resistencia

Un equipo de la USP detalla los mecanismos por los cuales los adeptos a la actividad física moderada superan a los sedentarios en la lucha contra las infecciones y los tumores

Como en una final de campeonato, es imposible dejar contentos a todos. A los del cuadro de los sedentarios no les va a gustar saberlo, y quizá lleguen a punto tal de repensar los justificativos que ponen para no mover el cuerpo más allá de lo estrictamente indispensable. Mientras, los practicantes de alguna actividad física regular y moderada, por supuesto, saldrán con el orgullo a pecho al conocer los resultados a los que arribó el investigador Luis Fernando Costa Rosa. Su trabajo, llevado a cabo en el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la Universidad de São Paulo (USP), da cuenta de los mecanismos por los cuales los deportistas están mejor preparados que los adeptos a la inmovilidad para enfrentar las infecciones ocasionadas por virus o bacterias.

Los amantes del movimiento salen en la delantera también en la resistencia al cáncer, tal como indica uno de los experimentos de este grupo. Ratones que hicieron una hora de cinta por día -el equivalente a dos o tres horas en los seres humanos- sobrevivieron al tumor de Walker, uno de los más letales, que lleva a la muerte en dos semanas, el doble del tiempo esperado.Los análisis de sangre, extraída tanto de animales de laboratorio como de deportistas profesionales, apuntan que diferentes modalidades deportivas, como la natación o las carreras, determinan diferentes respuestas del sistema inmunológico. Dependiendo de la intensidad y de los músculos accionados, puede haber una mayor o menor movilización de células de la sangre o de las sustancias llamadas citocinas, que impulsan la acción integrada del sistema inmune.

Estas conclusiones abren la posibilidad de sugerir los ejercicios más apropiados para enfermedades específicas, algo que hasta ahora se hacía basándose únicamente en la intuición, es decir, sin evidencias experimentales. El equipo de la USP, por ejemplo, llegó a la conclusión de que la natación ayuda a contener la artritis reumatoide, un tipo de inflamación crónica e incurable que se desarrolla en las articulaciones, y ocasiona dolor y deformidades progresivas.

Se estima que en Brasil existen alrededor de dos millones de personas que padecen la artritis reumatoide, que es más común en las mujeres, sobre todo una vez pasados los 50 años. Con todo, con la cautela típica de los investigadores, Rosa advierte que las conclusiones emergieron de experimentos realizados con ratas, y sería prematuro por ahora pensar en aplicaciones inmediatas en seres humanos.

Suplementos
Pero de una de las vertientes de esta investigación han surgido resultados que ya pueden ponerse en práctica. El equipo de la USP analizó los suplementos energéticos a base de aminoácidos (las unidades de las proteínas) vendidos en comercios muchas veces situados en las inmediaciones de los gimnasios -y arribaron a la conclusión de que no siempre hacen todo lo que se imagina que hacen. Para disgusto de aquéllos que sueñan en tener rápidamente el físico de un Arnold Schwarzenegger, la mala noticia es que los aminoácidos en general no incrementan la masa muscular -el supuesto efecto anabólico. En compensación, al menos uno de éstos, la glutamina, de hecho actúa como una fuente extra de energía para las células de proliferación rápida -tanto las del sistema inmune como las de la pared del intestino- durante el ejercicio físico. De este modo, la glutamina satisface las necesidades inmediatas del organismo, en un proceso que se agota con el fin del ejercicio, sin que nada reste para que los brazos o las piernas se vuelvan más presentables.

Rosa empezó a estudiar el papel de la glutamina en las alteraciones de la respuesta inmune de atletas profesionales -más sujetos al estrés físico y a las infecciones que los individuos sedentarios- en 1996. Había acabado de llegar luego de hacer un posdoctorado en el laboratorio de Eric Newsholme, en Oxford, Inglaterra. Newsholme fue quien descubrió que la glutamina es la principal fuente de energía para las células del sistema inmunológico. Rosa detalló este proceso y comprobó que la acción de la glutamina es complementaria con la de la principal molécula proveedora de energía do organismo: la glucosa, aunque ambas recorran caminos bioquímicos diferentes, de acuerdo con lo informado en un artículo publicado en mayo de 2002 en la revista Nutrition. “Con esta adaptación metabólica”, dice el investigador, “las células cobran versatilidad, y producen energía con base en una materia prima abundante: la glutamina, mientras emplean la glucosa en la síntesis de proteínas esenciales en el proceso de duplicación celular.”

Éste no es el único medio por el cual el sistema inmune ayuda al organismo a producir energía más rápido. Hace tan solo dos años, Bente Pedersen, de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, descubrió que la interleucina-6 -una proteína que activa a las células del sistema inmunológico en respuesta a las inflamaciones- ayuda a convertir las reservas de glucosa almacenadas en el hígado en glucosa lista para ser quemada por las células. Este trabajo estableció otra función estratégica para el sistema inmunológico -el conjunto de 2 billones de glóbulos blancos agrupados bajo el nombre genérico de leucocitos.

Dispersos en el torrente sanguíneo y en los tejidos, los leucocitos equivalen al 2% del peso corporal -si se los pudiera juntar, corresponderían en masa al hígado o al cerebro, en una proporción de tamaño. Éstos eran vistos únicamente como limpiadores del organismo, aptos tan solamente para destruir virus, bacterias y células viejas o enfermas, hasta que el trabajo de Pedersen salió a la luz y atrajo hacia sí la atención de otros científicos. “Deben existir otras proteínas del sistema inmune que regulen la producción de energía”, cree Rosa. El investigador de la USP, que está al frente de uno de los únicos centros brasileños de investigación sobre ejercicio e inmunidad, toma aire para seguir la senda abierta por la investigadora danesa, dispuesto a evaluar la importancia de estos mecanismos en los seres humanos.

Mejoras en la inmunidad
Quienes hacen gimnasia, o nadan, o corren o andan en bicicleta al menos tres veces por semana -en una intensidad equivalente al 60% ó el 70% de la capacidad máxima de consumo de oxígeno, de acuerdo con la clásica definición de actividad física moderada- tienen acceso más rápido que los amigos del sofá a esas vías alternativas de energía. Pero aquéllos que envidian el vigor ahora comprobado de los deportistas tienen un consuelo: bastan diez minutos de subir escaleras para usufructuar un beneficio de la actividad física ya comprobado e iniciar el reclutamiento de leucocitos.

Pasada media hora del inicio de los ejercicios, la sangre que corre por el cuerpo contiene un número de glóbulos blancos dos o hasta cuatro veces mayor que lo normal -la proporción depende de la intensidad del ejercicio, lo que se corresponde con el esfuerzo de quienes no lo piensan dos veces antes de subirse a la cinta o a la bicicleta. Pero, ¿de dónde provienen estos leucocitos que ingresan a la circulación? Fueron segregados más intensamente por la medula ósea, en donde reside su centro de producción, y retirados de las profundidades de órganos tales como el pulmón, el hígado y bazo. Recién dos días después, en promedio, estas células salen de las arterias y venas y se esparcen por los músculos y otros tejidos del cuerpo -es entonces cuando comienzan a limpiar el cuerpo de virus, bacterias, toxinas o incluso de células enfermas, cumpliendo así con su misión más conocida.

Con el trabajo de este grupo queda probado también que el esfuerzo físico moderado amplía la respuesta a las vacunas. En un experimento realizado en el ICB con ratones sedentarios, la vacuna utilizada contra la tuberculosis, la BGC (sigla de Bacillus Calmette-Guerin), aumentó en un 69% la cantidad de un tipo de anticuerpo llamado inmunoglobulina tipo G (IgG), al paso que en los ratones entrenados se incrementó más del doble (un 135%) dicho número. La actividad física puede también recuperar las pérdidas del sistema inmune ocasionadas por la desnutrición, tal como señala un trabajo cuyas conclusiones detalladas serán publicadas en breve en la revista Clinical Nutrition.

Explorando estas vertientes, los dos posdoctores, ocho doctorandos, dos maestrandos y ocho pasantes del equipo de Rosa -todos nadan, corren o hacen ciclismo, aunque el coordinador del laboratorio niegue que la afinidad con el deporte sea una exigencia curricular- aportan asidero científico a la idea corriente de que la actividad física hace bien. Pero la búsqueda de explicaciones para las mejoras en la inmunidad insume tantas energías como el correr un maratón.

En marzo de 2001, Reury Frank Pereira Bacurau, uno de los alumnos de Rosa, concluyó su doctorado mostrando la acción del esfuerzo físico contra el tumor de Walker, que ataca a órganos vitales como el pulmón, el hígado y el intestino. Normalmente el ejercicio moderado hace bien al organismo, y los ejercicios intensos tienden a ser perjudiciales, pues consumen energía en exceso; pero Bacurau logró demostrar que, en el caso del cáncer, tanto en un caso como en el otro pueden ser benéficos. Pero permanece en el aire una duda acerca de cómo se beneficiaría el organismo.

Recién ahora, dos años después, es posible explicar los resultados de manera más consistente. La actividad física parece actuar como un marcador de tiempo -los ratones del experimento iban a la cinta siempre a las 8 de la mañana, cinco veces por semana. Así, la carrera funcionaría a la manera de la melatonina, la hormona producida por la glándula hipófisis, ubicada en la base del cerebro. Por ser liberada en mayor cantidad a la noche, la melatonina disminuye la temperatura del cuerpo e induce el sueño. De este modo, actúa como un regulador del reloj biológico, regido por la alternancia entre la luz y la oscuridad. La regularidad con que es secretada -tal como los ejercicios físicos hechos en el mismo horario- determina el patrón de funcionamiento de otros procesos del organismo, tales como la digestión, el ritmo cardíaco y la respiración.

El crecimiento de un tumor, en cualquier parte del cuerpo, desregula la producción de melatonina y desorganiza el ritmo en el que el organismo solía funcionar -es parte de trastorno orgánico conocido como caquexia. “Cuando comienza la caquexia, el organismo se pierde, pero el ejercicio puede substituir parcialmente el pico nocturno de melatonina”, dice Rosa. “El organismo parece cambiar la señal de la melatonina por el ejercicio, para recuperar así al menos en parte la organización anterior.” Durante el ejercicio, existe una intensa comunicación entre los sistemas nervioso, hormonal e inmune, que son movilizados de manera tal de generar energía lo más rápidamente posible. Los experimentos realizados en el laboratorio del ICB reforzaron la idea de que las horas de cinta a las que fueron sometidos los ratones pueden haber restablecido las conexiones perdidas con el avance del tumor.

Un alivio para la artritis
Poco a poco fue cobrando fuerza la hipótesis de que diferentes tipos de ejercicios pueden ayudar a combatir enfermedades distintas. Para reducir los dolores en las articulaciones causados por la artritis reumatoide, por ejemplo, se sabe ahora que una actividad eficaz es la natación, tal como lo demostró Francisco Navarro, otro alumno de Rosa, en un trabajo realizado con ratas -pues este problema es más común entre las hembras. En comparación con los animales que permanecieron lejos del agua, se observó una disminución de hasta un 40% en los síntomas de la artritis reumatoide, medidos mediante el uso de marcadores de dolor, tales como la prostraglandina, en las ratas que nadaron una hora por día, cinco veces por semana.

Ha quedado también más claro por qué los ejercicios hacen bien al corazón. En términos generales, esto se debe a que estimulan la producción de las llamadas citocinas preinflamatorias -a ejemplo del factor de necrosis tumoral alfa- en un proceso que lleva a la recuperación del corazón de ratones infartados, de acuerdo con los resultados preliminares de un estudio que será presentado este mes en Copenhague, en el marco del Congreso Internacional de Inmunología del Ejercicio.

En ese encuentro científico que se llevará a cabo en la capital de Dinamarca, Rosa se someterá a la interpelación de otros expertos, también éstos con resultados recientes sobre desnutrición y actividad física. Se sabe desde hace al menos 30 años que la falta de alimento reduce la producción de células en el sistema inmune -cosa que además afecta a todo el organismo. No obstante, tal como el equipo del ICB lo ha demostrado, los ejercicios moderados revierten esta pérdida y aumentan la producción de citocinas y la proliferación de linfocitos, un tipo de leucocito, en el marco de un proceso intermediado por la glutamina.

Este aminoácido, producido principalmente por las células de los músculos, también reequilibra ambos tipos de respuestas inmunes: la celular, accionada en el combate contra tumores e infecciones, y la humoral, impulsada por los anticuerpos y operada contra los parásitos y en las reacciones alérgicas. Al margen de las novedades sobre los procesos que ocurren en el interior de los leucocitos, los investigadores descubrieron un fenómeno al que denominaron Paradoja del Corredor Africano: los ratones desnutridos corren más que sus congéneres bien nutridos. “Puede ser que corran más por tener la mitad del peso que los bien nutridos, o debido a que logran almacenar más energía, ya que pasan 23 horas descansando y una hora en actividad”, dice Rosa.

“A la hora de consumir energía, tienen mayores reservas que los del otro grupo.” El equipo de la USP refuerza los resultados con el seguimiento de atletas profesionales como Rodrigo Tadei y Edmundo Caetano, dos exponentes del triatlón nacional que participan de las investigaciones desde hace cinco años. Este estudio, que mostró la importancia de la glutamina en la respuesta inmune de los atletas como fuente extra de energía, por ejemplo, contó con la participación de 12 triatletas, que nadaron 1,5 kilómetros, anduvieron 40 kilómetros en bicicleta y corrieron otros 10 kilómetros, y también de 24 maratonistas, que hicieron un trayecto de 30 kilómetros en dos horas. Un mes antes de la competencia, aportaron sus brazos para la primera extracción de sangre, cuyos análisis servirían de base para el estudio.

El propio Rosa dio su sangre en pro de la ciencia, literalmente. Fue en enero del año pasado, cuando se subió a su bicicleta. Su alumno de doctorado Reinaldo Bassit, por su parte, se encaramó a otro rodado, y ambos partieron pedaleando rumbo a Uberaba, localidad de la región conocida Triângulo Mineiro (Minas Gerais), ubicada a 500 kilómetros de São Paulo. Paraban cada 12 horas, luego de recorrer 250 kilómetros, y donaban un poco de sangre al equipo de apoyo, que los seguía a bordo de una van.

“Pretendíamos hacer los 1.000 kilómetros de ida y vuelta, pero hicimos solamente 700, pues a la vuelta empezó a llover y a soplar un viento fuerte cuando estábamos cerca de Ribeirão Preto, y entonces tuvimos que desistir”, dice el investigador deportista, que fue remero durante 18 años. Cambió el bote y el remo por una bicicleta de carrera, y todavía se levanta todos los días a las cuatro y media de la mañana para hacer ciclismo: pedalea entre 80 y 120 kilómetros. Llega al laboratorio a las 8 horas, y siempre que puede hacerse un tiempo entre sus compromisos familiares, termina el día corriendo entre 12 y 15 kilómetros en la vuelta a casa. Por cierto: él es el corredor que aparece en la ilustración, y el nadador que puede verse en la parte superior.

El Proyecto
La Influencia del Ejercicio Físico sobre la Respuesta Inmunológica en Ratones Desnutridos
Modalidad
Línea regular de auxilio a la investigación
Coordinador
Luis Fernando Bicudo Pereira Costa Rosa – Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP
Inversión
R$ 383.047,25

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